基于伺服电机的定位工件处理系统 (2)
伺服系统的分类
伺服系统的分类主轴驱动系统→主轴的旋转运动进给驱动系统→进给轴直线运动直流驱动系统交流驱动系统伺服系统（组成）伺服电机（M）驱动信号控制转换电路电力电子驱动放大模块电流调解单元，速度调解单元检测装置数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的位移和速度作为控制系统，它是执行CNC装置所发出命令的执行机构。
因为电动机拖着一个重量很重的工作台，而且摩擦力随着季节、新旧程度、润滑状态等因素而变化，控制了一个稳定速度，精确定位，可以想象其难度之大位置环也称为外环，其输入信号是计算机给出的指令和位置检测器反馈的位置信号。
这个反馈是负反馈，也就是说与指令信号相位相反。
指令信号是相位置环送去加数，而反馈信号是送去减数。
位置环的输出就是速度环的输入位置检测器可以是光电编码器、旋转变压器，也可能是光栅尺、感应同步器或磁栅尺等。
但是，它的作用就是检测位置的，有时可能是直接检测位置的，有时可能是直接检测位置，但也有时是间接检测位置机床进给伺服系统高精度快响应宽调速范围低速大转矩对主轴传动提出下述要求：1、主传动电动机应有（2.2~250）KW的功率范围；2、要有大的无级调速范围，如能在1：100~1000范围内进行恒转矩速度和1：10的恒功率调速3、要求主传动有四项限的驱动能力4、为了满足螺纹车削，要求主轴能与进给实行同步控制5、在加工中心上为了自动换刀，要求主轴能进行高精度定向停位控制，甚至要求主轴具有角度控制功能等。
主轴驱动变速目前主要有两种形式：一是主轴电动机带齿轮换挡，目的在于降低主轴转速，增大传动比，放大主轴功率以适应切削的需要；二是主轴电动机通过同步齿形带或皮带驱动主轴，该类主轴电动机又称宽域电动机或强切削电动机，具有恒功率宽的特点FANUC公司主轴驱动系统主要采用交流主轴驱动系统S H P 三个系列（1.5~37、1.5~22、3.7~37KW）SIEMENS 公司主轴驱动系统直流主轴电机1GG5、1GF5交流主轴电机1PH5、1PH6主轴伺服系统的故障形式及诊断方法故障形式诊断方法速度调节器的输入作为电流调节器的给定信号来控制电动机的电流和转矩。
(完整版)数控机床考试试题(附答案)
数控机床技术测试试卷A卷<附答案）一、填空题<每空1分，共30分）1、数控机床按伺服系统的控制方式可分为、、。
2、较常见的CNC软件结构形式有软件结构和软件结构。
3、数控技术中常用的插补算法可归纳为插补法和插补法，前者用于数控系统，后者用于数控系统。
4、数控机床上导轨型式主要有滑动导轨、导轨和导轨。
5、数控铣削加工需要增加一个回转坐标或准确分度时，可以使用配备或使用。
6、电火花加工一次放电后，在工件和电极表面各形成一个小凹坑，其过程可分为电离、、热膨胀、和消电离等几个连续阶段。
7、影响材料放电腐蚀的主要因素是、、。
8、影响电火花加工精度的主要因素是、、。
9、电火花成形加工极性的选择主要靠经验和实验确定，当采用短脉冲时，一般应选用极性加工。
10、数控车床X轴方向上的脉冲当量为Z方向上的脉冲当量的。
11、数控机床的日常维护与保养主要包括、、等三个方面内容。
12、3B格式的数控系统没有功能，确定切割路线时，必须先根据工件轮廓划出电极丝中心线轨迹，再按编程。
13、旋转变压器和感应同步器根据励磁绕组供电方式的不同，可分为工作方式和工作方式。
二、判断题<每题1分，共10分，正确打√错误打×）1、更换电池一定要在数控系统通电的情况下进行。
否则存储器中的数据就会丢失，造成数控系统的瘫痪。
<）2、数控机床几何精度的检测验收必须在机床精调后一次完成，不允许调整一项检测一项。
<）3、数控铣削螺纹加工，要求数控系统必须具有螺旋线插补功能。
<）4、电火花成形加工在粗加工时一般选择煤油加机油作为工作液。
<）5、当脉冲放电能量相同时，热导率愈小的金属，电蚀量会降低。
<）6、开环数控机床，进给速度受到很大限制，其主要原因是步进电机的转速慢。
<）7、当数控机床具有刀具半径补偿功能时，其程序编制与刀具半径补偿值无关。
<）8、只有加工中心机床能实现自动换刀，其它数控机床都不具备这一功能。
伺服电机的工作原理及应用
