基于CAN总线的伺服电机正反转同步控制-论文.pdf

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1、２０１４年２月机床与液压Ｆｅｂ２０１４第４２卷第４期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ４２Ｎｏ４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０１４０４０２９基于ＣＡＮ总线的伺服电机正反转同步控制丁勇，张吉堂（中北大学机械工程与自动化学院，山西太原０３００５１）摘要：根据工程实际的需要，提出一种基于ＣＡＮ总线的伺服电机正反转同步控制方案。即将一台正转交流伺服电机与一台反转交流伺服电机实现龙门同步控制，以此来实现单轴的运动。通过试制样机实现了系统的控制目的，并将同步控制误差范围控制在１ｍｍ内，其运行结果达到设计

2、要求。关键词：ＣＡＮ总线；伺服电机；龙门同步控制中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）４－０９５－３ＲｅｖｅｒｓｉｂｌｅＴｕｒｎＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＳｅｒｖｏＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎｔｈｅＣＡＮＢｕｓＤＩＮＧＹｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉｔａｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，ＴａｉｙｕａｎＳｈａｎｘｉ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｐｒａｃｔ

3、ｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｇｒａｍｏｆｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｔｕｒｎｅｌｅｃｔｒｉｃｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎＣＡＮｂｕｓ．Ｔｈｅｇａｎｔｒｙｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙａｆｏｒｗａｒｄａｃｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒａｎｄａｒｅｖｅｒｓａｌａｃｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒ，ｓｏａｓｔｏｒｅａｌｉｚｅｓｉｎｇｌｅｓｈａｆｔｍｏｖｅｍｅｎｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｒｉａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆａｓａｍｐｌｅｍａｃｈｉｎｅ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｐｕ

4、ｒｐｏｓｅｆｏｒｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅａｌｉｚｅｄ，ｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｅｒｒｏｒｗａｓｌｉｍｉｔｅｄｗｉｔｈｉｎ１ｍｍ，ａｎｄｉｔｓｒｕｎｎｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＮｂｕｓ；Ｓｅｒｖｏｍｏｔｏｒ；Ｇａｎｔｒｙｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌ传统的伺服系统一般使用单一电机实现单轴控制，但是会限制电机的输出转矩。当伺服系统需要较大的驱动功率时，就必然要选用特定功率与之相匹配的伺服电机与伺服驱动器，使得系统的成本上升。这样根据需要采用两台或者多台电机

5、同步控制可达到实际要求。但一般都是对同方向运转的伺服电机进行同图１交流伺服电机正反转龙门同步示意图步控制，这样势必会占用大量的空间，且对机械设计２系统硬件设计提出了很高的要求。为了减少占用空间，可以使电机２１硬件选型背向放置。例如在数控龙门铣床、印刷机上用到伺服该系统采用台达ＥＨ３系列ＰＬＣ进行控制。同时电机的龙门同步控制，但他们主要是交流伺服电机同采用台达的ＣＡＮ总线模块，为了与主机进行匹配，方向的龙门同步，并没有涉及到伺服电机的正反转的选用ＤＶＰＣＯＰＭＳＬ模块，同时为了便于通信，选用龙门同步。文中提出了基于ＣＡＮ总线的伺服电机正以太网模块

6、ＤＶＰＥＮ０１ＳＬ，这样上位机即可通过网线反转的同步控制方案，即将两台伺服电机背向放置运与ＰＬＣ进行通信，且行，一台正转，一台反转，使其能够同步控制，然后通讯速率很快。伺服进行了伺服电机的回零设计，最终验证了该方案的可电机选用台达Ａ２系行性。列电机，因其可以与１同步控制方案设计ＣＡＮ总线模块进行连该方案是将两台伺服电机背向放置，使其按相同接。控制系统连接方的速度同步运动。由于两台伺服电机是背向放置，则式如图２所示。图２控制系统连接方式一台伺服电机逆时针运动，另一台伺服电机顺时针运２２控制系统原理设计动。控制他们同步运转以此来控制单轴运动。如图１

7、伺服电机同步控制，重点在两台伺服电机等速移所示为交流伺服电机正反转龙门同步示意图。收稿日期：２０１３－０３－０１作者简介：丁勇（１９８７—），硕士研究生，研究方向为机械自动化、无损检测。Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｉｎｇｙｏｎｇ１２５＠ｑｑｃｏｍ。·９６·机床与液压第４２卷动。主要是让两台伺服驱动器互相反馈对方的实际位表３０３号驱动器通讯参数设置置，当他们超过同步误差范围时，电机停止。由于是设置伺服工作模式为ＣＡＮｏｐｅｎ模式、Ｐ１０１＝１０Ｂ要求一台伺服电机正转，一台伺服电机反转，实现同电机反转模式步运动功能。将２号伺服电机驱动器上的ＣＮ１中的Ｐ３００

8、＝３设置ＡＳＤＡＡ２伺服ＣＡＮｏｐｅｎ站号ＯＡ、／ＯＡ、ＯＢ、／ＯＢ，送到３号伺服电机驱动器的Ｐ３０１＝０４０１ＣＡＮ