CN205104142U - 一种单轴自动跟随控制系统实训装置 - Google Patents

一种单轴自动跟随控制系统实训装置 Download PDF

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陈亚琳
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Abstract

本实用新型公开了一种单轴自动跟随控制系统实训装置,包括PLC、变频器、平行设置的传动轴和随动轴,传动轴由设置在传动轴端部的交流异步电动机驱动,传动轴上设置了带有接近开关的运动滑块,随动轴由设置在随动轴端部的伺服电机驱动,随动轴上设置了带有磁钢的运动滑块,传动轴的另一端还设有感应传动轴运动状况的编码器,编码器及接近开关与PLC连接,PLC与伺服电机连接,并通过变频器与交流异步电动机连接。本实用新型把伺服系统和变频系统结合在一起,形成一个完整的闭环控制系统,同时也可以单独作为伺服运动系统实验实训装置和变频控制实验实训装置。

Description

一种单轴自动跟随控制系统实训装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及自动控制教学设备技术领域,具体说是一种单轴自动跟随控制系统实训装置。
背景技术
[0002]目前大专院校电气自动控制专业普遍单独开设有变频控制系统及运动控制系统的课程及相关实验实训,但缺少把两个系统结合在一起的综合控制系统,不利于学生进一步的深入学习,越来越不能满足院校的进一步的教学需求。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是针对上述现有技术中的不足,提供一种单轴自动跟随控制系统实训装置。
[0004] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 一种单轴自动跟随控制系统实训装置,包括PLC (即可编程控制器)、变频器、平行设置的传动轴和随动轴,所述传动轴由设置在传动轴端部的交流异步电动机驱动,传动轴上设置了带有接近开关的运动滑块,所述随动轴由设置在随动轴端部的伺服电机驱动,随动轴上设置了带有磁钢的运动滑块,所述传动轴的另一端还设有感应传动轴运动状况的编码器,所述编码器及接近开关与所述PLC连接,所述PLC与所述伺服电机连接,并通过所述变频器与所述交流异步电动机连接。
[0006] 本实用新型进一步的设计方案中,上述装置还包括伺服放大器,所述PLC通过所述伺服放大器与所述伺服电机连接。
[0007] 本实用新型进一步的设计方案中,上述传动轴和随动轴均包括丝杆和滑杆,所述丝杆与滑杆平行设置,在两端固定连接,所述丝杆与交流异步电动机或伺服电机连接,所述滑块设置在所述滑杆上并可沿滑杆滑动,所述滑块与所述丝杆相接触,并在相接触处设有与所述丝杆上的螺纹相适配的螺纹。
[0008] 本实用新型进一步的设计方案中,上述传动轴与随动轴固定于工作台上,所述PLC、变频器和伺服放大器设置于控制柜内。
[0009] 本实用新型具有以下突出的有益效果:
[0010] 本实用新型的单轴自动跟随控制系统实训装置巧妙地把伺服系统和变频系统结合在一起,形成一个完整的闭环控制系统,同时也可以单独作为伺服运动系统实验实训装置和变频控制实验实训装置。
附图说明
[0011] 图1是本实用新型的原理示意图;
[0012] 图2为本实用新型的传动轴及随动轴的结构示意图;
[0013] 图中,1-PLC, 2-变频器,3-传动轴,4_随动轴,5_交流异步电动机,6_接近开关,7-运动滑块,8-伺服电机,9-磁钢,10-编码器,11-伺服放大器,12-丝杆,13-滑杆,14-工作台,15-控制柜。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明:
[0015] 参见图1及图2,本实用新型中的一种单轴自动跟随控制系统实训装置,包括PLC1(型号三菱Q00UJCPU-S8-SET+QD75P1)、变频器2(型号三菱FR-D720S-0.4K)、伺服放大器11(型号三菱MR-J3-10A)、平行设置的传动轴3和随动轴4,传动轴3由设置在传动轴3端部的交流异步电动机5驱动,传动轴3上设置了带有接近开关6的运动滑块7,随动轴4由设置在随动轴4端部的伺服电机8驱动,随动轴4上设置了带有磁钢9的运动滑块7,传动轴3的另一端还设有感应传动轴3运动状况的编码器10,编码器10及接近开关6与PLC1连接,PLC1通过伺服放大器11与伺服电机8连接,并通过变频器2与交流异步电动机5连接。传动轴3和随动轴4均包括丝杆12和滑杆13,丝杆12与滑杆13平行设置,在两端固定连接,丝杆12与交流异步电动机5或伺服电机8连接,滑块设置在滑杆13上并可沿滑杆13滑动,滑块与丝杆12相接触,并在相接触处设有与丝杆12上的螺纹相适配的螺纹。传动轴3与随动轴4固定于工作台14上,PLC1、变频器2和伺服放大器11设置于控制柜15内。
[0016] 整套装置由PLC1控制,PLC1通过变频器2驱动三相异步电动机无级变速,传动轴3上的编码器10将传动轴3的运行状况反馈给PLC1,PLC1通过伺服放大器11驱动伺服电机8控制随动轴4与主动轴做同步跟随运动。传动轴3滑块上的接近开关6实时检测是否与随动轴4滑块上的磁钢9保持同步。
[0017] 传动轴3单独运行可用于交流异步电动机5变频无级调速及有级调速运行试验实训,定位控制试验实训,闭环恒速运动控制等试验实训;随动轴4单独运行可用于伺服系统定位控制等相关试验实训;传动轴3与随动轴4综合控制可用于伺服系统与变频同步恒速跟随及变速同步跟随闭环控制等试验实训。
[0018] 以上是本实用新型的较佳实施例,凡依本实用新型技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时,均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种单轴自动跟随控制系统实训装置,其特征在于,包括PLC (1)、变频器(2)、平行设置的传动轴(3)和随动轴(4),所述传动轴(3)由设置在传动轴(3)端部的交流异步电动机(5 )驱动,传动轴(3 )上设置了带有接近开关(6 )的运动滑块(7 ),所述随动轴(4 )由设置在随动轴(4)端部的伺服电机(8)驱动,随动轴(4)上设置了带有磁钢(9)的运动滑块(7),所述传动轴(3)的另一端还设有感应传动轴(3)运动状况的编码器(10),所述编码器(10)及接近开关(6)与所述PLC (1)连接,所述PLC (1)与所述伺服电机(8)连接,并通过所述变频器(2 )与所述交流异步电动机(5 )连接。
2.根据权利要求1所述的单轴自动跟随控制系统实训装置,其特征在于,该装置还包括伺服放大器(11),所述PLC (1)通过所述伺服放大器(11)与所述伺服电机(8 )连接。
3.根据权利要求1或2所述的单轴自动跟随控制系统实训装置,其特征在于,所述传动轴(3)和随动轴(4)均包括丝杆(12)和滑杆(13),所述丝杆(12)与滑杆(13)平行设置,在两端固定连接,所述丝杆(12 )与交流异步电动机(5 )或伺服电机(8 )连接,所述运动滑块(7 )设置在所述滑杆(13 )上并可沿滑杆(13 )滑动,所述运动滑块(7 )与所述丝杆(12 )相接触,并在相接触处设有与所述丝杆(12)上的螺纹相适配的螺纹。
4.根据权利要求3所述的单轴自动跟随控制系统实训装置,其特征在于,所述传动轴(3)与随动轴(4)固定于工作台(14)上,所述PLC (1)、变频器(2)和伺服放大器(11)设置于控制柜(15)内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108898935A (zh) * 2018-09-29 2018-11-27 南京工程学院 组合式单轴运动控制实训装置

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