1、自動(dòng)繞線機(jī)伺服系統(tǒng)的工作原理

自動(dòng)繞線機(jī)控制系統(tǒng)中的伺服驅(qū)動(dòng)器是伺服系統(tǒng)中的核心部件，其起到了對(duì)伺服電機(jī)的控制與對(duì)排線指令的傳達(dá)任務(wù)，伺服控制系統(tǒng)與伺服電機(jī)聯(lián)合組成了完整的閉環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，所示，伺服電機(jī)工作產(chǎn)生的電機(jī)脈沖數(shù)可以通過控制系統(tǒng)中的編碼先傳達(dá)到伺服驅(qū)動(dòng)器中，通過與預(yù)設(shè)的脈沖數(shù)值進(jìn)行比較運(yùn)算，可以正確的識(shí)別伺服電機(jī)的位置，并且進(jìn)行識(shí)別。通過這種方式，可以有效的提高伺服電機(jī)定位精度，與此同時(shí)，系統(tǒng)對(duì) PLC 的輸入脈沖也能夠很好的接收，并且傳達(dá)給伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)的完整的控制循環(huán)。

自動(dòng)繞線機(jī)伺服系統(tǒng)的性能指標(biāo)

綜合衡量本排線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，我們認(rèn)為較為理想的選擇對(duì)象是 Mitsubishi 的 HC-MFS23 低慣量伺服電機(jī)，與之匹配的驅(qū)動(dòng)器則選擇為 MR-J2S-20A，期具有輸入電壓三相 230V 或單項(xiàng) AC230V，入電頻率為 20/60HZ，適用于 0.2KW 以下的伺服電機(jī)，期位置信號(hào)有三種輸入方式，分別為，脈沖 - 方向、A/B 脈沖串。HC-MFS23 的主要技術(shù)參數(shù) : 額定輸出功率為 0.2ICW；額定輸出轉(zhuǎn)矩 0.64Nni, 輸出轉(zhuǎn)矩 1.9Nm；額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。

自動(dòng)排線伺服的控制原理

自動(dòng)繞線機(jī)的自動(dòng)排線伺服控制原理如圖 2 所示 , 繞線機(jī)系統(tǒng)主要包分為了主電路和端子控制電路兩部分。

3.1　主電路

伺服驅(qū)動(dòng)器的單相電源需要被連接在 L1/2/11/12 端口，對(duì)于MR-J2S-20A 伺服驅(qū)動(dòng)器來說，L3 端口可以為空。驅(qū)動(dòng)器的U/V/W 為電機(jī)的電源供給端，需要提供220V 的三相電源，CN2 通過編碼先接收伺服電機(jī)的反饋信號(hào)，用以實(shí)現(xiàn)該繞線機(jī)的自動(dòng)排線控制系統(tǒng)的閉環(huán)控制。

3.2　端子控制電路

對(duì)于端子控制電路來說，不同的伺服控制器的端子定義有所不同，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要以控制模式為主要對(duì)象。

（1）CN1A 端。MR-J2S-20A 中的 CN1A 端的 2、3 號(hào)端子主要的作用是接收反轉(zhuǎn)脈沖與正轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，這樣伺服驅(qū)動(dòng)器才能夠有效的接收三種形式的組合脈沖，通過設(shè)置控制器的參數(shù)能夠設(shè)置為脈沖 + 正方向。這樣，2 號(hào)端子可以連接 PLC 端 Y2/3, 實(shí)現(xiàn)對(duì) PLC 端的脈沖量輸出接口 Y0 的對(duì)接。

CN1A 端的 9 號(hào)、10 號(hào)和 11 號(hào)的連接方式適用于接收 PLC 發(fā)送的集電極開路的脈沖信號(hào), 其中 9 號(hào)端子為集電極端 , 與 11 號(hào)內(nèi)部電源端連接 , 然后 10 號(hào)端子與 PLC 輸出口 Y0 和 Y2 的公共端 COMO 連接起來 , 經(jīng)過這樣的配置后 ,PLC 發(fā)送的脈沖和方向信號(hào)才能被伺服驅(qū)動(dòng)器識(shí)別。

（2）CN1B 端。本系統(tǒng)中的 CN1B 端子的 3 號(hào)與 13 號(hào)端子的定義為控制端提供 24V 的直流電源。

（3）CN1B 的 15 號(hào)端子為強(qiáng)制停止端子 , 如果該端子與 ]0 號(hào)公共端子斷開 , 則伺服電機(jī)將被強(qiáng)制停止；該端子與 10 號(hào)公共端短路 ,則解除強(qiáng)制停止?fàn)顟B(tài)。

（4）CN1B 的 14 號(hào)和 18 號(hào)端子分別為伺服驅(qū)動(dòng)器的故障復(fù)位端和故障報(bào)警輸出端。伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)生故障時(shí), 驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間的主電路斷開, 動(dòng)態(tài)制動(dòng)器開始動(dòng)作 , 伺服電機(jī)立即停止運(yùn)行；同時(shí) PLC接收到伺服驅(qū)動(dòng)器故障報(bào)警信號(hào) , 控制外圍主電路電源斷開；報(bào)警原因排除后可通過復(fù)位端子使驅(qū)動(dòng)器重新工作。