西门子6ES7241-1AA22-0XA0大量库存
机床的驱动电机包括进给和主轴伺服电机两类。商在选购电机时担心切削力不够，往往选择较大规格的马达，这不但会增加机床的制造成本，而且使之体积增大，其结构布局不紧凑。因此，一定要通过具体的分析计算，选择佳规格的电机。 进给驱动伺服电机的选择1、原则上应该根据负载条件来选择伺服电机。在电机轴上所加的负载有两种，即阻尼转矩和惯量负载。这两种负载都要正确地计算，其值应满足下列条件:1) 当机床作空载运行时，在整个速度范围内，加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内，即应在转矩—速度特性曲线的连续工作区。2) 大负载转矩，加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。3) 电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区(或间断工作区)之内。4) 对要求频繁起，制动以及周期性变化的负载，必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。并应小于电机的连续额定转矩。加在电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。通常，当负载小于电机转子惯量时，上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时，会使灵敏度和响应时间受到很大的影响。甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。推荐对伺服电机惯量jm和负载惯量jl之间的关系:
1<=jl/jm<52、负载转矩的计算方法 加到伺服电机轴上的负载转矩计算公式，因机械而异。但不论何种机械，都应计算出折算到电机轴上的负载转矩。通常，折算到伺服电机轴上的负载转矩可由下列公式计算:tl=(f*l/2πμ)+t0式中:tl—折算到电机轴上的负载转矩(n。m); f—轴向移动工作台时所需要的力 l—电机轴每转的机械位移量(m) to—滚珠丝杠螺母，轴承部分摩擦转矩折算到伺服电机轴上的值(n。m) μ—驱动系统的效率 f取决于工作台的重量，摩擦系数，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡块(用在垂直轴)。如果是水平方向，f轴的值由上图例给出。无切削时: f=μ*(w+fg)切削时: f=fc+μ*(w+fg+fcf)
w:滑块的重量(工作台与工件)kg μ:摩擦系数 fc:切削力的反作用力 fg:用镶条固紧力
fcf:由于切削力靠在滑块表面作用在工作台上的力(kg)即工作台压向导轨的正向压力。计算转矩时下列几点应特别注意。(a)由于镶条产生的摩擦转矩必须充分地考虑。通常，仅仅从滑块的重量和摩擦系数来计算的转矩很小的。情特别注意由于镶条加紧以及滑块表面的精度误差所产生的力矩。(b)由于轴承，螺母的预加载，以及丝杠的预紧力滚珠接触面的摩擦等所产生的转矩均不能忽略。尤其是小型轻重量的设备。这样的转矩响应乡整个转矩。所以要特别注意。(c)切削力的反作用力会使工作台的摩擦增加，以此承受切削反作用力的点与承受驱动力的点通常是分离的。如图所示，在承受大的切削反作用力的瞬间，滑块表面的负载也增加。当计算切削期间的转矩时，由于这一载荷尔引起的摩擦转矩的增加应给予考虑。
(d)摩擦转矩受进给速率的影响很大，必须研究测量因速度工作台支撑物(滑块，滚珠，浄压力)，滑块表面材料及润滑条件的改变而引起的摩擦的变化。已得出正确的数值。(e)通常，即使在同一台的机械上，随调整条件，周围温度，或润滑条件等因素而变化。当计算负载转矩时，请尽量借助测量同种机械上而积累的参数，来得到正确的数据。3、负载惯量的计算 由电机驱动的所有运动部件，无论旋转运动的部件，还是直线运动的部件，都成为电机的负载惯量。电机轴上的负载总惯量可以通过计算各个被驱动的部件的惯量，并按一定的规律将其相加得到。1) 圆柱体惯量 如滚珠丝杠，齿轮等围绕其中心轴旋转时的惯量可按下面公式计算: j=(πγ/32)*d4l (kg cm2)如机构为钢材，则可按下面公式计算;
