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DELTAV 12P0631X012
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20世纪80年代以来，随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展，永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展，各国**电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不断完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向，使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。90年代以后，世界各国已经商品化了的交流伺服系统是采用全数字控制的正弦波电动机伺服驱动。交流伺服驱动装置在传动领域的发展日新月异。
交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。伺服电机又称执行电机，它是控制电机的一种。它是一种用电脉冲信号进行控制的，并将脉冲信号转变成相应的角位移或直线位移和角速度的执行元件。根据控制对象的不同，由伺服电机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式，即位置控制、速度控制、力矩控制。本系统本文采用位置控制。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。PLC在自动化控制领域中，应用十分广泛。尤其是近几年PLC在处理速度，指令及容量、单轴控制方面得到飞速的发展，使得PLC在控制伺服电机方面也变得简单易行。
1、元件的选型
1.1PLC选型
因为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比，伺服电机的转速与脉冲频率成正比，所以本文需要对电机的脉冲个数和脉冲频率进行精确控制。且由于伺服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点，伺服电机的控制主要采用开环数字控制系统，通常在使用时要搭配伺服驱动器进行控制，而伺服电机驱动器采用了大规模集成电路，具有高抗干扰性及快速的响应性。在使用伺服驱动器时，往往需要较高频率的脉冲，所以就要求所使用的PLC能产生高频率脉冲。三菱公司的FX3U晶体管输出的PLC可以进行6点同时100kHz高速计数及3轴独立100kHz的定位功能，并且可以通过基本指令0.065μs、PCMIX值实现了以4.5倍的高速度，完全满足了本文控制伺服电机的要求，所以本文选用FX3U-48MT-ES-A型PLC作为主控制单元。
1.2伺服电机的选型
在选择伺服电机和驱动器时，只需要知道电机驱动负载的转距要求及安装方式即可，本文选择额定转距为2.4N·m，额定转速为3000r/min，每转为131072p/rev分辨率的三菱公司HF-KE73W1-S100伺服电机，与之配套使用的驱动器本文选用MR-E-70A-KH003伺服驱动器。三菱的此款伺服系统具有500Hz的高响应性，高精度定位，高水平的自动调节，能轻易实现增益设置，且采用自适应振动抑止控制，有位置、速度和转距三种控制功能，完全满足要求。
同时本文采用三菱GT1155-QFBD-C型触摸屏，对伺服电机进行自动操作控制。
2、PLC控制系统设计
本文需要伺服电机实现正点、反点、原点回归和自动调节等动作，另外为确保本系统的精确性本文增加编码器对伺服电机进行闭环控制。PLC控制系统I/O接线图