專利名稱：繞線機多臺伺服電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種繞線機多臺伺服電機控制器，屬電機轉子加工用繞線機的伺服電機控制技術領域。
背景技術：
現有電機轉子加工用繞線機的伺服電機控制一般有單片機、PLC、CNC等，由于單片機抗干擾能力差，CNC又價格昂貴，而PLC介于兩者之間所以得到廣泛應用。但是PLC硬件對電機的控制數量有所規定，現有的控制技術都是以一臺電機由一個脈沖口來控制，如果控制電機的數量超出PLC硬件規定范圍，就必須在硬件上做相應的擴展，這樣控制成本也就相應的提高了許多。且現有的伺服控制其伺服放大器的功能也得不到合理的利用，外圍電路、軟件設計都比較復雜，從而降低了控制效果。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種設計合理，結構緊湊，控制效果好的繞線機多臺伺服電機控制器。
本實用新型為繞線機多臺伺服電機控制器，包括帶觸摸屏面板和電源按鈕的盒體，置于盒體內的配電板，其特征在于配電板上設有PLC主控制器，DC24V開關電源，伺服放大器A，伺服放大器B，固態繼電器A，固態繼電器B，電源接觸器，接線端子排；觸摸屏面板和自動啟動按鈕分別通過通訊線與PLC主控制器相連接；PLC主控制器分別通過兩個并列的固態繼電器A、固態繼電器B與伺服放大器A、伺服放大器B相連接，伺服放大器A和伺服放大器B分別通過接線端子排與外設的伺服電機A和伺服電機B相連接。
所述盒體上還可設有與電源接觸器相連接的電源啟動按鈕和電源急停按鈕。
本實用新型與現有技術相比具有以下突出優點和積極效果1、采用功能強大、運算速度極高的PLC為控制核心，將原來多脈沖控制合成為一組脈沖控制，使電路利用率提高，降低了成本，縮小了體積。
2、中繼控制器件采用無觸點固態繼電器，通斷速度快，無電弧產生，對電路無干擾。
3、操作面板由8色觸摸屏組成，色彩靚麗，人機界面既美觀大方，又直觀反映運行狀態，便于操作。


圖1為本實用新型的外形結構示意圖；圖2為本實用新型所述配電板的結構示意圖；圖3為本實用新型工作原理圖；圖中1為配電板，2為PLC主控制器，3為開關電源，4為伺服放大器A，5為伺服放大器B，6為固態繼電器A，7為固態繼電器B，8為電源接觸器，9為盒體，10為觸摸屏面板，11為自動啟動按鈕，12為電源啟動按鈕，13為電源急停按鈕，14為接線端子排，15為通訊線，16為伺服電機A，17為接近開關A，18為伺服電機B，19為接近開關B。
具體實施方式
本實用新型主要由帶觸摸屏面板10和電源按鈕11的盒體9，置于盒體9內的配電板1，置于配電板1上的PLC主控制器(2、DC24V開關電源3、伺服放大器A、B、固態繼電器A、B、電源接觸器8、接線端子排14，置于盒體9上與電源接觸器8相連接的電源啟動按鈕12和電源急停按鈕13等構成。觸摸屏面板10和自動啟動按鈕11分別通過通訊線15與PLC主控制器2相連接；PLC主控制器2分別通過兩個并列的固態繼電器A、B與伺服放大器A、B相連接，伺服放大器A和B分別通過接線端子排14與外設的伺服電機A和B相連接。電源啟動按鈕12和電源急停按鈕13與配電板1上的電源接觸器8構成電源起停回路。RS485通訊線15和配電板1上的PLC主控制器2相連，操作人員利用串行通訊功能把開關信號和控制參數傳入PLC主控制器2。伺服電機A和B上的接近開關A和B為外設機械零點，其開關信號經過接線端子排14接入PLC主控制器2。
配電板1上的交流接觸器8為總電源開關，由盒體9中的電源起動按鈕12和電源急停按鈕13控制，交流接觸器8接通后向所有電器部件供電。伺服放大器A和B的脈沖和方向信號由PLC主控制器2供給，伺服電機A和B的編碼器信號分別接入伺服放大器A和B并接入PLC主控制器2，伺服放大器A和B的正轉行程限位和反轉行程限位分別接入固態繼電器A和B并由PLC主控制器2控制，如此構成閉環控制回路。DC24V開關電源3為伺服放大器A、B和固態繼電器A、B的控制電源。
本實用新型的實施方式以雙飛叉繞線機為例。雙飛叉繞線機分為手動和自動操作兩部分，手動部分是對繞線機做手動調節功能的，自動部分為實現機器自身功能的主要程序。
當手動操作時，由觸摸屏上用戶自定的操作按鈕，包括伺服電機正轉按鈕、伺服電機反轉按鈕、伺服電機回零按鈕、伺服電機A準備按鈕、伺服電機B準備按鈕共5個操作按鈕，可對伺服電機A和B進行同時或單獨的正轉、反轉、回零操作。
當伺服電機A準備按鈕和伺服電機B準備按鈕同時按下去時可對伺服電機A和B同時進行操作當伺服電機A準備按鈕按下去，而伺服電機B準備按鈕不按時，只可對伺服電機A進行單獨操作，伺服電機B則停止不動。
當伺服電機A準備按鈕不按，而伺服電機B準備按鈕按下去時，只可對伺服電機B進行單獨操作，伺服電機A則停止不動。
