专利名称：绕线机多台伺服电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绕线机多台伺服电机控制器，属电机转子加工用绕线机的伺服电机控制技术领域。
背景技术：
现有电机转子加工用绕线机的伺服电机控制一般有单片机、PLC、CNC等，由于单片机抗干扰能力差，CNC又价格昂贵，而PLC介于两者之间所以得到广泛应用。但是PLC硬件对电机的控制数量有所规定，现有的控制技术都是以一台电机由一个脉冲口来控制，如果控制电机的数量超出PLC硬件规定范围，就必须在硬件上做相应的扩展，这样控制成本也就相应的提高了许多。且现有的伺服控制其伺服放大器的功能也得不到合理的利用，外围电路、软件设计都比较复杂，从而降低了控制效果。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设计合理，结构紧凑，控制效果好的绕线机多台伺服电机控制器。
本实用新型为绕线机多台伺服电机控制器，包括带触摸屏面板和电源按钮的盒体，置于盒体内的配电板，其特征在于配电板上设有PLC主控制器，DC24V开关电源，伺服放大器A，伺服放大器B，固态继电器A，固态继电器B，电源接触器，接线端子排；触摸屏面板和自动启动按钮分别通过通讯线与PLC主控制器相连接；PLC主控制器分别通过两个并列的固态继电器A、固态继电器B与伺服放大器A、伺服放大器B相连接，伺服放大器A和伺服放大器B分别通过接线端子排与外设的伺服电机A和伺服电机B相连接。
所述盒体上还可设有与电源接触器相连接的电源启动按钮和电源急停按钮。
本实用新型与现有技术相比具有以下突出优点和积极效果1、采用功能强大、运算速度极高的PLC为控制核心，将原来多脉冲控制合成为一组脉冲控制，使电路利用率提高，降低了成本，缩小了体积。
2、中继控制器件采用无触点固态继电器，通断速度快，无电弧产生，对电路无干扰。
3、操作面板由8色触摸屏组成，色彩靓丽，人机界面既美观大方，又直观反映运行状态，便于操作。
图1为本实用新型的外形结构示意图；图2为本实用新型所述配电板的结构示意图；图3为本实用新型工作原理图；图中1为配电板，2为PLC主控制器，3为开关电源，4为伺服放大器A，5为伺服放大器B，6为固态继电器A，7为固态继电器B，8为电源接触器，9为盒体，10为触摸屏面板，11为自动启动按钮，12为电源启动按钮，13为电源急停按钮，14为接线端子排，15为通讯线，16为伺服电机A，17为接近开关A，18为伺服电机B，19为接近开关B。
具体实施方式
本实用新型主要由带触摸屏面板10和电源按钮11的盒体9，置于盒体9内的配电板1，置于配电板1上的PLC主控制器(2、DC24V开关电源3、伺服放大器A、B、固态继电器A、B、电源接触器8、接线端子排14，置于盒体9上与电源接触器8相连接的电源启动按钮12和电源急停按钮13等构成。触摸屏面板10和自动启动按钮11分别通过通讯线15与PLC主控制器2相连接；PLC主控制器2分别通过两个并列的固态继电器A、B与伺服放大器A、B相连接，伺服放大器A和B分别通过接线端子排14与外设的伺服电机A和B相连接。电源启动按钮12和电源急停按钮13与配电板1上的电源接触器8构成电源起停回路。RS485通讯线15和配电板1上的PLC主控制器2相连，操作人员利用串行通讯功能把开关信号和控制参数传入PLC主控制器2。伺服电机A和B上的接近开关A和B为外设机械零点，其开关信号经过接线端子排14接入PLC主控制器2。
配电板1上的交流接触器8为总电源开关，由盒体9中的电源起动按钮12和电源急停按钮13控制，交流接触器8接通后向所有电器部件供电。伺服放大器A和B的脉冲和方向信号由PLC主控制器2供给，伺服电机A和B的编码器信号分别接入伺服放大器A和B并接入PLC主控制器2，伺服放大器A和B的正转行程限位和反转行程限位分别接入固态继电器A和B并由PLC主控制器2控制，如此构成闭环控制回路。DC24V开关电源3为伺服放大器A、B和固态继电器A、B的控制电源。
本实用新型的实施方式以双飞叉绕线机为例。双飞叉绕线机分为手动和自动操作两部分，手动部分是对绕线机做手动调节功能的，自动部分为实现机器自身功能的主要程序。
当手动操作时，由触摸屏上用户自定的操作按钮，包括伺服电机正转按钮、伺服电机反转按钮、伺服电机回零按钮、伺服电机A准备按钮、伺服电机B准备按钮共5个操作按钮，可对伺服电机A和B进行同时或单独的正转、反转、回零操作。
当伺服电机A准备按钮和伺服电机B准备按钮同时按下去时可对伺服电机A和B同时进行操作当伺服电机A准备按钮按下去，而伺服电机B准备按钮不按时，只可对伺服电机A进行单独操作，伺服电机B则停止不动。
当伺服电机A准备按钮不按，而伺服电机B准备按钮按下去时，只可对伺服电机B进行单独操作，伺服电机A则停止不动。