伺服电机的工作原理及应用1. 伺服电机的工作原理伺服电机是一种能够根据输入信号精确控制输出位置、速度和加速度的电机。
它的工作原理基于闭环反馈系统，由电机驱动器、编码器和控制器组成。
1.1 电机驱动器电机驱动器是伺服电机的核心部件之一，它负责将输入信号转换为电机驱动信号。
常见的驱动器有PWM（脉宽调制）驱动器和模拟驱动器。
PWM驱动器通过调整脉冲宽度来控制电机转速，模拟驱动器通过调整电压或电流来控制电机转速。
1.2 编码器编码器是伺服电机的反馈装置，用于测量电机的转动位置和速度。
它通常由光电传感器和编码盘组成。
光电传感器感知编码盘上的光学标记，通过计算光电传感器发出的脉冲数量来确定电机的位置和速度。
1.3 控制器控制器是伺服电机系统中的核心部件，它根据编码器的反馈信号和输入信号，计算出误差，并通过调整驱动器输出信号来使电机转动到期望的位置、速度或加速度。
控制器常用的算法有PID（比例积分微分）控制算法和模糊控制算法。
2. 伺服电机的应用伺服电机由于其良好的控制性能和可靠性，广泛应用于各种需要高精度位置和速度控制的领域。
2.1 机床领域在机床领域，伺服电机被广泛应用于数控机床的进给系统，用于控制工件在加工过程中的移动位置和速度。
通过伺服电机的精确控制，可以实现高精度的切削加工，提高加工质量和效率。
2.2 自动化生产线在自动化生产线上，伺服电机被用于各种传送带、输送机和机械臂等设备的位置和速度控制。
它可以根据产品的尺寸和重量变化，调整设备的移动速度和位置，从而实现高效的生产线运转。
2.3 机器人领域在机器人领域，伺服电机广泛应用于各种关节和轴的控制，用于实现机器人的准确定位和运动。
伺服电机的高精度控制能力和快速响应特性，使得机器人能够进行精确的操作，例如装配、焊接和物料处理等任务。
2.4 医疗设备在医疗设备中，伺服电机常用于CT扫描、X射线机和手术机器人等设备的位置和速度控制。
它能够准确控制设备的运动轨迹，提高医疗诊断和手术精确度。
伺服系统介绍 ppt
· 伺服系统构成
控制器
正弦波PWM
编码器数据
伺服放大器
伺服电机
· 脉冲串定位系统框图
定位模块
FX定位单元 其它控制器
脉冲串
-脉冲频率控制速度 -脉冲累积数控制位移
编码器反馈
三菱伺服系统的选型
何谓AC 伺服系统
以物体的位置，方位，姿势等为控制量，组成能跟踪目标的任意变化的控制系统。 伺服机构在由指令部输入目标值（位置，速度等）时，就能检测当前值（位置，速 度等），并与目标值相比较，经常进行着使其差值变小的控制。
传统解决方案
SSCNET 解决方案
Q173CPU 32 轴/ 模块
QD75M 4 轴/ 模块
· MR-J2S的特点
采用高性能CPU，速度响应达到550Hz以上 采用高分辨率编码器131072p/rev(17位)
接收一个脉冲，电机旋转0.0027° 高级实时自动调整抑制控制器 振动抑制滤波器,自适应振动 增益搜索功能，自动找出最佳增益值 电机的自动ID识别
多轴显示器
MR-Configurator和MT-Developer的兼容性提高
伺服参数设定画面的综合
MT-Developer系统设定
MR-Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ参数设定画面
・统一管理设定数据 ・全部的设定数据在motion侧进行管理
图表功能的强化
３通道示波器功能 可以同时对电机速度、转矩、母线电压等进行测定
31开放通讯协议用户可自行开发应用程序读出指令状态显示参数外部输入输出信号外部输入输出信号主站发送指令从站返回数据的半双工通讯方式当前报警和历史报警写入指令状态显示数据清除参数写入当前报警复位和历史报警清除操作模式的选择外部信号的使能测试操作模式相关数据伺服设置软件mrconfigurator轻松设定伺服参数轻松设定伺服参数同时还有诊断功能同时mrj2ssetup151e用于mrj2smresetup154e用于mre基本功能监控电机运行情况同时还可以采集数据构成曲线图设定运行速度和加减速时间做试运行设定运行位移做定位运行机械分析功能高级功能增益共振点30秒内快速完成共振点的检测相位增益搜索功能反复进行加减速操作设定inp的范围满足定位精度为提高定位精度设定等待时间长于调整时间第一次起动与第二次起动间隔必须大于1秒第一次起动与第二次起动间隔必须大于1秒输入的定位指令脉冲必须大于100pulses设置参数块数值为000e使用微振动抑制功能关闭自动调整模式从机械分析器文件中读取机械分析数据自动识别电机id号电机力矩限制电机机械特性速度命令位置增益1位置增益1机器模拟功能位置增益2速度增益1速度增益2速度积分补偿读取写入电机速度滞留脉冲速度命令力矩力矩曲线图主要选用配件动态制动器适用于11kw或者以上的伺服放大器当断电或者保护回路动作时使电机急停
