DDC控制的伺服電機

隨著(zhù)大型企業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對伺服電機的要求也在提高，電機作為自動(dòng)控制系統中的一類(lèi)重要元件，其可靠性、精度和響應快慢直接影響到控制系統的工作性能，是不容忽視的重要環(huán)節。因此，伺服電機的ddc有著(zhù)很高的應用價(jià)值和廣闊的應用前景。

伺服電機的傳統控制方法

由于外部給定的電機速度為模擬量，常常需要a/d模塊將模擬量轉換成數字量，伺服電機驅動(dòng)器接收到數字信號后再控制電機運轉。這種傳統的控制伺服電機驅動(dòng)器的方法，應用時(shí)間長(cháng)。但它的可靠性不高，存在一定程度的零漂。同時(shí)考慮到a/d模塊的費用，這種方法成本也就較高。

伺服電機的直接數字控制

隨著(zhù)電腦的飛速升級，微軟開(kāi)發(fā)的windows操作系統和可視化編程工具如：visual basic，visual c++的普及，越來(lái)越多的工業(yè)領(lǐng)域都采用工控機進(jìn)行自動(dòng)控制。通過(guò)工控機和下位機的通信，不僅為操作員提供了友好的人機界面，而且操作簡(jiǎn)單易學(xué)，可靠性不亞于手動(dòng)控制。

伺服電機的直接數字控制就是直接利用工控機和驅動(dòng)器通信，工控機通過(guò)串行通信將數字量傳送給伺服電機驅動(dòng)器，從而達到控制電機運轉的目的。由于是數字信號直接控制，消除了零漂，可靠性得到了提高。而且，不需要將模擬量轉換成數字量，無(wú)需購買(mǎi)a/d模塊，降低了成本。目前許多廠(chǎng)家出產(chǎn)的伺服電機驅動(dòng)器都配有通信端口及通信協(xié)議。通信協(xié)議簡(jiǎn)單可靠，用戶(hù)可以方便地完成通信程序。這樣可直接在工控機上控制電機，根據工藝要求，方便地修改各種參數，從而改變電機速度等。

應用實(shí)例

將伺服電機的ddc應用于sz絞光纖成纜生產(chǎn)線(xiàn)監控系統，該生產(chǎn)線(xiàn)使用的是panasonic公司的minasa系列的交流伺服電機驅動(dòng)器。這種系列的驅動(dòng)器自帶串行通訊口，并有詳細的通信協(xié)議說(shuō)明書(shū)。工控機可以直接通過(guò)自帶的com1，com2與驅動(dòng)器通信。監控系統要求達到的控制要求是：能在工控機上控制電機，使得電機能平緩地加速和減速。提供友好的人機界面，方便地修改參數， 實(shí)時(shí)顯示電機當前狀態(tài)。

·通信協(xié)議

驅動(dòng)器提供很多參數號，將各種功能細分。其中涉及到通信控制的參數有：

參數號05h

內外速度控制(內部給定為1、外部給定為0)有內部給定時(shí)通訊傳送的數據才有效， 這是使用通信控制的前提條件。廠(chǎng)家出廠(chǎng)設置為0。

參數號53h

內部速度：通信將要求達到的電機速度傳送給這個(gè)參數。

地址：當有很多個(gè)驅動(dòng)器需要通信，可通過(guò)rs2485將它們串起來(lái)。用不同的地址來(lái)區分，范圍為01h～0fh，在驅動(dòng)器的表面可以設置和查看。

本系統只使用到一個(gè)驅動(dòng)器，通信用rs2232來(lái)實(shí)現，地址為01h。傳送數據的格式如圖2所示(以傳送數值為278為例)。

·軟件實(shí)現

軟件部分是用微軟的面向對象化編程工具visual c++開(kāi)發(fā)實(shí)現的。microsoft公司在windows提供了一個(gè)串口通訊控件，通過(guò)設置這個(gè)控件的屬性，就可以簡(jiǎn)單實(shí)現通訊。由于在本監控系統是基于文檔而不是對話(huà)框類(lèi)的，所以先要在oncreate()函數里創(chuàng )建通訊控件并打開(kāi)端口即可。

實(shí)測結果

正常生產(chǎn)時(shí)，電機速度為975r/min，啟動(dòng)時(shí)速度變化如圖3所示。從圖3可以看到，速度變化趨勢呈線(xiàn)性化，滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。升速時(shí)間小于6s超調小，有更高的穩定性，誤差小于0.01s。

·利用通訊控制，驅動(dòng)器直接得到的是數字信號，不需要進(jìn)行模/數轉換，節約了一個(gè)a/d模塊，這種方法成本低。

·伺服電機的ddc的基本思想是直接采用數字量控制，可以徹底消除模擬量控制帶來(lái)的零漂影響，可靠性得到了很大的提高。

·在工控機上對驅動(dòng)器進(jìn)行控制，通訊時(shí)間最多需要80ms。時(shí)間很短， 驅動(dòng)器接收到數據后可以馬上驅動(dòng)電機， 符合實(shí)際生產(chǎn)要求。

·根據廠(chǎng)家的實(shí)際工藝要求，在工控機上可以靈活地調整參數而且可以將電機控制得比傳統控制要好。通過(guò)通訊，可以人為地控制積分過(guò)程，很好地實(shí)現控制要求。

·伺服電機的ddc可以方便實(shí)現復雜的控制算法。通過(guò)模擬量控制是無(wú)法實(shí)現的。伺服電機的直接數字控制可廣泛應用于各個(gè)領(lǐng)域，控制效果好，提高了系統的可靠性、快速性，有很好的應用前景。