交流伺服系统在普通强力龙门铣床上的应用

摘 要：阐述了交流伺服系统在普通强力龙门铣床上的应用设计及关键解决的问题。
关键词：交流伺服系统；控制结构；手脉对刀；用户参数
　　交流伺服不仅具有低速大力矩输出、零速力矩保持、调速精度高等伺服系统的优良性能，还具有简易PLC功能，可连接手摇脉冲发生器实现微量调速进给及对刀功能，因此非常适合在普通强力龙门铣的进给轴上做单轴控制，并且已经成为一个非常成功的案例。
一、硬件设计
　　以时光交流伺服系统为例：技术特性：内部PLC功能，控制器可自成系统工作；速度控制精度±0．02％，调速范围达0．01—250Hz；位置控制精度．±1P；过载能力强，最大转矩可达电机额定转矩的三倍。低速大转矩输出，零速力矩保持；可编程I／O接点丰富；可通过操作面板监控电机运行的各种状态。
（一）伺服控制器控制结构设计
　　机床的X、Y、Z、W、V轴分别由五台双PG伺服控制器控制，由各自的电位器控制发出模拟电压控制各轴的进给速度。机床的手动脉冲发生器，通过轴选通信号分别接到五台伺服控制器外部PG输入口，控制各轴的进给和定位。
（二）原理图（各轴相同）

（三）主要功能
　　1．电位器调速：在这种模式下，用户可用三位置旋钮选择正转、反转或停止，用电位器进行模拟量调速，系统有抱闸控制，限位保护及急停保护功能。
　　2．手脉对刀：在这种模式下，用户可操作手摇脉冲发生器，选择需要控制的轴并选择×1、×10、×100任意倍率，进行对刀操作，系统有抱闸控制，限位保护及急停保护功能。
二、软件设计
　　通过应用时光伺服控制器专用的QMCL语言编程实现对电机的各种复杂控制外，我们还针对强力龙门铣的特点进行了用户程序设计，专门编出方便用户调试的14个用户参数；同时在PLC程序中加人了电机掉电延时程序，保证抱闸完全闭合后电机再掉电，解决了z轴的下坠问题；此外，横梁下降时，由于两根丝杠的不平衡导致横梁倾斜问题，这就需要横梁反向运行一段距离纠正横梁的倾斜，因此在程序里加入了使横梁下降停止时都自动向上走一定位距离再停止的功能，这样就解决横梁的反向间隙问题。
三、结束语
　　通过使用交流伺服系统，提升了普通强力龙门铣的整体档次，且它线路简单，操作方便，系统的可靠性高，功能强，整个系统运行稳定、精确，修改与维修方便，经济效益显著，它将在工业控制领域发挥越来越大的作用。