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coloredglaze
首页 > 电气工程师资格证 > 电气工程师西门子伺服

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jiyilianghq

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PLC毕竟只是一个大脑,自动化设备真正要干活还是需要有手脚才能够干活,所以伺服电机就出现了,通过在伺服电机的转子上安装上量身定做的机械部件,就可以在PLC的指挥下开始干活了。

上面这张图的最左边就是伺服电机,凸出来的部分就是电机的转子,转子上需要根据具体的工作场景安装不同的机械部件,就可以在转子的圆周运动带动下执行各种动作,比如走多长距离、反复循环走定位、加速、减速运动等,或者说2个电机带动的机械部件一起协同运动。

作为电气自动化工程师,通常来说会遇到两种类型的项目:一个是运动控制,通常用于机械领域;另一个就是过程控制,通常适用于化工领域。运动控制指的是一种起源于早期的伺服系统,基于电动机的控制,以实现物体对角位移、转矩、转速等物理量改变的控制。

平常我们主要关注的是控制单个电机的转距、速度、位置中的一个或多个参数达到给定值。但是复杂一些的运动控制主要关注点在于协调多个电机,完成指定的运动(合成轨迹、合成速度),比较着重轨迹规划、速度规划、运动学转换;比如数控机床里面要协调XYZ轴电机,完成插补动作。

所以我们学习控制伺服电机,先从控制单个伺服电机开始,然后学习同时控制多个电机,最后学习如何让这些电机协同运转,互相配合完成工作。

入门建议

学习伺服电机控制,最好要一套伺服驱动器+伺服电机,某宝上也就7、8百块钱。另外如果从学会PLC控制电机运行的角度(会写各种PLC控制指令,搞懂这些指令的含义,熟练运用),在学习阶段完全可以用一个步进电机+滚珠丝杆,只要2、3百块钱,硬件成本投入极低 。

不要看上图简单,麻雀虽小五脏俱全,本质上都是一样的,在学习的过程中,找一本OK的书或者是讲的比较好的视频课程,跟着老师把控制电机的所有知识点实操一遍,就能够体会个中奥秘了,同时老师也会教你很多细节和注意事项,起到一个事半功倍的效果,不至于自己瞎折腾没弄的出来灰心丧气,最后放弃了就可惜了。

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我们先来看看这门课程的目录大纲,了解一下讲师主要带着大家学习哪些内容,实操哪些内容?

第一章 运动控制原理

西门子1200 PLC轴工艺对象课程的精髓

什么是所谓的运动控制,怎么才能学好它

运动控制听起来很高大上,典型应用场景是什么

第二章 运动控制方式讲解

伺服控制系统介绍

运动控制方式介绍

汽车后备箱电撑杆自动装配线运动控制实战-1

汽车后备箱电撑杆自动装配线运动控制实战-2

第三章 使用S7-1200PLC实现伺服定位控制

PTO方式组态及轴配置详细讲解

模拟驱动装置接口全闭环方式组态及轴配置

PROFIdrive方式组态及轴配置

S7-1200运动控制常用指令讲解

S7-1200运动控制组态更改指令讲解

S7-1200运动控制命令表

S7-1200运动控制回原点

第四章 通过S7-1200PLC实现三菱伺服电机的控制

伺服驱动器接线及参数设置

手把手教你写程序,你也学的会

轴调试与诊断功能讲解,很重要的功能

程序调试,从调试中加深印象获取经验

S7-1200运动控制常见问题(老师傅也会犯错)

再来看一张真实项目中运动控制都是怎么做的,可以从图中看到一个PLC外加右边的3个扩展模块,PLC上连接了2台伺服驱动器,伺服电机安装在具体的工作工位上,换句话说,这个电控柜中由1台PLC控制2台伺服驱动器(及配套的伺服电机)正在进行机械运动,说不定正在哪条食品生产线上给你制作包装饼干呢

课程提供了免费试看章节,大家可以留言或者去官网注册获取试看章节,从而更加深入地了解这门课程。

本课程主要作者介绍:

赵少飞,西门子电气工程师专家、一线技术工程师,汽车/汽车零配件领域自动化专家,行业经验非常丰富。八年电气工程师经验,长期从事汽车整机/汽车零配件方向的非标自动化设备研发,设备运动控制比较多,伺服运用很多,各种控制方式和经验技巧丰富。

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电气工程师西门子伺服

257 评论(14)

零下十三月

如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。

如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率;

如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么做。

当转矩控制或速度控制时,通过脉冲发生器给它一个方波信号,使电机不断的正转、反转,不断的调高频率,示波器上显示的是个扫频信号,当包络线的顶点到达最高值的时,表示已经失步,此时频率的高低,就能说明控制的好坏了,一般电流环能做到1000HZ以上,而速度环只能做到几十赫兹。

