工业控制之伺服系统精选开发资料

控制，抗干扰能力也较强，且编程方便，使用面广，采购方便。

　　■伺服电机和驱动器-伺服电机采用松下伺服电机MDMA202A1G，此电机带有同轴高精度的旋转编码器，该编码器为增量式2500p/r，分辩率：10000(＄0.1000)；驱动器采用松下MDDA203A1A和伺服电机组成的系统具有很好的控制性能，此系统稳定性好，设置好参数后不用再人工干预，可靠性高，基本上不用维护，因此也不存在维护费用。

　　图2：控制系统硬件图

　　2控制系统软件

　　因采用的是三菱FX1N-40MT，用其附带的FXGP/WIN软件进行梯形图语言编程，非常直观，易理解，整个程序简洁，且与驱动器的通讯方便，只需较简单的接线便可完成。

　　图3：程序设计框图

　　图4：程序测试图

　　3使用交流伺服的优点

　　■运转平稳，低速时也不会出现振动；

　　■控制精度高，交流伺服的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证；

　　■响应速度快，加减速时间均可在极短的时间内完成；

　　■能恒力矩输出，不受转速的影响；

　　■具有较强的过载能力；

　　■交流伺服驱动系统自身组成闭环，控制更可靠。

　　4结束语

　　本方案所设计的这套系统，稳定性和精度都较以往有了大大的提高，不仅减少了损失，而且还满足了客户更高的要求，经济效益显着。同时也为今后的推广积累了经验，再接下来的几年里我司相继更改了其他的流水线，较低的成本取得了很好的效果。后来也在同行中得到了认同和推广，后来上的线全部都采用了该类似的系统，而摒弃了原来的变频夹送方式。

　　基于CAN总线的多伺服电机同步控制

　　引言

　　在印刷机械行业中，多电机的同步控制是一个非常重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺要求，尤其是对于多色印刷，为了保证印刷套印精度（一般≤0.05 mm），要求各个电机位置转差率很高（一般≤0.02%）。在传统的印刷机械中，以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案，但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象，各个机组互相干扰，而且系统中有许多机械零件，不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展，现场总线技术不断应用到各个领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求，提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案，并得以验证。

　　1无轴传动印刷机控制系统的同步需求

　　机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组和复卷机组等机组组成。在传统的有轴传动印刷机中，动力源由异步电机通过皮带轮带动一根机械长轴（约10～20 m），然后通过长轴带动各机组的齿轮、凸轮、连杆等传动元件，再通过传动元件带动设备的执行元件完成设备的输入、输出任务。

　　卷筒印刷机要求印刷速度为300 m/min，套印精度≤0.03 mm，为了满足套印精度，要求在各个机组定位精度≤0.03 mm.在印刷机印刷过程中，要求各机组轴与机械长轴保持一定的同步运动关系，能否很好的实现各个机组轴的同步关系，将直接影响到印刷速度、套印精度等。其中，给纸机组、印刷机组要求与主轴转动速度成一定的比例关系，张力机组根据不同的印刷速度调整张力系数，加工机组需要与主轴保持凸轮运动关系，而复卷机组的运动规律，要求随着纸卷直径的增大而减小。

　　我们把机械长轴作为主轴（参考轴），各印刷机组轴为从动轴，如图1，各从动轴与主轴要满足同步关系θ1＝f1（θ），θ2＝f2（θ），θ3＝f3（θ）…，其中，θ为主轴位置转角，θ1、θ2、θ3…为从动轴位置转角。

　　图1主从轴同步关系

　　2同步控制系统设计

　　考虑到印刷机中同步运动关系复杂，套印精度高、印刷机组点多、分散，多操作子站，印刷生产线长等特点，采用全分散、全数字、全开放的现场总线控制系统FCS，总线的选择选用CAN总线。

　　为了实现各个印刷机组的复杂同步关系，将主控制器和各个电机的伺服驱动器都挂接到CAN总线上，构成以印刷机控制器为核心的CAN现场总线系统，如图2.

　　图2同步控制系统图

控制器和伺服驱动器都配有CAN总线控制器SJA1000(＄2.8080)和收发器PCA82C250(＄0.6186)的通讯适配卡，通过连接在印刷机控制器上的CAN通讯适配卡，控制器可以方便、快速的与各伺服驱动器通讯，向各个伺服单元发送控制指令和位置给定指令，并实时获得各个伺服电机的状态信息，按照需要实时地对伺服参数进行修改，各个伺服单元也可以通过CAN总线及时的进行数据交换。各个伺服驱动器在获得自己的位置参考指令后，紧密的跟随位置指令。由于控制器的位置指令直接输入到各