伺服电机工作原理
伺服机电工作原理伺服机电是一种能够精确控制位置、速度和加速度的机电，广泛应用于工业自动化、机器人、数控机床等领域。
本文将详细介绍伺服机电的工作原理。
一、伺服机电的基本原理1.1 机电控制系统伺服机电的控制系统由控制器、编码器、驱动器和伺服机电组成。
控制器接收输入信号，通过编码器反馈机电位置信息，驱动器根据控制器输出信号控制机电运动。
1.2 反馈控制伺服机电通过编码器等反馈装置实时监测机电位置，将实际位置信息反馈给控制器，控制器通过比较实际位置和期望位置的差异，调整机电的输出信号，使机电按照期望位置运动。
1.3 闭环控制闭环控制是伺服机电的核心原理，通过不断地调整机电输出信号，使机电实现精确的位置控制。
闭环控制可以有效地消除外部干扰和负载变化对机电运动的影响，提高系统的稳定性和精度。
二、伺服机电的工作原理2.1 PID控制伺服机电通常采用PID控制算法，即比例-积分-微分控制。
比例控制根据位置误差调整机电输出，积分控制根据误差的积累情况进行调整，微分控制根据误差的变化率进行调整，三者结合可以实现快速而稳定的位置控制。
2.2 机电驱动伺服机电的驱动器会根据控制器输出的电压信号，控制机电的转速和扭矩。
驱动器通常采用PWM技术，通过不断地改变电压信号的占空比，控制机电的转速和扭矩。
2.3 动态响应伺服机电具有较快的动态响应能力，可以在短期内实现从静止到稳定运动的过程。
这得益于伺服机电控制系统的高精度和高速度，能够满足工业自动化领域对位置控制的严格要求。
三、伺服机电的应用领域3.1 工业自动化伺服机电广泛应用于工业自动化领域，用于控制机械臂、输送带、包装机等设备，实现高精度的位置控制和运动控制。
3.2 机器人伺服机电是机器人关节驱动的理想选择，可以实现机器人的高速、高精度运动，提高机器人的工作效率和灵便性。
3.3 数控机床伺服机电在数控机床中扮演着重要角色，可以实现数控机床的高速、高精度加工，提高加工质量和效率。
现代数控技术及数控机床期末复习资料试卷答案浙工大
现代数控技术及数控机床试卷2标准答案学生姓名：，班级：，学号：，成绩：一．填空题（每题2分）1．数控机床是由控制介质、数控装置、伺服驱动装置、辅助控制装置、反馈装置、适应控制装置和机床等部分组成。
2．数控机床加工过程的加工路线是指刀具中心的运动轨迹和方向。
3．三相步进电机的转子上有40个齿，若采用三相六拍通电方式，则步进电机的步距角为 1.50。
4．数控机床的最小设定单位是数控机床能实现的最小位移量，标制着数控机床精度的分辨率，其值一般为0.0001～0.01mm，在编程时，所有的编程单位都应转换成与最小设定单位相应的数据。
5．通常把数控车床的床身导轨倾斜布置，可改善其排屑条件和受力状态。
提高机床的静刚度。
6．数控机床的工作台和刀架等部件的移动，是由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，可减少进给系统所需要的驱动扭矩，提高定位精度、运动平稳性。
7．对步进电机施加一个电脉冲信号时，步进电机就回转一个固定的角度，叫做步距角，电机的总回转角和输入脉冲数成正比，而电机的转速则正比于输入脉冲的频率。
8．位置检测装置是数控机床的重要组成部分，在闭环系统中，它的主要作用是检测位移量，并发出反馈信号与数控装置发出的指令信号进行比较，如有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差方向运动，直至偏差等于零为止。
9．刀具半径补偿功能的作用就是要求数控系统根据工件轮廓程序和刀具中心偏移量，自动计算出刀具中心轨迹。
10．伺服系统的输入是插补器发出的指令脉冲，输出是直线或转角位移。