j=(0.78*10-6)*d4l (kg cm2)式中; γ—材料的密度(kg/cm2) d—圆柱体的直经(cm) l—圆柱体的长度(cm)2) 轴向移动物体的惯量 工件，工作台等轴向移动物体的惯量，可由下面公式得出:j=w*(l/2π)2 (kg cm2)式中; w—直线移动物体的重量(kg) l—电机每转在直线方向移动的距离 (cm)3) 圆柱体围绕中心运动时的惯量如图所示:
属于这种情况的例子; 如大直经的齿轮，为了减少惯量，往往在圆盘上挖出分布均匀的孔这时的惯量可以这样计算; j=jo+w*r2(kg cm2)式中; jo—为圆柱体围绕其中心线旋转时的惯量(kgcm2) w—圆柱体的重量(kg) r—旋转半径(cm)4) 相对电机轴机械变速的惯量计算 将上图所示的负载惯量jo折算到电机轴上的计算方法如下: j=(n1/n2)2jo式中: n1 n2为齿轮的齿数4、电机加速或减速时的转矩 1) 按线性加减速时加速转矩计算如下:ta=(2πvm/60*104) *1/ta(jm+jl)(1-e-ks。ta)vr=vm{1-1/ta。ks(1-e-ksta)ta—加速转矩(n.m)vm—快速移动时的电机转速(r/min)ta—加速时间(sec)jm—电机惯量(n.m.s2)jl—负载惯量(n.m.s2)vr—加速转矩开始减少的点ks—伺服系统位置环增益(sec-1)电机按指数曲线加速时的加速转矩曲线如下图:此时，速度为零的转矩to可由下面公式的出。to==(2πvm/60*104) *1/te(jm+jl)te—指数曲线加减速时间常数2) 当输入阶跃性速度指令时，他的速度曲线与转矩曲线如图所示这时的加速转矩ta相当于to 可由下面公式求得(ts=ks) ta==(2πvm/60*104) *1/ts(jm+jl)5、工作机械频繁激活，制动时所需转矩 当工作机械作频繁激活，制动时，必须检查电机是否过热，为此 须计算在一个周期内电机转矩的均方根值，并且应使此均方根值小于电机的连续转矩。电机的均方根值;trms=√[(ta+tf)2t1+tf2t2+(ta-tf)2t1+to2t3]/t周式中; ta—加速转矩(n.m) tf—摩擦转矩(n.m) to—在停止期间的转矩(n.m)t1t2t3t周 所知的时间可参见图所示6、负载周期性变化的转矩计算 如图所示也需要计算出一个周期中的转矩均方根值trms。且该值小于额定转矩。这样电机才不会过热，正常工作。
解决方案：
在现场监测中心用ICPDAS 的I-8837PAC来采集现场的监测资料。在I-8837上配有一块标准的MMC卡平常根据使用者设置好的测量周期，高频滤波等等参数来执行自动测量并把测量的资料写入MMC卡并及时通过TCP/IP将测量到的资料送到后端数据库系统。当发生特殊事件，比如暴雨，洪水，地震等事件时可接受TCP/IP即来自远端的命令做即时测量，而且因为控制器本身具备实时时钟（RTC），所以测量的资料都带有时间标记。这样相互可以对时校正。而整个系统测量一个周期所花费的时间仅需1分钟。现场测量的信号包含自动量测摆线仪器，水库水位计，漏水量测定堰，倾斜仪，应变计，应力计，无应力应变计，气温计，雨量计，水温计，混凝土温度计，测缝计，岩石伸缩仪，岩石伸缩仪补正温度计等项及人工测量补整的地下水位计，渗漏水liuliang，等等。
系统架构图：
结语
本工程主要采用ICP DAS的PAC（Programmable Automation Controller）搭配各种模块来构成的一个现代化自动监测系统。并将现有软件改为多任务环境的bbbbbbs及SQL Server数据库系统。这样可以大大tigao工作效率而减少监测人员的需求。因为PAC更符合信息系统的需求，这样使得现场监测资料很容易的送入后台的数据库系统，并在长时间的运行中也证明了PAC用于安全监控的优越性和稳定性
