I. Inleiding
Op het gebied van industriële automatisering worden servopositioneringssystemen veel gebruikt vanwege hun hoge precisie, hoge snelheid en hoge betrouwbaarheid. Als belangrijk onderdeel van de industriële automatiseringsbesturing demonstreren Mitsubishi PLC's (Programmable Logic Controllers) uitstekende prestaties op het gebied van servo-positioneringsbesturing. Dit artikel biedt een gedetailleerde inleiding tot servopositioneringsbesturing met behulp van Mitsubishi PLC's, waarin basisprincipes, implementatiemethoden, parameterinstellingen en toepassingsvoorbeelden worden behandeld, met als doel als referentie te dienen voor relevant technisch personeel.
II. Basisprincipes van servopositioneringscontrole
Servopositioneringscontrole is een methode die een actuator via een servomotor aandrijft om een nauwkeurige beweging langs een vooraf bepaald traject en met een vooraf bepaalde snelheid te bereiken. Mitsubishi PLC's besturen servomotoren door pulssignalen of analoge signalen naar de servoaandrijving te sturen. Bij servopositioneringsbesturing voeren Mitsubishi PLC's voornamelijk de volgende functies uit:
Pulsuitgang: De PLC stuurt pulssignalen naar de servoaandrijving via een interne pulsgenerator of een externe pulsingangsmodule om de rotatiehoek en snelheid van de servomotor te regelen.
Richtingcontrole: De PLC bestuurt de draairichting van de servomotor door de polariteit van de pulssignalen te regelen.
Positiefeedback: De servoaandrijving gebruikt een positie-encoder om de feitelijke positie-informatie van de servomotor te verkrijgen en stuurt deze informatie terug naar de PLC, waardoor een gesloten-lusbesturingssysteem wordt gevormd om ervoor te zorgen dat de servomotor nauwkeurig langs een vooraf bepaald traject en met een vooraf bepaalde snelheid beweegt.
III. Methoden voor het implementeren van servopositioneringsbesturing
Servopositioneringsbesturing in Mitsubishi PLC's wordt voornamelijk geïmplementeerd via de volgende methoden:
Pulspositioneringscontrole
Bij pulspositioneringsregeling worden pulssignalen naar de servoaandrijving gestuurd om de rotatiehoek en snelheid van de servomotor te regelen. In Mitsubishi PLC's kan pulspositioneringsbesturing worden geïmplementeerd met behulp van ingebouwde- positioneringsinstructies of speciale positioneringsmodules. Positioneringsinstructies maken een gemakkelijke configuratie van parameters mogelijk, zoals doelpositie, bewegingssnelheid en acceleratie-/deceleratietijden, waardoor nauwkeurige positioneringscontrole mogelijk is.
Analoge positioneringscontrole
Analoge positioneringsbesturing omvat het verzenden van analoge signalen naar de servoaandrijving om de snelheid en richting van de servomotor te regelen. De Mitsubishi PLC zet stuursignalen via analoge uitgangsmodules om in analoge signalen en stuurt deze naar de servoaandrijving. Bij analoge positioneringsbesturing moet het analoge uitgangsbereik op de juiste manier worden ingesteld volgens de vereisten van de servoaandrijving om ervoor te zorgen dat de servomotor met de vooraf bepaalde snelheid en in de juiste richting werkt.
Op communicatie-gebaseerde positioneringscontrole
Met de voortdurende vooruitgang van de industriële automatiseringstechnologie ondersteunen steeds meer servoaandrijvingen communicatie-interfaces (zoals EtherCAT, Profinet, enz.). Mitsubishi PLC's kunnen via deze communicatie-interfaces communiceren met servoaandrijvingen om meer geavanceerde positioneringsbesturingsfuncties te realiseren. Op communicatie-gebaseerde positioneringsbesturing zijn complexere bewegingstrajecten en een hogere positioneringsnauwkeurigheid mogelijk, waardoor deze geschikt is voor hoogwaardige- automatiseringstoepassingen.
IV. Parameterinstellingen servopositioneringsbesturing
Bij servopositioneringsbesturing moeten de juiste parameters worden ingesteld op basis van de daadwerkelijke toepassingsvereisten. Hieronder volgen enkele algemene parameterinstellingen:
Doelpositie: Stel de doelpositie in die de servomotor moet bereiken.
Bewegingssnelheid: Stel de bewegingssnelheid van de servomotor in. Voor de acceleratie- en deceleratiefasen kunnen verschillende acceleratie- en deceleratietijden worden ingesteld.
Pulsuitgangsmodus: Selecteer de pulsuitgangsmodus (bijv. Open Collector, Differentiële lineaire aandrijving, enz.).
Feedbackmodus: Selecteer de positiefeedbackmodus (bijv. Proximity DOG, Data Set, Tellen, enz.).
Servoversterkerparameters: configureer relevante servoversterkerparameters, zoals absoluut positiesysteem, relatief positiesysteem en automatische -afstemming.
V. Toepassingsgeval
Het volgende is een toepassingsgeval waarbij een Mitsubishi PLC wordt gebruikt voor servopositioneringsbesturing:
Op een bepaalde geautomatiseerde productielijn is een servomotor nodig om een slede aan te drijven voor nauwkeurige positioneringsbewegingen. De slede moet een heen en weer gaande beweging uitvoeren langs een vooraf bepaald traject en met een gespecificeerde snelheid, waarbij voor elke beweging een hoge positioneringsnauwkeurigheid vereist is. Om dit te bereiken werd een Mitsubishi PLC gebruikt voor de servo-positioneringsbesturing. Eerst werden de doelpositie en bewegingssnelheid van de schuiftafel ingesteld met behulp van pulspositioneringsbesturing. Vervolgens werd via een positie-encoder de actuele positie van de schuiftafel vastgelegd en teruggekoppeld naar de PLC. Ten slotte paste een gesloten-regelsysteem voortdurend het traject en de snelheid van de servomotor aan om ervoor te zorgen dat de schuiftafel nauwkeurig langs het vooraf bepaalde pad en met de gespecificeerde snelheid bewoog. In de praktijk bleek deze oplossing uitstekende prestaties en stabiliteit te bieden, en voldeed ze volledig aan de eisen van de productielijn.
VI. Samenvatting en vooruitzichten
Dit artikel biedt een gedetailleerde introductie tot servo-positioneringsbesturing met behulp van Mitsubishi PLC's. Nauwkeurige controle van servomotoren kan worden bereikt via verschillende methoden, waaronder pulspositioneringscontrole, analoge positioneringscontrole en op communicatie-gebaseerde positioneringscontrole. In praktische toepassingen is het noodzakelijk om de juiste besturingsmethode te selecteren en geschikte parameters te configureren op basis van de werkelijke vereisten. Met de voortdurende vooruitgang van de industriële automatiseringstechnologie vindt servo-positioneringsbesturing toepassing en ontwikkeling op een toenemend aantal gebieden. In de toekomst kunnen we anticiperen op de opkomst van meer geavanceerde servopositioneringsbesturingstechnologieën en efficiëntere geautomatiseerde productiemethoden.