11．数控机床工作台和刀架等部件的移动，由交流或直流伺服电机驱动，经过滚珠丝杠传动，减少了进给系统所需要的驱动扭矩，提高了定位精度和运动平稳性。
12．光栅依不同制造方法有透射光栅和反射光栅两种。
数控机床中常用透射光栅做位置传感器。
二．选择题（每题2分）1．闭环伺服系统使用的执行元件是（1，2）（1）支流伺服电机（2）交流伺服电机（3）步进电机（4）电液脉冲马达2．步进电机的角位移与（4）成正比。
伺服系统定位控制故障处理
图 ２ 控 模块 接 口 图 ５ 结束 语
②在排 除故 障前 ， 必须充分听取操作人员 的反映 ， 时掌握正 确信息 ， 及 避免走 弯路。本 着先易后难 、 先简单后复杂 的原则逐步排 除故
障。
①随着我公司设备 的不断更新 ， 数控设备 得到广泛的使用 ， 本文例举设备在安装与调试 过程 中所 出现的故障及处理供参考 。
ｌ 概 述
而实现设备的精确定位。
３ 伺服 电机 不 工作故 障处理
随着数控技术 的普及与发展 ， 数控设备在 各行各业 的使 用 日益普 及与推广 。与普 通设 备相 比， 数控设备 的优势越来越 明显——产 品 的加工工艺和精度得到有效提高 ， 在很大程度 上顺应了企业 的生产形势需要 ， 生产效率得到 迅速提高 。数 控技术应 用 的核 心之一在 于数 控设备 的精 确定 位 ， 在实 际 的位 置控 制 应用 中 ， 机械式 固定长度 定位 ， ： 有 如 凸轮控制 、 机 械挡块 定位 、 曲轴控制等 ， 电气式 固定 长度 和 任意定位长度位置控制 ， 目前对位置控制 的执 行机构变为伺服 电机 、 步进 电机 、 直流 电机、 变 频电机 、 电陶瓷马达及直线 电机等 ， 中以 压 其 伺 服 电机 的应 用 最广 。
我单位用伺服系统改造一台 内圆磨床 ， 调 试时一切正常 ， 投入生产后 ， 有时磨架一进人 工件就 出现 碰撞现 象。由于内圆磨床 的伺 服 系统与仪表组成 了一个闭环系统 ， 且每磨一个
工件都要修整补偿一次 （ 工作进给与修整补偿 进给为同一 个伺服 系统 ） 一时无法判断 出伺 ， 服电机是否 回归到零位。进行维修时， 首先取 消修整补偿 ， 出现碰撞 现象 ， 明砂轮修 整 仍 证 没有 问题 ； 然后让机床 空循 环 （ 轮未启动 ） 砂 ，
数控加工与编程技术练习题题及答案 (2)
数控加工与编程技术练习题及答案一、填空题?1、不论数控机床是刀具运动还是工件运动，编程时均以刀具的运动轨迹来编写程序。
2、一个完整的数控程序是由程序编号、程序内容、程序结束段三部分组成。
3．穿孔带是数控机床的一种控制介质，国际上通用标准是EIA 和ISO 两种，我国采用的标准是ISO 。
4．自动编程根据输入方式的不同，分为语言数控自动编程、图形数控自动编程、语音数控自动编程三种类型。
5．伺服系统的作用是把来自数控系统的脉冲信号转换成机床运动部件的机械运动，使工作台精确定位或者按规定的轨迹做严格的相对运动。
6．数控机床通电后的状态，一般设定为：绝对坐标方式编程，使用公制长度单位量纲，取消刀具补偿，以及主轴和切削液泵停止工作等状态作为数控机床的初始状态。
7．数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、直线控制和轮廓控制等几种。
按控制方式又可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制等。
闭环控制系统的位置检测装置装在机床移动部件上。
9．使刀具与工件之间距离增大的方向规定为轴的正方向，反之为轴的反方向。
10．编程时的数值计算，主要是计算零件的基点和节点的坐标，直线段和圆弧段的交点和切点是基点，逼近直线段或圆弧小段轮廓曲线的交点和切点是节点。
11从零件图开始，到获得数控机床所需控制（介质）的全过程称为程序编制，程序编制的方法有（手工编程）和（自动编程）。
12 数控机床实现插补运算较为成熟并得到广泛应用的是（直线）插补和（圆弧）插补。
13自动编程根据编程信息的输入与计算机对信息的处理方式不同，分为以（自动编程语言）为基础的自动编程方法和以（图形编程）为基础的自动编程方法。
14数控机床按控制运动轨迹可分为（点位控制）、点位直线控制和（轮廓控制）等几种。