随着近年来PC的普及率大幅tisheng、CPU等级大跃进与机器视觉的广泛整合应用的情况下，许多的生产、组装与测试设备中的电控部分都已经将过去一贯所使用的PLC控制器逐步改为PCBased为主的控制系统。其中又以半导体、被动组件、FDP（主要为LCD/LCM）甚至是PCB产业等为主要的替换客户群。
就自动化控制领域而言，主要可以分成五大领域(见图一），其中除了AP部分大多数是设备商自己撰写应用程序(少数情况下会外包给其它配合厂商处理)之外，其中包含Paltbbbb在内的其它四大组件都是一般的工业控制厂商各有其专精。倘若有厂商是可以Totalsolution整机系统出货者，往往也就是在此领域中的优势拥有者。
泓格科技在工业控制业界已发展多年，在工厂自动化（FA）、环境监控与模拟数字数据的撷取方面也已经累积不少的经验与口碑。当然，在设备自动化控制的领域方面，我们也决不会缺席。而在产品开发方面，除了影像系列要等到明年初才有新产品发表之外，其余包含平台部份（PAC,IPC）、运动控制部份（PCI/ISA卡片式、分布式等）与I/O控制（PCI/ISA卡片式、分布式等）等目前皆已经有研发且量产的产品。以实际设备应用案例来说，一般常见的自动化的搬运设备（L&UL）大约会用到20轴马达左右，且I/O点数则约需要在250点上下。
泓格科技所提供的完整解决方案如下：
(1)主平台：IPC(P4 Level,bbbbbbsXP)
(2)远程控制器：5组
每组规格如下：
MCU：I-8430*1 (CPU=80188，40MHz)
Motion：I-8094F*1 (4轴运动控制器)
I/O：FR-2053T*1 (16CH 数字输入)
FR-2057T*2 (16CH 数字输出*2)
而相较于目前其它同业所提供的串行式架构的自动化控制系统，泓格科技提供的控制器更是具备了以下优点：
1.远程MCU独立运作：就算Host PC当机了，远程的运动与I/O控制依然正常运作，不会发生如马达过冲或撞机的严重状况。
2. 内建CPU：可大幅tisheng运动控制的效能。
3. 开放式网络架构：让PC_Based的用户轻松导入本系统，大幅节省软件的开发时程。
4. 星状布线：才是符合真正的的分布式架构。
5. 节省空间：相较于其它同业上的产品，泓格的整合性控制器，大幅省去空间的浪费。
什么情况下使用减速? 步进电机切换定子相电流的频率，如改进步进电机驱动电路的输入脉冲，使其变成低速运动。低速步进电机在等待步进指令时，转子处于停止状态，在低速步进时，速度波动会很大，此时如改为高速运行，就能解决速度波动问题，但转矩又会不足。
即低速会转矩波动，而高速又会转矩不足。在三相混合式步进电机得到广泛应用以前，会有需要步进电机低速运行的设备厂商仅仅为了低速平稳而使用减速步进电机。随着步进电机驱动器细分技术的成熟和三相混合式步进电机良好的低速平稳性，现在已经不再需要为了低速运行而使用减速步进电机了。
变频电机如何调速
在很多应用场合由于安装空间或成本的限制无法使用大功率步进电机 步进电机的输出轴采用直驱负载的方式，当负载惯量很大时，会出现加速转矩不足的现象，这个问题使用减速步进电机就可以迎刃而解。 希望低速大转矩制动器的情况。 以上情形应考虑使用减速器。步进电机使用的减速器，要求齿隙小、耐冲击、齿面强度高。
1 前言
冷剪是棒材生产线上必不可少的设备，在连续剪切线上，由于对冷剪定位控制的实时性和jingque性要求非常高，通常情况下采用变频器或直流调速装置进行控制；对于使用定尺机完成棒材组长度定位的生产线来说，由于要等到棒材组在辊道上完全停止后才进行剪切，对冷剪定位控制的实时性和jingque性不要求非常高，这时对交流电机可考虑使用软启动器控制，设备投资大大减少。
2 软启动器概述
