摘  要：鏈?zhǔn)絺魉脱b置主要是用于石油鉆桿管體的平行搬運(yùn)，由伺服電機(jī)經(jīng)齒輪減速箱帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)鏈條橫向移動(dòng)。本文介紹了三菱定位模塊QD75D1在鏈?zhǔn)絺魉脱b置控制伺服電機(jī)，通過(guò)設(shè)定和邏輯編程，控制鉆桿按固定的節(jié)距橫向搬運(yùn)。

　　關(guān)鍵詞：鏈?zhǔn)絺魉脱b置，伺服電機(jī)，定位模塊，QD75D1

　　1．引言

　　鏈?zhǔn)絺魉脱b置主要是用于石油鉆桿的橫向輸送，將鉆桿從前一工序輸送到下一工序，輸送的間距為

　　500mm和1000mm兩種間距形式，通過(guò)上位機(jī)給定具體的輸送間距。經(jīng)過(guò)加工機(jī)床和檢測(cè)裝置工序完成后，將鉆桿輸送到下一工位。選用三菱Q02H系列CPU，配以三菱定位模塊QD75D1，通過(guò)專用定位模塊設(shè)定調(diào)試軟件GXConfigurator-QP。設(shè)定伺服電機(jī)定位模塊參數(shù)，并通過(guò)三菱觸摸屏GT1155-QSBD-C進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)經(jīng)齒輪減速箱帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)的控制。

　　2．鏈?zhǔn)絺魉脱b置的系統(tǒng)配置

　　鏈?zhǔn)絺魉脱b置采用三菱Q02H系列CPU，伺服電機(jī)型號(hào)：SGMGH-1AACA61；伺服電機(jī)功率：11KW；

　　鏈條運(yùn)行速度：6～30m/min。鏈條節(jié)距：250mm，鏈條節(jié)數(shù)：98節(jié)。三菱定位模塊QD75D1為差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器方式，增加了伺服放大器到定位模塊的距離并可進(jìn)行高速高精度控制。QD75D1屬于智能模塊，CPU為

　　其分配的I/O點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)。其最大脈沖輸出數(shù)為1Mpulse/s。QD75D1主要是對(duì)一個(gè)軸的控制。定位模塊與伺服驅(qū)動(dòng)器連線如側(cè)圖：

　　FLS，RLS端是伺服電機(jī)極限位置的控制，用行程開(kāi)關(guān)常閉端進(jìn)行限位。如果沒(méi)有行程開(kāi)關(guān)限制，則將兩端與COM端短接。STOP，DOG提供外部信號(hào)控制定位模塊強(qiáng)制起停信號(hào)。READY，RDYCOM接受伺服電機(jī)準(zhǔn)備就緒信號(hào)。定位模塊接收到此信號(hào)可以起動(dòng)。PULSEF+PULSEF-提供給伺服驅(qū)動(dòng)器脈沖信號(hào)，PULSER+PULSER-提供給伺服驅(qū)動(dòng)器方向信號(hào)。PULSERA+，PULSERA-，PULSERB+，PULSERB-信號(hào)為手動(dòng)脈沖發(fā)生器使用。B1，B2端連接的是制動(dòng)電阻，按照電阻值的需要，將兩個(gè)電阻并聯(lián)接入。伺服定位完成、伺服運(yùn)行中、伺服準(zhǔn)備就緒輸出、伺服報(bào)警輸出等信號(hào)，這些信號(hào)進(jìn)入PLC進(jìn)行控制。伺服ON，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，報(bào)警復(fù)位等信號(hào)，是由Q02H提供的輸出信號(hào)。這些信號(hào)進(jìn)入伺服驅(qū)動(dòng)器。伺服報(bào)警輸出信號(hào)繼電器為常通，報(bào)警時(shí)斷開(kāi)。伺服電機(jī)和編碼器連線為專用雙絞線屏蔽電纜。

　　3．定位模塊專用軟件設(shè)定基本參數(shù)

　　三菱定位模塊QD75D1的參數(shù)設(shè)定是通過(guò)GXConfigurator-QP專用軟件，下圖是設(shè)定基本參數(shù)的畫(huà)面。

　　圖中設(shè)置為黑色字體的，為設(shè)定的項(xiàng)目。基本單位設(shè)定的為毫米，每一轉(zhuǎn)所需脈沖數(shù)為2475脈沖，電機(jī)一轉(zhuǎn)負(fù)載端的位移量為24.75mm，設(shè)定為2475μm?？刂颇Ｊ竭x用的為脈沖+方向模式，運(yùn)行速度極限設(shè)定為30m/min。點(diǎn)動(dòng)速度極限設(shè)定為30m/min。鏈?zhǔn)絺魉脱b置所需要的基本參數(shù)就設(shè)定完成了。電機(jī)的減速比為80.8：1，對(duì)于安川伺服電機(jī)電子齒輪比的計(jì)算過(guò)程如下：（32768X4X80.8）÷（2000÷0.001）,0.001為伺服電機(jī)的定位精度。得出結(jié)果為5172/9765，伺服驅(qū)動(dòng)器電子齒輪比分子為5172，分母為9765，運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)負(fù)載走向?qū)崪y(cè)結(jié)果，如果實(shí)測(cè)結(jié)果小于設(shè)定值，則給分子值加一。如果實(shí)測(cè)結(jié)果大于設(shè)定值，則給分母值加一。通過(guò)調(diào)試出合格的步進(jìn)值。設(shè)置出正確的電子齒輪比的分子分母值到伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中。通過(guò)GXConfigurator-QP專用軟件設(shè)定參數(shù)，減少了用PLC程序初始化的編程過(guò)程。而且減少了程序量和出錯(cuò)率。這些參數(shù)通過(guò)GXConfigurator-QP專用軟件下載到Q02HCPU中。