按控制方式又可分为（开环控制）、（闭环控制）和半闭环控制等。
15在数控加工中，刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为（加工）路线。
16、切削用量三要素是指主轴转速（切削速度）、（进给量）、（背吃刀量）。
基于PLC控制的机构定位程序的编程技巧
1科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科 技 前 沿DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.05.001基于PLC控制的机构定位程序的编程技巧①陈广胜 徐显悦(清远职业技术学院 广东清远 511510)摘 要：在自动化生产、加工和控制过程中，经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行精确定位控制。
这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置，对运动的速度无特殊要求。
在自动化设备中，伺服电机是进行精确定位的常用设备，实现定位控制的关键则是对伺服电机的控制。
该文旨在阐述利用PLC控制伺服电机实现准确定位的方法，同时，在每一个定位都会有其他的动作，如何编写一个灵活的定位程序和处理好定位与其他动作的关系，对于工业生产中定位控制的实现具有较高的实用与参考价值。
关键词：自动化 伺服定位 编程技巧 PLC中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)02(b)-0001-03Abstract: In the process of automatic production, processing and control, it is often necessary to precisely locate and control the size of the workpiece or the moving distance of the mechanical equipment. This kind of positioning control only requires the control object to enter the designated position according to the instruction, and has no special requirement for the speed of movement. In the automation equipment, the servo motor is the common equipment for precise positioning. The key to realize positioning control is the control of the servo motor. The purpose of this paper is to elaborate the method of accurately positioning by using PLC to control servo motor. At the same time, there will be other actions in each positioning. How to write a f lexible positioning program and deal with the relationship between positioning and other actions is of great practical and reference value for the realization of positioning control in industrial production.Key Words: Automation; Servo positioning; Programming skills; PLC①作者简介：陈广胜（1981—），男，汉族，广东清远人，硕士，讲师，研究方向：自动化控制。