伺服电机一般为三个环控制,所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。

最内的PID环就是电流环,此环完全在伺服驱动器内部进行,通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流,负反馈给电流的设定进行PID调节,从而达到输出电流尽量接近等于设定电流,微信公众号:A一PLC工程师,拿资料,涨知识。电流环就是控制电机转矩的,所以在转矩模式下驱动器的运算最小,动态响应最快。

第2环是速度环,通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节,它的环内PID输出直接就是电流环的设定,所以速度环控制时就包含了速度环和电流环,换句话说任何模式都必须使用电流环,电流环是控制的根本,在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流(转矩)的控制以达到对速度和位置的相应控制。

第3环是位置环,它是最外环,可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建,要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定,位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算,此时的系统运算量最大,动态响应速度也最慢。

参考资料来源:百度百科-伺服电机

139 评论(8)

cissy521121

其实,伺服电机还用另外两种工作模式,那就是速度控制和转矩控制,不过应用比较少而已。速度控制一般都是有变频器实现,用伺服电机做速度控制,一般是用于快速加减速或是速度精准控制的场合;

因为相对于变频器,伺服电机可以在几毫米内达到几千转,由于伺服都是闭环的,速度非常稳定。转矩控制主要是 控制伺服电机的输出转矩,同样是因为伺服电机的响应快。应用以上两种控制,可以把伺服驱动器当成变频器,一般都是用模拟量控制。

伺服电机最主要的应用还是定位控制,PLC对伺服电机的位置控制。位置控制有两个物理量需要控制,那就是速度和位置,确切的说,就是控制伺服电机以多快的速度到达什么地方,并准确的停下。

交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf,接恒定交流电压,利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化,达到控制电机运行的目的。

交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%~15%和小于15%~25%)等特点。

参考资料来源:百度百科-伺服电机

参考资料来源:百度百科-变频器

266 评论(12)

大头的陈小晶

1.电路电路很难,真的很难,但是那是相对于做硬件开发的人来说的,既然工控属于应用型,我们都是拿产品来用,就没必要研究那么深了。最重要的欧姆定律要知道,计算功率、电流、电阻等。至于很深奥的知识就没必要深究了,关键是用不上。2.电工这个比较重要了。工作中,离不开剥线接线,万用表、试电笔等。可以买本电工方面的书先看看,但是电工比较依赖动手能力,特别是要注意安全.3.单片机这个得学一学。为什么呢?因为工控上用的比较多的其实就是拿单片机开发的一个产品,学好单片机,有助于你对硬件底层的理解。选择51单片机是因为其资料多,有利于学习。既然是要了解底层,最好是学汇编。当然,将来不做嵌入式开发的话,把51的工作原理了解的透彻就够了。或elan绘图软件必须要掌握的,毫无疑问。电路设计以及电气识图。这两个知识点是相互关联的,会画电气图肯定看得懂电气图,电气图看多了,也能设计电气图。这个地方需要根据项目的实际经验来学。5.可编程控制器PLC这个得好好学,不少都教学的是三菱的,也有西门子的。上班后这两肯定是都要会的,其他品牌的随后自己多研究研究的就没什么问题了。如果需要在职学习,就可以找技成有实操设备和网络课程,不花工作时间就可以学习了。主要是价格优惠不用脱产就可以学到知识。6.变频器和伺服也需要好好了解,因为很多项目里面不仅仅只有PLC来支持这些程序的运行的,往往有伺服驱动、PLC、变频器还有步进电机等等这些设备连接在一起。不用太深入专研,大概也需要了解它们的工作原理,才能更好的操作。7.触摸屏PLC是有程序,但是人机交互比较差,所以通常会配个上位机,如果是在柜内,通常是触摸屏。建议先学个威伦通,因为比较便宜,用的厂家也比较多,方便将来找工作。这个也是一通百通的东西,但是有些屏比较复杂,可以边做边学。现在在线学习也才几百块。8.组态软件很多地方都会用电脑去代替触摸屏,因为计算机的功能当然多,硬盘容量也比较大。建议先学2个,一个是国产,一个是进口。国产的选择比较多,比如组态王,MCGS,力控等,进口的比较多的是用西门子WINCC。9.电脑知识项目上要用工控机,老板丢了一台工控机给你了,你起码能装系统,装软件,如果电脑有问题,起码能找到简单的故障。将来工控机在使用的过程中坏了,怎么去处理。10.机器人编程调试现在都是用机器人换人了,由于机器人属于集成度更高的产品,所以机器人程序的编写要比PLC的简单多了,上手快,但是靠自己学难度大,主要是没有现成的机器人给你用。

324 评论(14)

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