定位控制是位置控制的一种形式,在机械设备控制中有很重要的地位。目前中国国内广泛使用的是利用PLC或专用控制器控制步进电机或伺服电机实现定位控制。其控制精度较高、控制性能好,尤其是伺服控制系统,但控制成本较高。所以在定位控制精度要求较低的情况下,可以采用对异步电机的控制来实现。本文结合物料分拣控制系统的设计,介绍该定位控制的实现过程。
1 任务描述
物料分拣系统的任务示意图如图1所示,即物料进人分拣系统后,输送带带动物件开始移动,在移动的过程中,通过颜色传感器检测出是黑色或白色物料,使其进入不同的料仓中,完成分拣。
2 方案设计
要实现任务要求,关键点在于控制器需要计算物料是否移动到料仓中心轴线所在的位置上,这就涉及到定位控制的问题。为了保证定位的效果及实现过程经济性的原则,确定的控制思路如下:物件放人人料口后,通过PLC控制,使异步电机运转驱动传送带工作,把工件带进分拣区,如果进人分拣区工件为白色,则颜色检测传感器动作,当物件移动到i号料仓中心位置时,对应的气缸动作,物料推人料仓中;若为黑色,推到2号槽里,完成分拣。其整体控制框图如图2所示。
在图2中,编码器输出的脉冲信号传送给控制器PLC,通过PLC检测物料移动的位置,从而实施定位控制。为了保证控制效果,在每次PLC上电运行时,通过PLC程序控制,计算编码器的脉冲当量,并记录电机在自由停止的过程中返回的脉冲数。