本章論述了基于三菱運(yùn)動(dòng)控制器構(gòu)建多軸高精度同步運(yùn)行系統(tǒng)的技術(shù)方案，特別介紹了在實(shí)際由運(yùn)動(dòng)控制器和伺服電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的性能調(diào)試和排除影響系統(tǒng)穩(wěn)定性因素的過程，對(duì)使用運(yùn)動(dòng)控制器和伺服電動(dòng)機(jī)有很實(shí)際的幫助。

  項(xiàng)目要求及主控制系統(tǒng)方案

  項(xiàng)目要求

  某機(jī)床廠客戶生產(chǎn)的大型印刷機(jī)其主要功能及動(dòng)作要求如下。

  1) 印刷機(jī)有8個(gè)運(yùn)動(dòng)工步，每工步均配置有1運(yùn)動(dòng)軸，8軸要求同步運(yùn)行。

  印刷機(jī)的核心技術(shù)是要求在各種工作模式(點(diǎn)動(dòng)、手輪、自動(dòng)模式)下,8個(gè)工步輥筒的線速度一致，不僅線速度一致，而且要求在整個(gè)自動(dòng)運(yùn)行中的相位也一致，即各軸的相對(duì)位置始終一致，即使在加減速過程中也必須一致。由于加減速過程中實(shí)際速度有滯后于指令速度的現(xiàn)象，各軸的相對(duì)位置會(huì)發(fā)生變化，這就可能嚴(yán)重影響印刷質(zhì)量，所以相位一致是必需的技術(shù)要求。

  2) 印刷機(jī)由于工步多，分布長(zhǎng)，每個(gè)工步都有不同的I/O點(diǎn)，還有模擬量輸人信號(hào)和高速計(jì)數(shù)信號(hào)。

  3) 在主操作屏上，要求采用觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)輸人和顯示。

  4) 控制系統(tǒng)采用上位機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)管理和遠(yuǎn)程監(jiān)控。8軸印刷機(jī)示意圖如圖 25-1 所示。

  圖25-1 8軸印刷機(jī)工作示意圖

  主控制系統(tǒng)方案

  為了滿足大型印刷機(jī)完成復(fù)雜動(dòng)作的要求，經(jīng)過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，決定以三菱運(yùn)動(dòng)控制器為核心，以三菱 QPLC 為主控，以 CC-Link 總線為網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建大型印刷機(jī)的控制系統(tǒng)。

  控制系統(tǒng)方案如下：

  1) 8軸的運(yùn)動(dòng)控制采用三菱 Q173 運(yùn)動(dòng)控制器 伺服電動(dòng)材機(jī)。由于包裝機(jī)的核心技術(shù)要求是8軸同步運(yùn)行，而在三菱的運(yùn)動(dòng)控制單元中，Q173 運(yùn)動(dòng)控制器有同步運(yùn)行控制功能，所以采用 Q173 運(yùn)動(dòng)控制制器。

  2) 順序控制部分采用三菱 Q02UCPU，Q02UCPU 負(fù)責(zé)處理來自 CC-Link 現(xiàn)場(chǎng)總線傳送的各工步的輸入/輸出信號(hào)、A/D 和 D/A 信號(hào)及高速計(jì)數(shù)信號(hào)。

  3) Q02UCPU 與觸接莫屏 GOT 連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部開關(guān)信號(hào)和和數(shù)據(jù)信號(hào)的處理。