多轴同步运动控制系统应用软件初步设计方案.doc

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1、运动控制系统应用软件初步设计方案一、软件应实现的功能1.运动控制功能（1）.根据运动控制系统的技术要求绘制出负载轴速度图；根据设计要求本系统为多轴位置同步运动方式。即控制5个机架辊的驱动电机SM11～SM51在运行过程中保持角位置同步。以使各负载轴位置角θL51～θL55在高速运行中满足下关系：θL51=θL52=θL53=θL54=θL5=给定值（1）我们可利用三菱运动控制器Q173中的虚拟主轴技术实现上述要求。即由虚拟伺服电机发出位置给定，并通过各机架辊电机伺服驱动器的位置闭环实现对给定指令的跟

2、踪。从而实现各负载轴的位置同步。根据上述，各负载轴与给定轴（虚拟主轴）的速度曲线如下图所示：图1—伺服电机速度与指令脉冲（2）.分析运动控制算法，确定被控量与指令脉冲之间的函数关系；若已知伺服电机位置传感器的分辨率为Pf0=（PLS/rev），则每个脉冲所对应的负载轴转动角度△θC为：（2）因此被控量θL5i（i=1～5）与指令脉冲PC之间的函数关系为：（3）（3）.应解决的中心问题加减速过程中，在保持机架辊角位置同步的同时，当产品位置出现偏差时应能进行在线动态补偿，以保证将产品的误差控制在允许的范

3、围内。2.自动化功能（1）.运动指令脉冲的算法处理；（2）.生产过程数据采集和处理；（3）.应能实现生产工艺所要求的各种自动检测和自动控制功能；3.人机界面（HMI）功能（1）.运行参数设定功能：操作人员可根据产品规格，工艺要求及材料特性，对希望的运行参数。如：传动比、最大车速、升/降速时间、等进行自动或手动设定；（2）.操作指导功能：系统应能根据操作规程及工艺要求，以交互方式指导操作人员进行正确的操作，当误操作发生时，系统应能做出判断，警示操作人员并给出相应提示信息；（3）.运行状态监视功能：系统

4、在线实时监视生产线各种运行状态及运行参数，并能以各种形式进行显示，如表计、棒图、趋势图、指示灯等，当故障发生时，除声光报警外，还应显示并记录故障，减少停机率。二、解决方案及多CPU系统软件结构（三菱解决方案）1.运动控制应用软件利用MTDeveloper运动控制集成环境中的GSV22P操作系统实现：（1）.伺服系统组态及伺服系统参数设置；（2）.虚拟机械系统的建立（3）.运动SFC程序编制2.自动化系统应用软件利用GXDeveloperPLC编程软件实现：（1）.多CPU系统环境建立（2）.CC-L

5、ink现场总线及其远程I/O系统参数设置（3）.PLC系统程序编制及仿真调试3.人机界面应用软件利用GTDesidner2HMI画面编辑软件实现：（1）.设置HMI系统参数和通讯参数；（2）.编辑/绘制HMI画面；（3）.对编辑好的HMI画面进行仿真调试