摘 要：伺服電缸是指由絲杠和伺服電機(jī)，一起組成的一體化新型產(chǎn)品。本篇文章主要介紹的伺服控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件上包括伺服電缸，伺服放大器模塊，及三菱FX-3U系列PLC等組成；軟件上通過(guò)GX-Work2軟件進(jìn)行PLC編程，通過(guò)MR-Configurator2進(jìn)行伺服參數(shù)設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)基本的伺服位置控制。本設(shè)備在工業(yè)上主要用于物料運(yùn)輸與定位功能，此設(shè)備也適用于教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：伺服電缸；三菱FX-3U系列PLC；教學(xué)實(shí)踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.093

0 引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，衍生出各種工業(yè)智能裝置，如機(jī)械手臂，柔性制造系統(tǒng)以及現(xiàn)場(chǎng)總線等控制系統(tǒng)。伺服電缸作為工業(yè)裝備中一個(gè)必不可少的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，例如：電子，汽車(chē)，自動(dòng)化產(chǎn)線等行業(yè)。傳統(tǒng)的氣缸已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)的精確要求，伺服電缸主要由氣缸和伺服電機(jī)組成，或者由絲杠和伺服電機(jī)組成，將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位控制。并且通過(guò)伺服反饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高精度的直線定位運(yùn)動(dòng)控制。本篇文章設(shè)計(jì)的伺服定位系統(tǒng)，利用三菱FX-3U系列PLC控制伺服電機(jī)進(jìn)行定位運(yùn)動(dòng)，通過(guò)人機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的速度監(jiān)控。

1 伺服位置控制裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如圖1所示為本文所詳述的伺服位置控制實(shí)驗(yàn)裝置，主要有伺服電缸，傳感器，限位開(kāi)關(guān)，伺服編碼器組成?？刂葡到y(tǒng)主要由三菱FX-3U系列PLC，MR-JE伺服放大器等組成，實(shí)現(xiàn)鐵塊的位移和速度控制，通過(guò)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的速度控制。本文主要簡(jiǎn)介如何實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的正反運(yùn)轉(zhuǎn)及基本的定位控制。

2 PLC及伺服放大器系統(tǒng)接線圖

本設(shè)備的主要核心控制器為三菱FX-3U系列PLC，此款PLC性價(jià)比較高，計(jì)算速度更快，控制精度更高。通過(guò)連接MR-JE-10A伺服放大器實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電缸的定位控制。如圖3所示為PLC與伺服放大器接線圖。EMG表示強(qiáng)制停止按鈕；SON代表伺服開(kāi)啟；LSP代表正轉(zhuǎn)行程末端；LSN表示反轉(zhuǎn)行程末端。Y4與35NP端口相連控制運(yùn)動(dòng)的方向；Y0與10PP端口相連用于輸入脈沖信號(hào)，定位控制。

3 伺服參數(shù)設(shè)定

完成PLC硬件接線后，利用GX-Work2軟件輸入設(shè)定程序，接下來(lái)應(yīng)用MR-Configurator2伺服軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，主要修改基本設(shè)置和位置控制這兩個(gè)功能里面的參數(shù)。由于在本次實(shí)驗(yàn)中主要實(shí)現(xiàn)位置控制，所以在基本設(shè)置中控制模式選擇位置控制模式，如圖4所示。且電缸的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)脈沖的輸入控制，在位置控制功能中，脈沖輸入形式選擇有符號(hào)脈沖列。

4 結(jié)束語(yǔ)

本篇文章論述的伺服實(shí)驗(yàn)裝置主要用于生產(chǎn)流水線送料定位功能，通過(guò)伺服放大器實(shí)現(xiàn)伺服電缸的運(yùn)動(dòng)控制?？刂葡到y(tǒng)核心使用的是三菱FX-3U系列PLC。執(zhí)行機(jī)構(gòu)為伺服電缸，相比傳統(tǒng)的氣缸，電缸運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)，更加精確。此實(shí)驗(yàn)裝置也非常適用于教學(xué)，通過(guò)理實(shí)一體化的教學(xué)，更加深入理解所學(xué)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]康會(huì)峰，劉灝.基于電缸的小型立體倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)床與液壓，2016（10）.

[2]陳超，趙升噸，崔敏超，蔡后勇，李雪.電動(dòng)缸的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)械傳動(dòng)，2015（03）.

[3]包載富.工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)及工業(yè)自動(dòng)化的重要性的探究[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018（07）.

基金：“江蘇高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程資助項(xiàng)目”，項(xiàng)目編號(hào)：PPZY2015A088

作者簡(jiǎn)介：曹嘉佳（1992-），女，江蘇江陰人，碩士，主要從事機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與科研工作。