伺服电动机举例.ppt

伺服电动机应用举例;;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各种类型数控机床　;;?基本概念： 数控系统（NC system）、 数控装置 NCU 和计算机数控CNC， 数控系统的功能：读入载体上的数字信息，经过译码、数据处理、插补运算和位置控制，控制机床运动。　 数控系统由数控装置和伺服系统两部分组成。　以计算机为数控装置构成的数控系统成为计算机数控系统。　 ;主轴伺服单元;主轴伺服单元; 同类型的加工中心与数控铣床的结构布局相似，主要在刀库的结构和位置上有区别，一般由床身、主轴箱、工作台、底座、立柱、横梁、进给机构、自动换刀装置、辅助系统（气液、润滑、冷却）、控制系统等组成，如图所示。;（一）按控制轨迹的特点分类1. 点位控制数控机床 （进给过程中不加工） 2. 直线控制数控机床  （进给过程中可以加工） 3. 轮廓控制数控机床 （可以加工非直线轮廓）;（二）按伺服系统的类型分类1． 开环控制数控机床;2． 闭环控制 数控机床 ;3． 半闭环控制 数控机床;;智能化 数控系统的智能化主要体现在以下几个方面： （1） 应用自适应控制技术; （2） 自动编程技术;（3） 具有故障自动诊断功能; （4） 应用模式识别技术实现系统自动建模;开放式数控系统 随着数控技术的发展，数控系统变得越来越复杂，暴露出许多自身固有的缺陷。最大的问题是，这些数控系统都是专门设计的，它们具有不同的编程语言、非标准的人机接口、多种实时操作系统、非标准的硬件接口等，这些缺陷造成了数控系统使用和维护的不便，也限制了数控技术的进一步发展。为了解决这些问题，人们提出了“开放式数控系统”的概念。这个概念最早见于1987年美国的NGC(Next Generation Controller)计划， NGC控制技术通过实现基于相互操作和分级式的软件模块的“开放式系统体系结构标准规范（SOSAS）”找到解决问题的办法。一个开放式的系统体系结构能够使供应商为实现专门的最佳方案去定制控制系统。由于这样一个富有哲理的概念作为NGC计划的奠基石，NGC代表了下一代控制技术。;;基于网络的数控系统 网络的任务主要是??行通讯，共享信息。数控机床作为车间的基本设备，它的通讯范围是： （1）数控系统内部的CNC装置与数字伺服间的 通信，主要通过SERCOS链式网络传送数字伺服控制信息； （2）数控系统与上级主计算机间的通信； （3）与车间现场设备及I/O装置的通信，主要通过现场总线，如PROFIBUS等进行通讯； （4）通过因特网与服务中心的通信，传递维修数据； （5）通过因特网与另一个工厂交换制造数据。;;提高数控系统的可靠性 可靠性是数控机床用户最为关注的问题，提高可靠性通常可采取下列一些措施：（1） 提高线路的集成度。采用大规模集成电路、专用芯片及混合式集成电路，以减少元器件数量，精简外部连线和降低功耗。（2） 建立由设计、试制到生产的完整质量保证体系。例如采取防电源干扰，输入输出隔离；使数控系统模块化、通用化及标准化，以便组织批量生产和维修；在安装制造时注意严格筛选元器件；对系统可靠性进行全面检查考核等。 ;（3） 增强故障自诊断功能和保护功能。由于元器件失效、编程及人为操作失误等原因，数控系统完全可能出现故障。数控系统一般具有故障预报和自恢复功能。此外，应注意增强监控和保护功能，例如有的系统设有刀具破损检测、行程范围保护和断电保护等功能，以避免损坏机床或报废工件。由于采用了各种有效的增强可靠性的措施，现代数控系统的平均无故障时间可达到MTBF=10000~36000小时。;数控技术在自动化制造系统中的地位;; MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，MCS-51单片机可以算是相当成功的产品，一直到现在，MCS-51系列或其兼容的单片机仍是应用的主流产品，各高校及专业学校的培训教材仍与MCS-51单片机作为代表进行理论基础学习。我们也以这一代表性的机型进行系统的讲解。????MCS-51系列单片机主要包括8031、8051和8751等通用产品，其典型系统有（广州数控设备厂产品）：;CPU;数控装置的物理结构（FANUC-6MB）;单微处理机数控装置典型产品：;三、基于PC的和网络型数控装置;位置检测装置;（一）?? 直接测量和间接测量 1.?? 直接测量 直接测量是将直线型检测装置安装在移动部件上，用来直接测量工作台的直线位移，作为全闭环伺服系统的位置反馈信号，而构成位置闭环控制。其优点是准确性高、可靠性好，缺点是测量装置要和工作台行程等长，所以在大型数控机床上受到一定限制。 2.?? 间接测量 它是将旋