　　4．定位模塊數(shù)據(jù)的給定

　　設(shè)定好基本參數(shù)后，我們就可以通過(guò)PLC程序執(zhí)行定位控制。因?yàn)檫\(yùn)行參數(shù)是由觸摸屏給定，所以GXConfigurator-QP專用軟件不能設(shè)定運(yùn)行距離和運(yùn)行參數(shù)等數(shù)據(jù)。必須通過(guò)PLC程序進(jìn)行寫(xiě)入執(zhí)行。三菱定位模塊提供定位數(shù)據(jù)區(qū)對(duì)于軸一而言數(shù)據(jù)區(qū)從2000~7999，共1~600組定位數(shù)據(jù)。對(duì)第一組定位數(shù)據(jù)而言

　　2000存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是定位標(biāo)識(shí)符的選擇，2001存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的M代碼的選擇，2002存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是停頓時(shí)間的選擇，2004存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是命令速度的選擇，2006存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是定位地址的選擇，2008存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是弧地址的選擇。其余定位組的設(shè)置參數(shù)與此相同，共提供600組數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。我們根據(jù)需要進(jìn)行如下設(shè)定：2000存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是十六進(jìn)制數(shù)。我們選擇為H310：對(duì)應(yīng)的定位方式為：1軸固定進(jìn)給，其余參數(shù)都選擇默認(rèn)值。M代碼2001存儲(chǔ)單元和停頓時(shí)間2002存儲(chǔ)單元值根據(jù)鏈?zhǔn)絺魉脱b置的需要沒(méi)有使用。命令速度值，有觸摸屏給定，必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換輸入到2004存儲(chǔ)單元。因?yàn)?004存儲(chǔ)單元中，速度值保留兩位小數(shù)，所以觸摸屏給定值需乘以100后再送入2004存儲(chǔ)單元。定位地址值，由觸摸屏給定，必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換輸入到2006存儲(chǔ)單元。因?yàn)?006存儲(chǔ)單元中，速度值保留一位小數(shù)，而且定位單位為μm，所以觸摸屏給定值需乘以10000送入2006存儲(chǔ)單元，將定位地址值單位為mm轉(zhuǎn)換成單位為μm，這樣與定位模塊單位保持一致。具體編程如下:

　?。跠MOVPK1D0］//*將定位編號(hào)值送入D0*//

　?。跠MOVPH310U2\G2000］//*選擇第一組的運(yùn)行模式H310對(duì)應(yīng)為1軸固定進(jìn)給方式*//

　?。跠*PD106K100D112］//*觸摸屏速度設(shè)定值D106乘以100送入D112*//

　　［D*PD108K10000D114］//*觸摸屏定位地址值設(shè)定值D108乘以10000送入D114*//

　?。跠MOVPD0U2\G1500］//*將定位數(shù)據(jù)編號(hào)值送入1500存儲(chǔ)單元*//

　?。跠MOVPD112U2\G2004］//*將速度值送入2004存儲(chǔ)單元*//

　　［DMOVPD114U2\G2006］//*將定位地址值送入2006存儲(chǔ)單元*//

　　OUTY30//*執(zhí)行定位起動(dòng)命令*//

　　其中U2的定義為定位模塊QD75D1由Q02HCPU分配的I/O起始地址為0020，所以定位數(shù)都送入U(xiǎn)2單元。其余組定位數(shù)據(jù)的寫(xiě)入，與此相同，需要不同的速度、定位地址時(shí)，根據(jù)組號(hào)調(diào)用不同組的數(shù)據(jù)。點(diǎn)動(dòng)時(shí)的控制時(shí)，1517存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是點(diǎn)動(dòng)時(shí)的定位地址值，1518存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是點(diǎn)動(dòng)時(shí)的命令速值度。速度單位為mm/min且保留小數(shù)點(diǎn)后兩位小數(shù)，輸入值必須乘以100后，送入指定的存儲(chǔ)器1518。具體編程如下：

　　以上所述程序，只是介紹了一組自動(dòng)時(shí)定位參數(shù)的設(shè)定和點(diǎn)動(dòng)時(shí)定位參數(shù)的設(shè)定。其余組定位參數(shù)的設(shè)定與其類似。當(dāng)需要執(zhí)行定位時(shí)，只要在相應(yīng)的邏輯條件滿足。調(diào)用相應(yīng)的參數(shù)組編號(hào)。同時(shí)起動(dòng)定位信號(hào)，執(zhí)行定位控制，當(dāng)定位控制到達(dá)設(shè)定值后，定位完成信號(hào)停止定位控制。

　　5．結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)以上講述定位模塊的具體配線，定位模塊與PLC的交接信號(hào)。介紹了定位模塊的主要基本參數(shù)的設(shè)定和定位參數(shù)的設(shè)定，給出大家定位模塊編程時(shí)的注意事項(xiàng)，編程技巧和簡(jiǎn)要的編程。說(shuō)明定位模塊對(duì)伺服的控制是比較理想的控制模式。

　　作者簡(jiǎn)介：李捷，男，1978年生，大學(xué)本科畢業(yè)，工程師。

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