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伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(LHL) |
2024年11月26日 |
伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制: 通過(guò)改變電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 在這種模式下,驅(qū)動(dòng)器有兩個(gè)主要的數(shù)字量輸入引腳,一個(gè)用于接收脈沖信號(hào),另一個(gè)用于接收方向信號(hào)。脈沖信號(hào)決定電機(jī)的速度,即單位時(shí)間內(nèi)脈沖的數(shù)量越多,電機(jī)轉(zhuǎn)速越快。方向信號(hào)則決定電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。當(dāng)方向信號(hào)為高電平(邏輯 1)時(shí),電機(jī)按照脈沖信號(hào)所確定的速度正轉(zhuǎn);當(dāng)方向信號(hào)為低電平(邏輯 0)時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn)。 從驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的控制原理來(lái)看,方向信號(hào)會(huì)控制電機(jī)繞組通電的相序。以三相伺服電機(jī)為例,當(dāng)方向信號(hào)為正轉(zhuǎn)時(shí),驅(qū)動(dòng)器按照 A - B - C 的相序給電機(jī)繞組通電,產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)方向信號(hào)為反轉(zhuǎn)時(shí),驅(qū)動(dòng)器會(huì)改變相序,如按照 C - B - A 的順序通電,從而使電機(jī)反轉(zhuǎn)。脈沖信號(hào)則通過(guò)控制每相通電的時(shí)間和頻率來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
許多伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器支持通過(guò)模擬量信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向。通常會(huì)有一個(gè)速度給定模擬量輸入(如 ±10V 或 0 - 10V 信號(hào))和一個(gè)方向控制信號(hào)(如一個(gè)數(shù)字量輸入引腳)。以 ±10V 模擬量信號(hào)為例,當(dāng)速度給定信號(hào)為正電壓(如 + 5V)時(shí),電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)速度給定信號(hào)為負(fù)電壓(如 - 5V)時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn)。方向控制信號(hào)則用于確定是否啟用這個(gè)正反轉(zhuǎn)功能。如果方向控制信號(hào)為高電平,電機(jī)按照模擬量信號(hào)的正負(fù)來(lái)確定正反轉(zhuǎn);如果為低電平,則電機(jī)停止或忽略模擬量信號(hào)的方向。 這種控制方式的原理是基于驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的電路對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行處理。驅(qū)動(dòng)器會(huì)將模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電流或電壓信號(hào),以控制電機(jī)的定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度。例如,正電壓模擬量信號(hào)使驅(qū)動(dòng)器輸出的電流在電機(jī)繞組中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向促使電機(jī)正轉(zhuǎn),而負(fù)電壓則使磁場(chǎng)方向改變,導(dǎo)致電機(jī)反轉(zhuǎn)。
利用上位機(jī)軟件或控制器編程實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制 運(yùn)動(dòng)控制卡是一種專(zhuān)門(mén)用于精確運(yùn)動(dòng)控制的設(shè)備,它可以通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行編程。在使用運(yùn)動(dòng)控制卡控制伺服電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí),首先要在計(jì)算機(jī)上安裝運(yùn)動(dòng)控制卡的驅(qū)動(dòng)軟件和相應(yīng)的編程接口。例如,雷賽運(yùn)動(dòng)控制卡提供了豐富的函數(shù)庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具,在編程環(huán)境(如 VC++、LabVIEW 等)中,可以調(diào)用函數(shù)來(lái)設(shè)置電機(jī)的運(yùn)動(dòng)模式、速度、方向等參數(shù)。 對(duì)于正反轉(zhuǎn)控制,同樣可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)方向參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在程序中,可以將方向參數(shù)賦值為正或負(fù),對(duì)應(yīng)電機(jī)的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)控制卡會(huì)將這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的控制信號(hào)發(fā)送給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精確控制。這種方式在需要高精度運(yùn)動(dòng)控制的場(chǎng)合,如數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
如果伺服電機(jī)系統(tǒng)由可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行控制,在 PLC 編程中可以通過(guò)輸出不同的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。例如,在西門(mén)子 S7 - 1200 系列 PLC 中,可以使用數(shù)字量輸出模塊連接到伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的方向控制引腳和脈沖控制引腳。在 PLC 程序中,通過(guò)設(shè)置不同的輸出位狀態(tài)來(lái)控制電機(jī)的方向。當(dāng)一個(gè)輸出位(如 Q0.0)用于控制方向,將其置為 1 時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn),置為 0 時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn);另一個(gè)輸出位(如 Q0.1)用于發(fā)送脈沖信號(hào),脈沖的頻率和數(shù)量通過(guò)程序中的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器來(lái)控制,從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。 PLC 與驅(qū)動(dòng)器之間的通信通常是基于標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)通信協(xié)議,如 PROFINET、EtherCAT 等。這些協(xié)議確保了控制信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸和電機(jī)的可靠控制。PLC 程序可以根據(jù)具體的生產(chǎn)流程和工藝要求,靈活地控制電機(jī)在不同階段的正反轉(zhuǎn)和速度。
在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置參數(shù)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)功能
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