软起动器是电力电子技术与自动控制技术相结合的产物，其电路原理如图1所示。将三组反并联晶闸管串接于供电电源与被控电机之间。起动时，由电子电路控制晶闸管的导通角，使电机的端电压逐渐增大，直至全电压，使电机实现无冲击软起动；停机时，则控制晶闸管的关断速度，使电机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车，可见，软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。
图1是CMC－S系列软启动器产品的原理图，图中的元件如下：E1：电路板；F6：温度监视器；J1–J3：连接端子；K4：继电器，在运行状态时动作；K5：继电器，在全压状态时(Ue=)动作；K6：继电器，故障信号；T2：电流互感器；T5：控制变压器；V1–V6：晶闸管；X1–X3：端子板。另外，根据功率范围，还有两组或三组风扇作为标准配置。根据不同的应用要求，还可选择过载保护器。在图1中，V2、V4、V6三只晶闸管依次对应于U、V、W三相电源的正半周，开通角α相同，故三相的触发脉冲应依次相差120º；每相的正、负半周依次分别由反并联的两只晶闸管触发控制，所以同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180º，触发顺序是V2、V5、V4、V1、V6、V3，依次相差60º。
图1 软启动器原理框图
3 控制原理及软件实现
3．1 软起动器的上电与起动控制
软起动器控制回路如图2所示。操作员首先手动合上开关Q50，如果没有过载等故障并且熔丝F40正常，K51将吸合，给PLC发出“上电准备好”信号，此时操作员可以在HMI画面上给出上电命令，K51将吸合，从而K10吸合，给PLC发出“上电完成”信号，完成上电操作。
起动时，操作员从操作台上按下起动按钮，电机按设定的起动时间从低速起动至设定值，给PLC发出“运行”信号。抱闸风机也与主电机同时起动。为了保护电机和机械设备，除了必须收到“上电完成”信号，还必须满足以下条件：无急停连锁；润滑油泵运行；润滑压力达到规定值；干油泵运行；空气压力达到规定值。
图2 控制回路原理图
3．2 软起动器的参数设置
软起动器上电后，需对其有关参数进行设定。对于PSD型软起动器来说，主要参数及其设定范围如下：
(1) 起动时升压时间：0.5~60s。
(2) 起动时初始电压：10~60%电源电压。
(3) 限流功能：2～5倍电机额定电流。
(4) 停止时降压时间：0~30s。软起动器在得到停止信号后，按照设定的降压时间，输出端由设定的级落电压(~30%的电源电压)降至初始电压，然后即刻降到零电压。
3．3 冷剪的剪切控制
剪切控制实质上是抱闸和离合器的控制。抱闸和离合器分别由一个单向气动电磁阀控制，其控制原理如图3所示。PLC给出剪切指令的同时给出抱闸打开指令，0.5秒后离合器插入以进行剪切；当检测到剪刃闭合接近开关后，延时0.61秒(剪刃从闭合位置到原始位置所需的时间)，剪切指令取消，离合器移出，延时0.2秒后抱闸锁紧。在图3中，离合器插入指令给出的同时再次给出抱闸打开指令，以确保剪切期间抱闸是打开的。
剪切指令的给出：当钢头部到达定尺机挡板后，辊道停止，如果下列条件满足，则给出剪切指令：软启动器运行；抱闸风机运行；无急停连锁；润滑压力达到规定值；干油泵运行；空气压力达到规定值；上下剪刃锁紧；切头挡板在上位；尾部清理设备在后退位置。切头时，钢头部到达切头挡板位置即停止，然后开始剪切。所有剪切也可从操作台手动完成，联锁条件同上。
图3 抱闸和离合器控制原理图
4 应用效果
该软启动器具有坚固的金属外壳设计，可适用各类应用，包括常规启动和重载启动；在前面板上可进行柔性组合的电位器式参数设定， 并配备清晰的LED状况与故障指示；电子过载保护脱扣器为电机提供比常规双金属片更有效的保护。
对于冷剪来说，由于无需反转、旁路等控制，而且上电、起动、抱闸和离合器的控制均由PLC完成，控制回路极其简单。生产运行表明，采用软启动器控制冷剪是一种非常经济、实用的方法，系统运行稳定、可靠。
