交流异步电动机的伺服运行(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-28 原文发表:2007-06-28 人气:1

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2.2 SyncPos 的编程及调试

SyncPos 向用户提供专用的程序语言及编译环境（见图3）。

另有专门的参数设置。程序语言向用户提供了所有与伺服运行相关的运行功能。如机械限位运行，机械复位运行等。此外，SyncPos还向用户提供了通用PLC的绝大多数控制功能，如事件中断运行等。在运行精度方面，如果用户选择了增量型光电编码器，SyncPos将按光电编码器的四分相脉冲（也称细分脉冲）计数。例如，用户选择了1000脉冲/每转的光电编码器，则SyncPos的实际计数精度为4000脉冲/每转。

SyncPos 向用户提供程序的语法检查，单步运行等通用PLC或单片机的程序调试手段。

2.3 SyncPos的PID参数整定

SyncPos 向用户提供了PID参数整定的专用调试程序Testrun 。使用Testrun 用户可以十分方便地将受控轴的动态性能调整到最佳状态。只要系统的动态负荷不超过电机的最大允许过载倍数，机械系统的预定动态过程将与负荷无关。

整定PID参数时，首先打开Testrun，在Testrun的参数设置窗口中（见图4，图5）设置相应的运行数据。主要有系统的最高运行速度，最大加速度，指定运行步长，及采样速率等。然后逐项设置调整前馈速度，前馈加速度和PID相关的参数。在参数设置的基础上，执行测试运行Testrun。每次测试运行后，系统将给出测试图表，分别以曲线（测试曲线与给定曲线的比较）和测试数据给出结论，并指出调整方向。见插图。图中分别给出了速度和位置的预定曲线及二者的实测曲线。该测试曲线显示前馈数据的设置较低，需要提高。图中选择了位置曲线和速度曲线。此外，还可同时选择加速度曲线和电机电流曲线。

2.4 SyncPos 应用领域及举例

2.4.1 SyncPos 应用领域

SyncPos的应用领域涉及所有中低速伺服系统，特别适合于经典伺服系统无法涉及的大功率应用项目。如大型机床的精密定位加工；大型安装设备的精密定位控制；大跨度行车的两端同步控制；以及造纸，纺织，印染，印刷行业的多轴同步控制等。此外，在化工领域的动态液体配比计量（计量泵的控制）中也是理想的选择方案。SyncPos的应用涉猎范围十分广泛，在此不逐一赘述。

2.4.2 SyncPos在定长切割设备上的应用

某定长切割设备用于将1500毫米长，直径不等的卷料切割成预定宽度的成品。待切割物料被固定在旋架上以固定的速度旋转，另有可移动刀头置于物料外表面，并可沿物料轴心方向平行移动。切割物料的宽度是由刀架的移动距离决定的。如，欲切割100毫米宽的产品，则使刀架移动100毫米即可。刀架的推动系统是由丝杠，减速机，异步电机组成的。由于物料的切割宽度，即刀架的移动距离是本系统的关键受控点，因此，设计者将内置有SyncPos的VLT5000用于刀架的源动力，并将检测刀架移动距离的光电编码器置于推进丝杠的一端，作为刀架的移动位置反馈。该系统的主要I/O信号如图6所示。

系统的主要技术数据如下：
*设置切割宽度：2—1510mm ，设置精度0.005%
*设置切割数量: 500件
*运行切割精度的绝对误差: ≤ 0.005mm

该系统的实际切割精度取决于推进丝杠的精确度（本系统为普通梯型丝杠），光电编码器的分辨率和PID参数的整定精度。如果用户希望进一步提高切割精度，可选则更加精密的滚珠丝杠，分辨率更高的光电编码器。

2.4.3 SyncPos在双轴同步系统的应用

某厂生产钢丝加捻设备，将多股钢丝加捻用于汽车真空胎的生产。设备采用主从随动方式。由SyncPos控制加捻头电机，使加捻头电机的运行速度随放线轴电机的放线速度的波动而波动，从而使钢丝加捻的质量得到了质的提高。

3. 结束语

本文介绍了VLT5000系列变频调速器的伺服控制卡SyncPos的主要内容。由于VLT5000及其伺服控制卡SyncPos以普通交流异步电动机为控制对象，使得系统成本远低于经典伺服系统，其容量规格也大幅度超越了经典伺服系统，为用户在大容量伺服运行工程中提供了一种理想的选择方案。但是，值得指出的是，由于普通交流异步电动机自身的电磁惯量和机械惯量均大于伺服电机，因此，在同容量同负载条件下，使用VLT5000及其伺服控制卡SyncPos构成的伺服系统替代经典伺服系统时，需重点计算其加速度扭矩的需求。 (

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