实例解析PLC控制伺服电机的实现方式
实例解析PLC控制伺服电机的实现方式PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制和监控各种设备和系统的专用计算机。
而伺服电机是一种可以精确控制位置、速度和加速度的电机。
为了实现对伺服电机的控制，PLC需要通过适当的接口和通信协议与伺服电机控制器进行交互。
下面将对PLC控制伺服电机的实现方式进行详细阐述：1.选择合适的伺服电机和控制器：首先需要根据实际需求选择合适的伺服电机和控制器。
伺服电机通常具有编码器用于反馈位置信息，控制器则负责接收和处理PLC发送的指令以控制电机的运动。
2. 硬件连接：将PLC与伺服电机控制器进行硬件连接。
通常采用数字输入输出（Digital Input/Output，简称DI/DO）模块来实现PLC与伺服控制器之间的信号传输。
DI模块用于接收来自控制器的信号，如运动指令和启动信号；而DO模块则用于向控制器发送运动指令和控制信号。
3.配置PLC：在PLC的编程软件中进行相应的配置。
首先，需设置DI 模块为输入接口，将接收到的信号传送给PLC；然后，设置DO模块为输出接口，将PLC发送的信号传输给伺服电机控制器。
4.编写控制程序：使用PLC编程软件编写控制程序。
此程序负责接收来自操作员或其他系统的输入信号，并根据信号的逻辑关系产生对伺服电机的控制指令。
编写控制程序时，应考虑到伺服电机的运动要求，如位置控制、速度控制、加速度控制等。
还需要处理伺服电机控制器反馈回来的位置信息，以实现运动的闭环控制。
5.调试与测试：完成控制程序的编写后，进行调试和测试。
此时需要将PLC和伺服电机控制器连接起来，确认PLC能够正确发送指令和接收反馈信息。
通过控制程序控制伺服电机的运动，并根据反馈信息进行调整，以保证运动的准确性和稳定性。
6.应用实践：在实际应用中，PLC通常与其他设备和系统进行配合工作，以实现整个自动化系统的控制与监控。
例如，可以通过PLC控制伺服电机实现自动化的物料输送、工件定位和装配等过程。
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论文认领人：崔盼盼《基于伺服电机的定位工件处理系统》潘治禹伴随着时代的发展，大型机械化生产进程加快。
输送站在其中有着至关重要的作用，他提高了工作效率，是自动化生产的重要部分。
为了稳定自动化的生产工作，输送站就显得极为重要，所以机械手的精确定位是非常重要的。
这是本文的重要工作，1 机械手装置结构和工作过程1.1 结构输送站机械手装置主要由抓取机械手装置、直线运动传动组件、拖链装置和PLC等部件组成。
抓取机械手装置安装在直线运动传动组件的滑动溜板上，在传动组件带动下整体作直线往复运动。
1.2 工作过程驱动抓取机械手精准定位到指定站点，进行抓取和放下物料操作。
为了方便阐述，本文设计了一个简单的控制流程，要求如下：（1）按下按钮开关SB1，机械手开始寻找原点，归零完成后指示灯HL1亮；（2）按下按钮开关SB2，机械手以101 mm/s的速度运行到603 mm的位置，到位后延时4s，再返回原点。
如果做到了上述控制，那么驱动机械手精准到到各个站点，只要修改几个数字即可。
2 控制系统设计2.1 PLC选型及I/O地址分配由于需要输出驱动伺服电机的高速脉冲，PLC应采用晶体管输出型。
本文选用西门子S7-226 PLC。
根据控制要求进行了以下I/O地址分配，如表1所示2.2 伺服控制器参数设置及接线2.2.1 参数设置本文采用松下MHMD022G1U伺服电机和MADHT1507E伺服驱动装置，根据伺服电机手册，设置参数：Pr0.01，设置数值为“0”；Pr0.02，设置数值为“1”；Pr0.03，设置数值为“13”；Pr0.04，设置数值为“250”；Pr0.06，设置数值为“1”；Pr0.07，设置数值为“3”；Pr0.08，设置数值为“6 000”；Pr5.04，设置数值为“2”；Pr5.28，设置数值为“1”。
2.2.2 主要参数设置说明Pr0.01是用来设置伺服电机的控制模式，本文设置的控制方式是位置控制，代码为P，对应的设定值为“0”。
Pr0.06与Pr0.07需组合使用，采用“1”和“3”组合的方式。
