CN109508045A - 一种基于plc的套筒位置精确调整控制方法及装置 - Google Patents

一种基于plc的套筒位置精确调整控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请实施例示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置，本申请实施例示出的技术方案涉及位置调整方法和控制算法领域。所述控制流程包括：所述调整系统定位启动。所述套筒顶端需要调整的位移和角度是通过PLC内部的运算模块计算得到，所述各电机定位位置需要脉冲数由上述运算模块给出。所述控制方法可手动迭代并按照上述步骤进一步调整。本发明定位精度高，可以实现微调套筒机构的快速定位和手动精度控制，提高整机测试效率。

Description

一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种位置调整控制方法，尤其涉及一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置。
背景技术
吸波材料套筒是飞机整机雷达波测试系统中支撑部件的组成部分，该结构通过调节螺杆和电驱垫铁，调整吸波材料的倾斜位置，消除吸波材料顶端的径向位移。通过对套筒底部支撑机构的调整，使得套筒相对位置在目标加载前后基本保持不变。采用基于PLC的套筒位置控制方法目前国内没有相关应用。基于PLC的应用有一种可移动设备精确位置控制系统，但是没有采用三电机协同配合绝对式角度编码器，通过电驱垫铁的方式进行调节。控制策略上，指令解算由PLC内部完成，并手动迭代，既提高了调整效率，又能控制达到不同的精度需要。
发明内容
本申请实施例示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置，以解决现有技术存在的技术问题。
本申请实施例第一方面示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法，其特征在于，所述方法包括：
定位启动；
根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
可选择的，所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
可选择的，所述根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数的步骤包括：
根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离；
根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数。
可选择的，所述根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离具体为：
其中，x为套筒顶端横向移动的距离，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度；
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出电机所处位置的纵向移动距离Δy；
可选择的，根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数的步骤为：
电机旋转角度θ与Δy的关系：
Δy＝kθ；
代入可得：
本申请实施例第二方面示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制装置，所述装置包括：
定位单元，用于定位启动；
计算单用，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
调整单元，用于根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
可选择的，所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
可选择的，所述计算单元包括：
距离计算单元，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离；
角度计算单元，用于根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数。
可选择的，所述距离计算单元还用于：
其中，x为套筒顶端横向移动的距离，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度；
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出电机所处位置的纵向移动距离Δy；
可选择的，角度计算单元还用于：
电机旋转角度θ与Δy的关系：
Δy＝kθ；
代入可得：
综上，该本方法的进步点如下：
本申请实施例示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置，本申请实施例示出的技术方案涉及位置调整方法和控制算法领域。所述控制流程包括：所述调整系统定位启动。所述套筒顶端需要调整的位移和角度是通过PLC内部的运算模块计算得到，所述各电机定位位置需要脉冲数由上述运算模块给出。所述控制方法可手动迭代并按照上述步骤进一步调整。本发明定位精度高，可以实现微调套筒机构的快速定位和手动精度控制，提高整机测试效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例示出的一种基于PLC的套筒位置精确调整控制的流程图；
图2是本发明实施例示出的套筒底部的结构示意图；
图3是本发明实施例示出的套筒底调整过程中位移示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
本申请实施例第一方面示出
请参阅图1，本申请实施例第一方面示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法，其特征在于，所述方法包括：
其中，PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。PLC的特点是性能稳定可靠。目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
S101定位启动；
S102根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
请参阅图2本申请实施例示出的技术方案中所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
三点支撑可以保证调整过程中的稳定性。
具体的，调整过程：
