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三墾VM05變頻器在定位控制中的應(yīng)用
濟(jì)南新天高科技有限公司jnxtg2006

在控制領(lǐng)域，有以負(fù)載的位置或角度等為控制對象，如：
控制方式 用途
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的位置控制 機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)天線等
停止時(shí)的位置控制 電梯、起重機(jī)械、調(diào)節(jié)風(fēng)門、行車等
以前這些場合大都由伺服電機(jī)和伺服電機(jī)控制器來完成位置控制。隨著通用變頻器技術(shù)的發(fā)展，在位置控制中交流變頻傳動得到了越來越廣泛的應(yīng)用。三墾在這方面做了有益的嘗試。
一、位置控制的共同特點(diǎn)：
· 從簡單到高級，根據(jù)目的有各種控制方式。（開環(huán)位置控制、手動決定位置、閉環(huán)位置控制）；
· 控制對象的位置以轉(zhuǎn)速積分的形式變化；
· 即使不在負(fù)載上直接裝設(shè)位置傳感器，多數(shù)場合僅由電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角也可高精度地推定位置；
· 需要可逆運(yùn)轉(zhuǎn)
二、閉環(huán)位置控制的方法：
下圖是具有速度反饋環(huán)的位置控制。對變頻器不給出直接的位置指令，而是輸入脈沖列。此脈沖數(shù)的累積值作為位置指令，增大此位置指令時(shí)在正轉(zhuǎn)輸入加脈沖列，減小時(shí)在反轉(zhuǎn)輸入加脈沖列。控制此輸入脈沖列的累積值和PG的反饋脈沖列的累積值，使他們一致。

以正轉(zhuǎn)為例。將指令輸入的脈沖（在計(jì)數(shù)器內(nèi)用作加法）和PG的反饋脈沖（在計(jì)數(shù)器內(nèi)作減法）在同一計(jì)數(shù)器內(nèi)時(shí)時(shí)刻刻地作計(jì)算，以計(jì)數(shù)器的累加值作為速度指令。因此，一達(dá)到目標(biāo)位置，計(jì)數(shù)器的累積值就剛好為零，電機(jī)就停止在該位置上。另外，計(jì)數(shù)器的累積值變得很小時(shí)，從決定位置判斷回路發(fā)出決定位置完了信號，通知位置控制結(jié)束。

在這種用途中，PG產(chǎn)生兩個(gè)具有90°相位差的脈沖序列，監(jiān)視這兩個(gè)脈沖信號上升的順序可以判別正反轉(zhuǎn)。還有電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，在特定的轉(zhuǎn)子位置上產(chǎn)生顯示器脈沖，可以用作位置原點(diǎn)的確定。

ＰＧ的反饋脈沖在進(jìn)入計(jì)數(shù)器前要通過遞減回路。在遞減回路把PG的脈沖列分頻為整數(shù)分之一，目的是改變對于１個(gè)輸入脈沖的位置變化量（增益）。所以，如果分頻為１／n，對于一個(gè)輸入脈沖PG要n個(gè)脈沖電機(jī)才旋轉(zhuǎn)。
三、應(yīng)用實(shí)例：
現(xiàn)使用Samco－VM05的定位控制（Point to Point控制）功能，在江蘇某銅管生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線上代替伺服系統(tǒng)，達(dá)到了在滿足工藝條件的基礎(chǔ)上降低成本的目的。
1、系統(tǒng)構(gòu)成：
2、編碼器（PG）為開路集電極輸出，與SB-PG基板接線如下：
3、參數(shù)設(shè)定如下：
代碼 說明 代碼 說明
Cd001=2 外部外部端子 Cd053 與電機(jī)參數(shù)匹配
Cd071=4 位置控制 Cd088=0.5 P增益
Cd089=0.1 I增益 Cd604=1 PG脈沖倍增數(shù)
Cd605=2 開路集電極輸出 Cd606=2 位置控制增益
Cd609=1 位置控制高速化 Cd610=0 Cd611脈沖數(shù)設(shè)定
Cd611=10000 指令值 Cd618=500 PG脈沖數(shù)
Cd630=56 FR+CCL Cd631=57 RR+CCL
Cd131=10 最短運(yùn)行時(shí)間10s  
僅為變更代碼.
4、時(shí)序圖：
四、總結(jié)：
１、位置控制很大程度上依賴于反饋脈沖的正確性，必須首先解決脈沖的問題。否則會發(fā)生運(yùn)行中電流大，反饋轉(zhuǎn)速顯示波動大，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等現(xiàn)象。
3、通常先進(jìn)行閉環(huán)速度控制的調(diào)節(jié)，Cd088、Cd089調(diào)整至合適值，再進(jìn)行位置控制Cd606的調(diào)節(jié)。
2、電機(jī)和變頻器都應(yīng)良好接地，防止干擾。
4、根據(jù)工藝要求，也可以由PLC給出指令脈沖序列，進(jìn)行連續(xù)路徑控制（Continue Path Control）。