伺服电机A准备按钮和伺服电机B准备按钮两个按键为控制固态继电器A和B而设。经程序控制后由PLC主控制器2输出至固态继电器A和B，起到控制伺服放大器A和B的正转行程限位和反转行程限位的功能。
当自动操作时，操作者利用触摸屏10预先写入伺服电机A、B工作时的参数(如旋转角度、旋转圈数、速度、加减速时间等)，通过RS485通讯线15传入PLC主控制器2，经过PLC主控制器2内的用户程序把写入的参数转换成伺服放大器A、B所需的驱动脉冲数、运行频率等工作参数，其中伺服电机的速度和加减速时间必须为相等的数据，当旋转角度和旋转圈数不相等时PLC主控制器2按照最大的脉冲数发出驱动脉冲同时驱动伺服电机A、B，同时PLC主控制器2的输入端子接收伺服电机A、B反馈回来的两组脉冲信号，通过PLC主控制器2的内部计数器对两组脉冲分别进行记数，再经过运算程序判断出两个伺服电机当前的运行位置，当其中一个设定脉冲数少的伺服电机反馈回的脉冲数相等后，程序跳入中断子程序通过PLC主控制器2的输出端子驱动固态继电器停止设定脉冲数少所对应的伺服电机，中断子程序执行完成后PLC主控制器2继续发完剩余脉冲。文字叙述时中间好象有所停顿，但是PLC的处理速度是微秒级的，所以运行时是看不到伺服电机有停顿现象。
双飞叉绕线机是由两台伺服电机、一台步进电机、和一些辅助气缸组成，这样按以往的控制方法必须加多一块功能扩展模块，硬件成本也就相应的提高了许多，现在以本实用新型控制方法在不增加硬件的前提下也能达到同样的控制效果。其中一个脉冲口用来控制步进电机另一个脉冲口用并联的方法分别接入两个伺服电机。操作时输入相应转子参数例如5槽转子、第一次伺服电机A、B同时旋转30圈，第二次伺服电机A旋转25圈、伺服电机B旋转20圈，第三次伺服电机A不动、伺服电机B旋转20圈，伺服电机A、B的分辨率均为2000脉冲/圈，速度为5000Hz，经程序运算得到30圈为60000个脉冲信号，25圈为50000个脉冲信号，20圈为40000个脉冲信号。按自动启动按钮11起动自动程序，程序初始化后执行第一个动作由PLC主控制器2向伺服放大器A和B连续发出60000个驱动脉冲，经伺服放大器A和B放大后来驱动伺服电机A和B，脉冲发送完之后定位结束，步进电机分度辅助气缸动作之后PLC主控制器2向伺服放大器A和B连续发出50000个驱动脉冲，同时PLC主控制器2的内部计数器对伺服电机B的编码器反馈回来的脉冲信号进行记数，当计数器记数满40000个脉冲时，起动中断子程序，由PLC主控制器2驱动固态继电器B来断开伺服放大器B，伺服电机B定位完成，PLC主控制器2继续发送剩余的10000个驱动脉冲直至发送完成，伺服电机A接收不到驱动脉冲从而结束定位。步进电机再次分度定位，辅助气缸重复上次动作之后PLC主控制器2向伺服放大器B连续发出50000个驱动脉冲，驱动伺服电机B旋转20圈而伺服电机A因为正转和反转均以限制放大器拒绝接受脉冲所以停止不动。
权利要求1.一种绕线机多台伺服电机控制器，包括带触摸屏面板(10)和电源按钮(11)的盒体(9)，置于盒体(9)内的配电板(1)，其特征在于配电板(1)上设有PLC主控制器(2)，DC24V开关电源(3)，伺服放大器A(4)，伺服放大器B(5)，固态继电器A(6)，固态继电器B(7)，电源接触器(8)，接线端子排(14)；触摸屏面板(10)和自动启动按钮(11)分别通过通讯线(15)与PLC主控制器(2)相连接；PLC主控制器(2)分别通过两个并列的固态继电器A(6)、固态继电器B(7)与伺服放大器A(4)、伺服放大器B(5)相连接，伺服放大器A(4)和伺服放大器B(5)分别通过接线端子排(14)与外设的伺服电机A(16)和伺服电机B(18)相连接。
2.按权利要求1所述的绕线机多台伺服电机控制器，其特征在于所述盒体(9)上还设有与电源接触器(8)相连接的电源启动按钮(12)和电源急停按钮(13)。
专利摘要一种绕线机多台伺服电机控制器，属电机转子加工用绕线机的伺服电机控制技术领域，主要由带触摸屏面板(10)和电源按钮(11)的盒体(9)，置于盒体内的配电板(1)，置于配电板(1)上的PLC主控制器(2)、DC24V开关电源(3)、伺服放大器A、B、固态继电器A、B、电源接触器(8)、接线端子排14，置于盒体(9)上与电源接触器(8)相连接的电源启动按钮(12)和电源急停按钮(13)等构成。本实用新型设计合理，结构紧凑，采用功能强大、运算速度极高的PLC为控制核心，将原来多脉冲控制合成为一组脉冲控制，使电路利用率提高，降低了成本，缩小了体积。
文档编号H02K15/04GK2779461SQ20042011913
公开日2006年5月10日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者彭获佑 申请人:浙江卧龙科技股份有限公司, 浙江卧龙电工设备有限公司