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MOOG G771K202 MODULE 3507 1322
MOOG G771K226 MODULE 3507 1322
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MOOG 152F-423 SERVOMOTOR CONTROLLER 10AMP CONT 3500 999 900
MOOG D661-Z187A SOLENOID VALVE 350/210BAR 15VDC 3478 2087 1739
MOOG T-1-V8-030-17-02-00 SERVO MOTOR 7.4-30NM 4.76AMP 1.6KW 325V 3000RPM 3411 2047 1365
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MOOG T2S2030000216 MOTOR 3402 1360
MOOG 7-58000-4H CAMERA CONTROL QUICKSET ANALOG PAN AND TILT 115V 3335 2001 1668
MOOG D123F026A005 BOARD 3307 1044
MOOG T164-903A-10-C3-2-1A DIGITAL MOTOR CONTROLLER I/P 300-350V O/P 350VDC 3296 1978 1648
MOOG G771K615 VALVE 3294 1170
MOOG G413404 SERVO MOTOR 3272 1309
MOOG G771K616 VALVE 3261 1229
MOOG D128-007-A001 POWER SUPPLY 3209 1926 333
MOOG A58782-001 INTERFACE BOARD 3187 1913 1594
MOOG D633360B MODULE 3184 1200
MOOG D633460B SERVO VALVE 3178
MOOG D143-707-A011 PC BOARD 3090 1500 1350
MOOG D143-502-A002 PC BOARD 3090 1500 1350
MOOG G403624A SERVO MOTOR 2277 1366 911
MOOG T160-902-E-00-1A POWER SUPPLY 2266 1360 11331. 防止步进电机运行时出现失步和误差
步进电机是一种性能良好的数字化执行元件,在数控系统的点位控制中,可利用步进电机作为驱动电机。在开环控制中,步进电机由一定频率的脉冲控制。由PLC直接产生脉冲来控制步进电机可以有效地简化系统的硬件电路,进一步提高可靠性。由于PLC是以循环扫描方式工作,其扫描周期一般在几毫秒至几十毫秒之间,因此受到PLC工作方式的限制以及扫描周期的影响,步进电机不能在高频下工作。例如,若控制步进电机的脉冲频率为4000HZ,则脉冲周期为0.25毫秒,这样脉冲周期的数量级就比扫描周期小很多,如采用此频率来控制步进电机。则PLC在还未完成输出刷新任务时就已经发出许多个控制脉冲,但步进电机仍一动不动,出现了严重的失步现象。若控制步进电机的脉冲频率为100HZ,则脉冲周期为10毫秒,与PLC的扫描周期约处于同一数量级,步进电机运行时亦可能会产生较大的误差。因此用PLC驱动步进电机时,为防止步进电机运行时出现失步与误差,步进电机应在低频下运行,脉冲信号频率选为十至几十赫兹左右,这可以利用程序设计加以实现。
2. 保证定位精度与提高定位速度之间的矛盾
步进电机的转速与其控制脉冲的频率成正比,当步进电机在极低频下运行时,其转速必然很低。而为了保证系统的定位精度,脉冲当量即步进电机转一个步距角时刀具或工作台移动的距离又不能太大,这两个因素合在一起带来了一个突出问题:定位时间太长。例如若步进电机的工作频率为20HZ,即50ms走一步,取脉冲当量为δ=0.01mm/步,则1秒钟刀具或工作台移动的距离为20x0.01=0.2mm,1分钟移动的距离为60x0.2=12mm,如果定位距离为120mm,则定位时间需要10分钟,如此慢的定位速度在实际运行中是难以忍受的。
为了保证定位精度,脉冲当量不能太大,但却影响了定位速度。因此如何既能提高定位速度,同时又能保证定位精度是一项需要认真考虑并切实加以解决的问题。
3. 可变控制参数的在线修改
PLC应用于点位控制时,用户显然希望当现场条件发生变化时,系统的某些控制参数能作相应的修改,例如步进电机步数的改变,速度的调整等。为满足生产的连续性,要求对控制系统可变参数的修改应在线进行。尽管使用编程器可以方便快速地改变原设定参数,但编程器一般不能交现场操作人员使用;虽然利用PLC的输入按键并配合软件设计也能实现控制参数的在线修改,但由于PLC没有提供数码显示单元,因此需要为此单独设计数码输入显示电路,这又将极大地占用PLC的输入点,导致硬件成本增加,而且操作不便,数据输入速度慢。所以,应考虑开发其他简便有效的方法实现PLC的可变控制参数的在线修改。
4. 其他问题
为了实现点位控制过程中数字变化的显示及故障输出代码的显示等要求,另外还得单独设计PLC的数码输出显示电路。由于目前PLC I/O点的价格仍较高,因此应着重考虑选用能压缩显示输出点的合适方法。此外,为保证控制系统的安全与稳定运行,还应解决控制系统的安全保护问题,如系统的行程保护、故障元件的自动检测等。
三、控制系统方案
1. 将定位过程划分为脉冲当量不同的两个阶段
要获得高的定位速度,同时又要保证定位精度,可以把整个定位过程划分为两个阶段:粗定位阶段和精定位阶段。这两个阶段均采用相同频率的脉冲控制步进电机,但采用不同的脉冲当量。粗定位阶段:由于在点位过程中,刀具不切削工件,因此在这一阶段,可采用较大的脉冲当量,如0.1mm/步或1mm/步,甚至更高。例如步进电机控制脉冲频率为20HZ,脉冲当量为0.1mm/步,定位距离为120mm,则走完全程所需时间为1分钟,这样为速度显然已能满足要求。精定位阶段:当使用较大的脉冲当量使刀具或工作台快速移动至接近定位点时,(即完成粗定位阶段),为了保证定位精度,再换用较小的脉冲当量进入精定位阶段,让刀具或工作台慢慢趋近于定位点,例如取脉冲当量为0.01mm/步。尽管脉冲当量变小,但由于精定位行程很短(可定为全行程的五十分之一左右),因此并不会影响到定位速度。
为了实现上述目的,在机械方面,应采用两套变速机构。在粗定位阶段,由步进电机直接驱动刀具或工作台传动,在精定位阶段,则采用降速传动。这两套变速机构使用哪一套,由电磁离合器控制。
2. 应用功能指令实现BCD码拨盘数据输入
目前较为先进的PLC不仅具有满足顺序控制要求的基本逻辑指令,而且还提供了丰富的功能指令。如果说基本逻辑指令是对继电器控制原理的一种抽象提高的话,那么功能指令就象是对汇编语言的一种抽象提高。BCD码数据拨盘是计算机控制系统中常用到的十进制拨盘数据输入装置。拨盘共有0~9+个位置,每一位置都有相应的数字指示。一个拨盘可代表一位十进制数据,若需输入多位数据,可以用多片BCD码拨盘并联使用。
笔者选用BCD码拨盘装置应用于PLC控制的系统,这样无需再设计数码输入显示电路,有效地节省了PLC的输入点,简化了硬件电路,并利用先进的功能指令实现数据的存储和传输,因此能极方便地实现数据的在线输入或修改(如计数器设定值的修改等),若配合简单的硬件译码电路,就可显示有关参数的动态变化(如电机步数的递减变化等)。为避免在系统运行中拨动拨盘可能给系统造成的波动,最好设置一输入键,当确认各片拨盘都拨到位后再按该键,这时数据才被PLC读入并处理。