PLC双轴电机驱动电控部分设计课程设计

1、双轴电机驱动与运动控制系统设计电控单元设计 课程设计的主要内容 通过电机带动机械结构，实现双平台的同步运动，并通过控制系统，能比较精确的控制平台 的运动速度及双平台的同步运动、异步运动。电控单元系统设计闭环控制 闭环控制系统，即两台电机由同一控制器发出控制信号。然后再各自构成闭环系统。紧 随控制器发出的信号，即可实现多电机的同步运行；控制系统的基本组如图2 所示。 在这个系统中由 PLC 接受来自上位机发来的控制信号，经过运算转换为执行装置的控制信 号。同时发到两台电机的驱动器中，由于控制命令是相同的。通过编码器监测电机的实际速 度，与控制命令进行比较，构成闭环控制系统，这样只要两台电机的都紧

2、随控制命令运行便 可实现同步。示意图见下图电控单元系统设计PLC速度设定主电机驱动器辅电机驱动器辅电机速度检测装置1速度检测装置2主电机总体示意图通讯方式选择 目前常见的通讯方式为：CAN 总线、工业以及太网脉冲控制。 CAN 总线 CAN 是指控制器局域网。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。 CAN 总线通信接口中集成了CAN 协议的物理层，数据链路层功能，可完成对通信数据的成 帧处理，包括位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等项工作。CAN 的高性能 和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面.返回工业以太网 工业以太网是基于IE

3、EE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。通常认为工业以太网 主要是通过采用交换式以太网、全双工通信、流量控制机虚拟局域网等技术，减轻以太网负 荷，提高网络的实时响应时间，与商用以太网兼容的控制网络。伺服电机伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机。伺服电机可使控制速度，位置精度 非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信 号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性 度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分 为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，

4、当信号电压为零时无自转现象，实现自锁。 转速随着转矩的增加而匀速下降。电控部分方案设计结合实际需求及现有条件，采取以下方案： 上位机控制器（PLC+触摸屏）通过脉冲信号连接伺服驱动器，控制电机转动，电机带动联 轴器运动各型号确定上位机PLC选用三菱FX1s-20MR伺服驱动器选用EDC-04APE，编码器返回上位机与伺服驱动器相连上位机与伺服驱动器相连脉冲指令的发送方式返回编码器信号的输出编码器：编码器（encoder）是将信号（如比特流）或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号，前者称为码盘，后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接

5、触式和非接触式两种；按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。编码器的接线方式：旋转编码器是一种光电式旋转测量装置，它将被测的角位移直接转换成数字信号（高速脉冲信号）。编码器信号的输出我们通常用的是增量型编码器，可将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。不同型号的旋转编码器，其输出脉冲的相数也不同，有的旋转编码器输出A、B、Z三相脉冲，有的只有A、B相两相，最简单的只有A相。编码器有5条引线，其中3条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线（OC门输出型）。编码器的电源可以是外接电源，也可直接使用PLC的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端连接，“+ ”与编码器的电源端连接。编码器的COM端与PLC输入COM端连接，A、B、Z两相脉冲输出线直接与PLC的输入端连接，A、B为相差90度的脉冲，Z相信号在编码器旋转一圈只有一个脉冲，通常用来做零点的依据，