伺服電機A準備按鈕和伺服電機B準備按鈕兩個按鍵為控制固態繼電器A和B而設。經程序控制后由PLC主控制器2輸出至固態繼電器A和B，起到控制伺服放大器A和B的正轉行程限位和反轉行程限位的功能。
當自動操作時，操作者利用觸摸屏10預先寫入伺服電機A、B工作時的參數(如旋轉角度、旋轉圈數、速度、加減速時間等)，通過RS485通訊線15傳入PLC主控制器2，經過PLC主控制器2內的用戶程序把寫入的參數轉換成伺服放大器A、B所需的驅動脈沖數、運行頻率等工作參數，其中伺服電機的速度和加減速時間必須為相等的數據，當旋轉角度和旋轉圈數不相等時PLC主控制器2按照最大的脈沖數發出驅動脈沖同時驅動伺服電機A、B，同時PLC主控制器2的輸入端子接收伺服電機A、B反饋回來的兩組脈沖信號，通過PLC主控制器2的內部計數器對兩組脈沖分別進行記數，再經過運算程序判斷出兩個伺服電機當前的運行位置，當其中一個設定脈沖數少的伺服電機反饋回的脈沖數相等后，程序跳入中斷子程序通過PLC主控制器2的輸出端子驅動固態繼電器停止設定脈沖數少所對應的伺服電機，中斷子程序執行完成后PLC主控制器2繼續發完剩余脈沖。文字敘述時中間好象有所停頓，但是PLC的處理速度是微秒級的，所以運行時是看不到伺服電機有停頓現象。
雙飛叉繞線機是由兩臺伺服電機、一臺步進電機、和一些輔助氣缸組成，這樣按以往的控制方法必須加多一塊功能擴展模塊，硬件成本也就相應的提高了許多，現在以本實用新型控制方法在不增加硬件的前提下也能達到同樣的控制效果。其中一個脈沖口用來控制步進電機另一個脈沖口用并聯的方法分別接入兩個伺服電機。操作時輸入相應轉子參數例如5槽轉子、第一次伺服電機A、B同時旋轉30圈，第二次伺服電機A旋轉25圈、伺服電機B旋轉20圈，第三次伺服電機A不動、伺服電機B旋轉20圈，伺服電機A、B的分辨率均為2000脈沖/圈，速度為5000Hz，經程序運算得到30圈為60000個脈沖信號，25圈為50000個脈沖信號，20圈為40000個脈沖信號。按自動啟動按鈕11起動自動程序，程序初始化后執行第一個動作由PLC主控制器2向伺服放大器A和B連續發出60000個驅動脈沖，經伺服放大器A和B放大后來驅動伺服電機A和B，脈沖發送完之后定位結束，步進電機分度輔助氣缸動作之后PLC主控制器2向伺服放大器A和B連續發出50000個驅動脈沖，同時PLC主控制器2的內部計數器對伺服電機B的編碼器反饋回來的脈沖信號進行記數，當計數器記數滿40000個脈沖時，起動中斷子程序，由PLC主控制器2驅動固態繼電器B來斷開伺服放大器B，伺服電機B定位完成，PLC主控制器2繼續發送剩余的10000個驅動脈沖直至發送完成，伺服電機A接收不到驅動脈沖從而結束定位。步進電機再次分度定位，輔助氣缸重復上次動作之后PLC主控制器2向伺服放大器B連續發出50000個驅動脈沖，驅動伺服電機B旋轉20圈而伺服電機A因為正轉和反轉均以限制放大器拒絕接受脈沖所以停止不動。
權利要求1.一種繞線機多臺伺服電機控制器，包括帶觸摸屏面板(10)和電源按鈕(11)的盒體(9)，置于盒體(9)內的配電板(1)，其特征在于配電板(1)上設有PLC主控制器(2)，DC24V開關電源(3)，伺服放大器A(4)，伺服放大器B(5)，固態繼電器A(6)，固態繼電器B(7)，電源接觸器(8)，接線端子排(14)；觸摸屏面板(10)和自動啟動按鈕(11)分別通過通訊線(15)與PLC主控制器(2)相連接；PLC主控制器(2)分別通過兩個并列的固態繼電器A(6)、固態繼電器B(7)與伺服放大器A(4)、伺服放大器B(5)相連接，伺服放大器A(4)和伺服放大器B(5)分別通過接線端子排(14)與外設的伺服電機A(16)和伺服電機B(18)相連接。
2.按權利要求1所述的繞線機多臺伺服電機控制器，其特征在于所述盒體(9)上還設有與電源接觸器(8)相連接的電源啟動按鈕(12)和電源急停按鈕(13)。
專利摘要一種繞線機多臺伺服電機控制器，屬電機轉子加工用繞線機的伺服電機控制技術領域，主要由帶觸摸屏面板(10)和電源按鈕(11)的盒體(9)，置于盒體內的配電板(1)，置于配電板(1)上的PLC主控制器(2)、DC24V開關電源(3)、伺服放大器A、B、固態繼電器A、B、電源接觸器(8)、接線端子排14，置于盒體(9)上與電源接觸器(8)相連接的電源啟動按鈕(12)和電源急停按鈕(13)等構成。本實用新型設計合理，結構緊湊，采用功能強大、運算速度極高的PLC為控制核心，將原來多脈沖控制合成為一組脈沖控制，使電路利用率提高，降低了成本，縮小了體積。
文檔編號H02K15/04GK2779461SQ20042011913
公開日2006年5月10日 申請日期2004年12月27日 優先權日2004年12月27日
發明者彭獲佑 申請人:浙江臥龍科技股份有限公司, 浙江臥龍電工設備有限公司