运动控制系统在数控机床中的应用
发布于2022-12-08 10:52
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标签：PLC
在本章将要学习使用简易运动控制器作为专用机床控制系统的案例，学习如何建立绝对位置检测系统的一种新方法，学习如何排除定位不准的故障方法。
项目背景
某客户的专用机床工作要求如下:
1) 有一运动轴用伺服电动机控制，要求实现精确位置控制。
2) 要求实现绝对位置检测，即不需要每次上电后回原点。
3) 能够实现连续多点定位。
4) 能够做速度控制，也能够实现位置控制。
5) 加工零件对象固定，工作程序固定。
6) 控制系统成本低。
控制系统方案及配置
方案及配置
经过对客户专用机床动作要求和性能指标的详细了解，根据综合技术经济指标，提出了下列控制系统方案:
1) 主控系统采用三菱FX2N-80MR PLC;
2) 运动控制单元采用 FX2N-1PG 位置控制单元;
3) 伺服驱动器为MR-J3-350A(AC 200V级);
4) 伺服电动机为HF-SP352，额定功率为3.5kW，额定转速为2000r/min。
简易运动控制单元FX2N-1PG丰富的功能
选用FX2N-1PG做运动控制器是因为其具备丰富的功能，其功能简述如下:
1) FX2N-1PG(以下简称1PG)是一个简单的运动控制器，它通过发送脉冲给伺服驱动器或步进电动机实现运动控制。
2) FX2N-1PG不能独立地实现运动控制，它只是作为FXPLC的一个智能单元使用，必须通过主控制 FX PLC 对 1PG 进行读、写指令操作(FROM/TO指令)实现运动控制。
3) FX2N-1PG 作为一个运动控制器其内部也有接收运动指令的接口和表示运动状态的接口。由于它必须与主 PLC 交换信息，所以这些接口都在其缓冲区--BFM。在 BFM区内规定了各指令接口和状态接口的位置。
4) 所有与运动相关的参数全部在BFM内，通过PLC的写指令进行设置。
5) 1PG 具备回原点模式、JOG 模式、自动模式，没有手轮模式。
6) 在自动模式中，其运动指令有单速定位、(带工艺完成功能的)单速定位、外部信号指令定位、双速定位和变速运行(速度可任意变化，类似于变频器)。
基于1PG 的自动程序编制
对1PG 只能设置定位位置、定位速度和定位方式。要构成连续的自动运行方式必须在
PLC -侧编制步进程序，如图 28-1 所示。
图 28-1 步进程序
在图 28-1 所示的 PLC 程序中，在第 342步，用上电脉冲信号 M8002设置初始状态。在346 步，自动启动指令X007=ON，进入第1工步S20，在这一工步中，用脉冲信号设置定位距离和定位速度。
用X007发出单速定位指令。当定位完成后，用定位完成信号启动进入下一工步S30。
在 S30 工步中，重新设置定位距离和定位速度。由此构成成整个运动程序。
在实际的各工步转换过程中，根据经验，加一计时器器做延迟更利于稳定的转换。延迟时间应根据工步运行状态确定。
