淺談PLC控制器頻率與伺服驅(qū)動(dòng)器和負(fù)載轉(zhuǎn)速

可以看出如果機(jī)械結(jié)構(gòu)確定了，這個(gè)值也是確定的，1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)走的位移是確定的，即系統(tǒng)的精度是確定的。如5mm導(dǎo)程的絲杠，與億維伺服驅(qū)動(dòng)直接連接的話，精度為5/10000mm。

一、PLC控制器頻率與伺服驅(qū)動(dòng)器和負(fù)載轉(zhuǎn)速

已知伺服驅(qū)動(dòng)器Pm=10000Pulse/r，PLC控制器發(fā)出的頻率f (puls/s)，如何計(jì)算負(fù)載軸的轉(zhuǎn)速n(r/s),

當(dāng)伺服電機(jī)直接連接軸,設(shè)電子齒輪比分子比分母為N。

n=（f*N）/Pm ...........此公式求出單位為r/s，1s發(fā)的脈沖數(shù)除以一圈需要的脈沖數(shù)=1s轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。

n ：負(fù)載轉(zhuǎn)速，單位：r/s。

f：控制器發(fā)出的頻率，單位：pls/s。

N：驅(qū)動(dòng)器電子齒輪比。

Pm：伺服驅(qū)動(dòng)器分辨率，單位：Pulse/r。

有了1式，可以推理出當(dāng)負(fù)載軸帶了轉(zhuǎn)盤或者皮帶輪，可以算出皮帶的線速度V。

V=r*ω=r*2πn

將1式帶入 :

V= πd （（f*N）/Pm）

d：皮帶輪，負(fù)載軸的直徑，單位：mm。

n :負(fù)載轉(zhuǎn)速,單位: r/s。

f：控制器發(fā)出的頻率，單位：pls/s。

N：驅(qū)動(dòng)器電子齒輪比。

Pm：伺服驅(qū)動(dòng)器分辨率，單位：Pulse/r。

現(xiàn)場(chǎng)可能碰到輸出力矩不夠,加有減速機(jī)的情況，設(shè)減速比為K。

由1式,已經(jīng)知道電機(jī)軸輸出速度n，則可以求出過(guò)減速機(jī)后輸出的轉(zhuǎn)速n1。

n1=n/k=（f*N）/(Pm*K)...............r/s

n1=n/k=（f*N*60）/(Pm*K)...............r/min

假設(shè)n1軸帶著的是滑塊，我們還可以求出滑塊移動(dòng)的速度V

V=n1*D=（f*N*D）/(Pm*K)............mm/s

同理推導(dǎo)出 f=(V*Pm*K)/(N*D)

n：電機(jī)直連軸轉(zhuǎn)速，單位：r/s。

n1：減速機(jī)后輸出的轉(zhuǎn)速,單位：r/s。

K：減速機(jī)減速比。

V：滑塊移動(dòng)的速度,單位：mm/s。

D：絲杠導(dǎo)程，單位：mm

二 、PLC控制器輸出的脈沖與位移之間的關(guān)系

有了上面的一些介紹，我們?cè)賮?lái)討論下：

如下圖，已知我司伺服驅(qū)動(dòng)器Pm=10000Pulse/r，絲杠的導(dǎo)程（螺紋間距，可以理解為電機(jī)轉(zhuǎn)一圈絲杠走一個(gè)導(dǎo)程）為D，PLC控制器發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)為P,假設(shè)電子齒輪比為1。

如何求對(duì)應(yīng)工作臺(tái)移動(dòng)的距離S？

S=(D/Pm）*P......先求出1個(gè)脈沖走的位移，乘以脈沖個(gè)數(shù)得到移動(dòng)的距離。如果設(shè)置了電子齒輪比N，則S=(D/Pm）*P*N....因?yàn)镻*N才是伺服驅(qū)動(dòng)發(fā)送給電機(jī)的實(shí)際脈沖。

D：絲杠導(dǎo)程，單位：mm

P：控制器發(fā)送脈沖個(gè)數(shù)，單位：個(gè)

如果是下面這個(gè)系統(tǒng)又該如何計(jì)算移動(dòng)的距離呢？系統(tǒng)機(jī)械部分加有減速機(jī)減速比為K。

S=（D/(Pm*K））*P*N.........同理4求出一個(gè)脈沖走的位移，由于加了減速機(jī)，一個(gè)脈沖的位移反映到負(fù)載軸上比4上面更小。可以看出位移與系統(tǒng)減速機(jī)等齒輪結(jié)構(gòu)成反比關(guān)系，與伺服驅(qū)動(dòng)的電子齒輪比成正比關(guān)系。

根據(jù)上述式子，同理也可以推理出如果是帶圓盤結(jié)構(gòu)，脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。相當(dāng)于D=360度。

上面4、5中提到“先求出1個(gè)脈沖走的位移”其實(shí)就是傳說(shuō)中的脈沖當(dāng)量δ。

三 、淺談脈沖當(dāng)量δ

由4、5可知，(D/Pm）為不加減速機(jī)的脈沖當(dāng)量，D/(Pm*K）為加減速機(jī)時(shí)，系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量。可以看出如果機(jī)械結(jié)構(gòu)確定了,這個(gè)值也是確定的,1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)走的位移是確定的,即系統(tǒng)的精度是確定的。如5mm導(dǎo)程的絲杠，與億維伺服驅(qū)動(dòng)直接連接的話，精度為5/10000mm。如果外部帶有減速比為40的減速機(jī)則這個(gè)系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為5/（10000*40）mm。以上確定的參數(shù)稱為系統(tǒng)的固有脈沖當(dāng)量。

假設(shè)需要將系統(tǒng)精度調(diào)整為1um/pls。需要怎么辦呢？這時(shí)候伺服驅(qū)動(dòng)的電子齒輪比就派上用場(chǎng)了。

用以下公式可求出：

1：5*1000/（10000*40）=1：1/80=80：1即將億維US100伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比分子P1-00設(shè)置為80，分母P1-01設(shè)置為1。

編輯：黃飛

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