设a，b，c三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上。设a点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
由于套筒顶端调整量y相比较与支撑杆长度方向为小量，因此可假设位移x与竖直方向垂直。则有：
其中，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度。
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出a，b，c三点的竖直位移调整量Δy。
决定套筒顶端偏移量的因素分为套筒调整角α和水平位移x,Δy为底座三点各自纵向位移量，注意角度α是一个平面上的角度。
β为套筒倾斜角度。Δy计算方法为套筒底座倾斜角的正弦乘以a/b/c对应点的调整半径，即la,lb,lc，请参阅图3，即半径R对应的不同角度余弦值，投影到中心线上的长度作为调整量的参考。
电机旋转角度θ与Δy的关系：
可得：
代入可得：
即套筒顶端需要调整的位移和角度是x，α时，通过上式可求出三个驱动电机需要转过的角度。
S103根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
本申请实施例示出的技术方案，所述套筒顶端需要调整的位移和角度是通过PLC内部的运算模块计算得到，所述各电机定位位置需要脉冲数由上述运算模块给出。所述控制方法可手动迭代并按照上述步骤进一步调整。本发明定位精度高，可以实现微调套筒机构的快速定位和手动精度控制，提高整机测试效率。
控制系统由PLC，对应交流伺服驱动器和电机实现上述运动。本实施例中通过欧姆龙XP1H系列PLC向安川SGD7S系列驱动器发送脉冲信号，采用三输出端，对应相同时间继电器接点，函数块PLS2可完成在指定速度和加速度条件下发出指定量的脉冲数。
试验数据：R＝350mm，l＝3000mm条件下：
本申请实施例第二方面示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制装置，所述装置包括：
定位单元，用于定位启动；
计算单用，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
调整单元，用于根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
可选择的，所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
可选择的，所述计算单元包括：
距离计算单元，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离；
角度计算单元，用于根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数。
可选择的，所述距离计算单元还用于：
其中，x为套筒顶端横向移动的距离，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度；
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出电机所处位置的纵向移动距离∧y；
可选择的，角度计算单元还用于：
电机旋转角度θ与Δy的关系：
可得：
代入可得：
由以上技术方案可知，本申请实施例示出一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法及装置，本申请实施例示出的技术方案涉及位置调整方法和控制算法领域。所述控制流程包括：所述调整系统定位启动。所述套筒顶端需要调整的位移和角度是通过PLC内部的运算模块计算得到，所述各电机定位位置需要脉冲数由上述运算模块给出。所述控制方法可手动迭代并按照上述步骤进一步调整。本发明定位精度高，可以实现微调套筒机构的快速定位和手动精度控制，提高整机测试效率。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
以上所述仅为本申请的实施例而已，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种基于PLC的套筒位置精确调整控制方法，其特征在于，所述方法包括：
定位启动；
根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数的步骤包括：
根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离；
根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离具体为：
其中，x为套筒顶端横向移动的距离，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度；
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出电机所处位置的纵向移动距离Δy；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数的步骤为：
电机旋转角度θ与Δy的关系：
Δy＝kθ；
代入可得：
6.一种基于PLC的套筒位置精确调整控制装置，其特征在于，所述装置包括：
定位单元，用于定位启动；
计算单用，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，并计算出各电机需要运转的脉冲数；
调整单元，用于根据所述脉冲数，调整电机，根据套筒顶端需要调整的位移和角度，通过PLC内部的运算模块计算，进一步调整。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述套筒底端设置有3个电机：对应3个支撑点，a，b，c；
三点为电驱垫铁支撑点，三点均在以套筒中心为圆心半径为R的圆周上，其中，点与中心连线为基准方向，套筒调整方向与基准方向夹角为α。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：
距离计算单元，用于根据套筒顶端需要调整的位移和角度，计算出每个电机所处位置的纵向移动距离；
角度计算单元，用于根据电机旋转角度与所述纵向移动距离的对应关系，计算出电机的旋转角度即运转的脉冲数。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述距离计算单元还用于：
其中，x为套筒顶端横向移动的距离，β是套筒倾斜的角度，也是套筒底座倾斜的角度；
当套筒底座倾斜的角度为β时，可求出电机所处位置的纵向移动距离Δy；
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，角度计算单元还用于：
电机旋转角度θ与∧y的关系：
Δy＝kθ；
代入可得：
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