文档介绍：实验四 PLC伺服控制系统实验
一、实验目的
1、了解伺服系统中机械传动的工作原理和结构特点;
2、了解阻尼、摩擦、弹性形变、不同转动惯量及传动间隙对伺服系统的影响;
3、熟悉直流伺服系统中直流伺服电机工作原理及控制方法;
4、了解光栅隔离模块、光栅数据转接器的工作原理;
5、掌握光栅线位移传感器的工作原理。
二、实验设备及器材:
PLC伺服工作台
触摸屏
BG1封闭式线位移传感器
JG-01光栅数据转接器
GGM-01型光栅隔离模块
三、实验原理
1、PLC伺服系统的工作原理
直流伺服系统的传动部分由电机驱动主动齿轮旋转,经过调隙齿轮,再经过两级齿轮传动,带动滚珠丝杆转动,从而带动安装在滚珠丝杆螺母装置上的工作台作往复直线运动。通过给定不同的负载和改变传动比,利用光栅和旋转编码器测定工作台启动和制动的位移,一方面通过采用负载角加速度最大原则对负载转动惯量等的折算来选择总传动比,以提高伺服系统的响应速度。另一方面通过改变级数和传动比来优化系统结构,使系统在不同的使用环境下具有较高的响应速度。直流伺服系统的控制部分采用触摸屏和PLC进行相应的控制。
2、BG1封闭式光栅线位移传感器的工作原理
封闭式线位移传感器采用透射式红外光学测量系统的原理,它的标尺和扫描单元在铝壳里,其弹性的封闭唇可以防止碎屑、飞溅污水等的损害,防护等级可达到按IEC529和IP53级。扫描单元采用垂直式五轴承滚动系统在尺体中的低阻滑轨上滑动,它通过弹性连接块与安装面相连以补偿光栅尺与机床导轨间不可避免的直线偏差。
3、JG-01光栅数据转接器是一种将光栅传感器输出的正交方波信号进行细分、辨向,可逆计数并转换成标准的RS-232数据与计算机直接通讯的数据转换装置。该装置抗干扰,耐油污、抗冲击,可方便的应用于工业自动检测系统现场环境。
工作原理图如下:

4、光栅隔离模块的工作原理
光栅隔离模块是为解决光栅类传感器在工业现场使用时信号干扰问题电压匹配而设计,采用光电全隔离方式,保证光栅信号输出的稳定和可靠,具有浪涌保护(25KVESD),光电隔离(2KV)的功能。工作原理图如下:
正交方波
缓冲器
(5V)
光耦合器
+2