指令脉冲形态用“脉冲序列＋符号”，正方向用低电平驱动。
极性设定值为1，在上升沿时读取脉冲序列。
用PULS2输出到PLC，PLC依据收到的脉冲数来判断机械手是否到位。
用SIGN2输出到PLC，进行机械手运行方向的控制，低电平为正向，高电平为负向。
Pr0.08是设置伺服电机转动一圈的脉冲数，设置为6 000个脉冲。
本文用到的直线运动传动组件的同步轮齿距为5 mm，共12个齿，旋转一周为60 mm。
A5系列的伺服电机，电机编码器反馈脉冲为每圈2 500个。
缺省情况下，电子齿轮分-倍频为4倍，可实现电机每转一圈向PLC输出脉冲为10 000个。
为了方便计算，本文把指令脉冲电子齿轮分-倍频设置为10 000/6 000，实现电机每旋转一圈，向PLC输出6 000个脉冲，驱动机械手恰好移动60 mm的整数倍关系。
这样位置分辨率，即每1个指令脉冲的移动量△M=60 mm/6 000=0.01 mm，即100个脉冲驱动机械手走1 mm。
2.2.3 接线根据硬件接线手册，伺服电机简化接线图如图1所示。
3 程序设计程序设计软件使用STEP 7-MicroWIN，实现控制的方法有两种，一种是利用位置控制向导实现，另一种是利用脉冲输出指令库MAP实现。
位置控制向导相对复杂，后期调试较困难。
而脉冲输出指令库MAP控制方法简单，调试方便，本文采用这种方法。
3.1 脉冲输出指令库MAPS7 200系列的PLC本体PTO提供了应用库MAP SERV Q0.0和MAP SERV Q0.1，分别用于Q0.0和Q0.1的脉冲串输出。
本文用指令库MAP SERV Q0.0进行程序设计，应用该库时，一些输入输出点的功能被预先定义。
在程序设计时，这些输入输出点不能再作他用。
输出点Q0.0只能作为脉冲输出，Q0.2作为方向输出，分别接到伺服电机的PULS2和SIGN2。
输入点I0.0只能作为参考点输入，高速计数器只能使用HC0。
3.2 程序设计步骤第一步，调用Q0_0_CTRL功能块，如图2所示。
Velocity_SS是最小脉冲频率，是加速过程的起点和减速过程的终点。
此处设为脉冲2 000个/s，依据前文算出的位置分辨率，△M=0.01 mm，即电机最小速度为20 mm/s。
Velocity_Max是最大脉冲频率，此处设为脉冲10 000个/s即电机最大速度为100 mm/s。
在程序中其他地方设置的脉冲频率要在这个范围内，否则将会被Velocity_SS或Velocity_Max所取代。
accel_dec_time是加减速时间，设为0.5 s，即由最小速度加速到最大速度（或由最大速度减速到最小速度）所用时间为0.5 s。
I0.1和I0.2分别是机械手传送装置的左限位保护开关和右限位保护开关。
第二步，用Q0_0_Home功能块寻找参考点，如图3所示。
在寻找过程的起始，电机首先以Start_Dir设定的方向，在本程序中M0.0为“0”，以负方向寻找参考点（M0.0为“1”，以正方向寻找参考点）。
本文涉及的传输装置机械手一般位于参考点的正方向上，故采用负方向寻找参考点，即M0.0设置为“0”。
寻找参考点时，以Homing_Fast_Spd的速度开始寻找，Homing_Fast_Spd 默认值 =Velocity_Max/2=5 000，即电机速度为50 mm/s。
在碰到limit switch（“Fwd_Limit”or“Rev_Limit”）后，即左限位保护开关I0.1和右限位保护开关I0.2减速至停止，然后开始反方向寻找。
当检测到参考点开关I0.0的上升沿时，减速到“Homing_Slow_Spd”。
Homing_Slow_Spd的默认值=Velocity_SS=2 000，即电机速度为20 mm/s。
如果此时的方向与“Final_Dir”（寻找参考点过程中的最后方向）相同，在检测到参考点开关下降沿时停止运动，将计数器HC0的计数值设为“Position”中所定义的值，本文为“0”。
如果当前方向与“Final_Dir”不同，则改变运动方向，这样就可以保证参考点始终在参考点开关的同一侧（具体是哪一侧取决于“Final_Dir”）。
本文设置为参考点的右侧，所以电机在寻找参考点过程中的最后方向是负方向，“Final_Dir”的标志位相对地址+V0.2应该设置为“0”。
第三步，调用Q0_0_LoadPos功能块。
由于第二步找到的参考点位置与实际控制要求的参考点有一定的偏差，在本控制系统中偏差值为+15 mm，为了清晰地定义绝对位置，必须重新寻找参考点，使得原参考点失效。
本文中15 mm对应的脉冲数为1 500个，因此“New_Pos”设置为“1 500”，如图4所示，用于将当前位置的绝对位置设置为预置值。
第四步，调用Q0_0_MoveAbsolute功能块，让电机以指定的速度100 mm/s 运动到指定的绝对位置600 mm处，如图5所示。
延时3 s，再返回原点，如图6所示。
基于PLC和伺服电机控制的输送站系统，可以使输送站在自动化生产线上的各个站点精准定位，使自动化生产线上的加工、装配、分检等站点连成一个整体，实现产品的自动化操作，提高生产效率，改善劳动条件。
该控制系统用MAP指令库编程，方法简单，检修和维护方便，可在实际生产中推广应用。
三自由度十字滑台能在三维立体空间的任意轨迹上运动、实现复杂的运动控制，是用来仿真数控铣床编程的一种较常用的教学仪器。
它的机械运动机构由滚珠丝杠构成，实现控制刀具在X轴、Y轴、Z轴的的三维运行；而它的电气系统则一般采用PLC控制，由伺服电机驱动与定位，丝杆与伺服电机轴之间采用弹性联轴器联接，使三自由度十字滑台运行平稳、走位精准，将铣床的所有运动状态完全展现出来。
本文设计将采用 GE 公司的新一代控制器PAC RX3i 来替代传统的 PLC 做为十字滑台的控制中心。
PAC RX3i是GE公司最新的高端控制系统，它集过程控制、离散控制和运动控制于一体，拥有比传统PLC更强大的控制功能和更开放的连通性。
强大的开发工具Proney Machine Edition 具有快速的技术革新能力，能够将原有的GE公司可编程控制平台的程序植入到该平台，实现了与旧控制系统的无缝衔接；另外，PAC RX3i 除了支持PLC 常用的梯形图语言编程外，还支持功能模块编程、C 语言编程等编程方式，编程语言丰富多样；它的背板总线支持PCI总线、Smart总线，拥有高达216 M的传输速度；所有I/O 均支持中断且所有模块均支持热插拔等等优点，是 GE 公司 PACSysterms可编程控制器家族的成员[1]。
PAC Motion 是基于 PAC RX3i 系统运动控制模块。
它和PAC RX3i可以在同一个环境下编程，其编辑语言与PAC编辑语言相同，可以实现整个系统程序的无缝衔接；另外，与一些配置工具（定义轴、凸轮等）的连接也很方便，无需借助额外的连接器，能够有效减少工程费用。
其核心部件PMM355 是以板卡的形式安装在 PAC 系统的 PCI底板上，可以达到33 M的数据交换速度；PMM335的集成I/O还能够做为硬件限位、探针、原点输入、增量主轴编码器输入、凸轮开关输出或者普通用途的I/O来使用；在系统连接时，可通过光纤连接伺服 FSSB，每个 PMM335 模块可以连接多达 4 个伺服放大器[2]。
1 系统结构与主要器件本论文涉及的三自由度十字滑台（见图1）控制系统采用滚珠丝杠副，具有传动效率高、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点，能够实现自锁功能。
通过3组伺服电机以及伺服放大器（PWM接口）实现钻头（刀具）在三维空间中的运动。
加工滑台可以前、后、左、右移动，钻头能够升降运动。
加工电钻采用感应电机（主轴电机）实现钻头正反转，在加工平台上模拟钻孔机的打孔动作。
本系统采用伺服运动控制方式实现位置的闭环控制。
运动控制系统结构如图2所示。
主要技术参数：外形尺寸（长×宽×高）：700 mm ×600 mm ×1000 mm；横向行程：250 mm；纵向行程：250 mm。
1.2 主要器件断路器：控制十字滑台设备电源通断，实现开关功能的同时具有短路、过电流和漏电保护功能。
开关电源：实现整流功能，将市电的交流220V转换为直流24 V，为弱点电路提供直流电源。
可编程控制器：主机采用 GE（FANUCIC695FTB001模块，输入/输出采用PMM33模块。
伺服驱动器：发那科SVM1-20βi系列伺服驱动器，分别驱动X轴、Y轴、Z 轴的伺服电机。
主轴电机：为感应电机。