主轴部分控制
第一部分 常用的主轴控制方式 一 .普通主轴电机的控制方式
(一)、三相笼型转子感应电动机的起动
1.直接启动
直接起动是最简单的起动方法。起动时用刀开关、电磁起动
器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上，其接线图如左图所示。取熔体的额定电流为电动机额定电流的2.5～3.5倍。一般对于小型笼型异步电动机如果电源容量足够大时，应尽量采用直接起动方法。对于某一电网，多大容量的电动机才允许直接起动，可按经验公式确定。
N
st I I ≤ [ 3 + (电源总容量 / 电动机额定功率) ] / 4
电动机的起动电流倍数K I 需符合上式中电网允许的起动电流倍
数，才允许直接起动。一般10kW 以下的电动机都可以直接起动。随电网容量的加大，允许直接起动的电动机容量也变大。需要注意的是，对于频繁起动的电动机不允许直接起动，否则应采取降压起动。 2.降压起动
降压起动是指电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压，起动结束时加额定电压运行
的起动方式。
降压起动虽然能降低电动机起动电流，但由于电动机的转矩与电压的平方成正比，因此
降压起动时电动机的转矩也减小较多，故此法一般适用于电动机空载或轻载起动。降压起动
的方法有以下几种。
（1） 定子串接电抗器或电阻的降压起动
方法：起动时，电抗器或电阻接入定子电路；
起动后，切除电抗器或电阻，进入正常运行，如上 图所示。
三相异步电动机定子边串入电抗器或电阻器起
动时定子绕组实际所加电压降低，从而减小起动电流。但定子绕组串电阻起动时，能耗较大，实际应用不多。
（2） 星形—三角形(Y —△)降压起动
方法：起动时定子绕组接成Y 形，运行时定子绕组则接成△形，其接线图如上图所示。
对于运行时定子绕组为Y 形的笼型异步电动机则不能用Y —△起动方法。
Y —△起动时，定子绕组承受的电压只有做三角形联结时的31
，起动电流为直接起动
时的起动电流31，而起动转矩也未直接起动时的31。
Y —△起动方法简单，价格便宜，因此在轻载起动条件下，应优先采用。我国采用Y —
△起动方法的电动机额定电压都是380V ，绕组是△接法。
(二)．变频器控制方式
上面控制三相感应电动机，在正常工作时电机转速是固定的不可调的，要想三相感应电动机电气实现的无极调速，在三相感应电动机前端加上变频器，而数控系统通过S 指令的大小，输出0-10V 的模拟电压来控制变频器的输出电压，从而实现主轴的无极调速。
变频器原理介绍
简介: 变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF 变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT 三相桥式逆变器,且输出为PWM 波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。
二 . 伺服主轴电机的控制方式
1．主轴模拟输出控制方式
系统（CNC）输出模拟电压（电流）量作为主轴电动机指令的接口，这种控制主轴电机的方式叫做主轴模拟输出控制方式
1．1系统模拟指令口控制FANUC模拟主轴单元、FANUC主轴电机
连接框图如下
交流主轴单元CN1 50芯HONDA插头信号表
CN1
例如：1. 主轴正反转信号SFR、SRV 需要在PMC中给定输出，输出有效时CN1 45 （管脚号）SFR或则46 （管脚号）SRV 与14（管脚号）OS（主轴单元0V）相连
2.带有位置控制反馈元件的机床,主轴单元带有定向板。定向完成时,主轴单元定向完成信号CN1 22 （管脚号）ORAR1和CN1 23 （管脚号）ORAR2为继电器输出,连接在一起.作为PMC的输入信号X地址，来确认主轴定向是否完成。
1．2．系统模拟指令口控制第三方的变频器从而控制异步电动机
目前大部分的经济型机床均采用数控系统模拟量输出+变频器+感应（异步）电机的形式，性价比很高，这时也可以将模拟主轴称为变频主轴
连接框图如下
注：I/O IN 输入单元的X8.3为变频器报警信号，I/O OUT 输出单元的Y2.3、Y2.4为控制变频器的正反转信号
早期的FANUC 3、6、5、7 和0 MATE 系统配置只有模拟主轴接口（没有串行主轴接口），可以实现以上两种主轴模拟输出的控制方式。
2．主轴串行输出控制方式
CNC给主轴电动机的指令按串行方式传送数据的接口称为串行输出，通过串行输出控制主轴的这种控制方式叫做主轴串行输出控制方式
2．1串行主轴单元、串行主轴电机
FANUC 0T、0C、0i、和16i/18i/21i 系统都配置的是主轴串行接口和模拟主轴接口，可以单独或同时实现主轴串行接口输出和主轴模拟接口输出的控制方式。连接框图如下
带串行主轴连接图
同时带串行主轴和模拟主轴连接图
JYA2 主轴速度反馈口时，JYA3 主轴位置反馈口（主轴位置编码器、接近开关或磁传感器）
带SENSOR 类传感器时，进JYA2口
串行主轴的主轴控制单元信号
→用于第1 串行主轴
→用于第2 串行主轴
这些地址是CNC 侧的地址。但实际上，它们是串行主轴的主轴控制单元的输入/输出信
例如：1.用于第1 串行主轴进行正反转的信号G70.5 SFR(主轴正转)G70.4 SRV(主轴反转) ,需要在PMC中满足逻辑条件下指定。
2..带有位置控制反馈元件的机床,主轴定向完成时,主轴单元定向完成信号
F45.7 ORARA来确认主轴定向是否完成。
下表列出了相关的主轴串行控制单元和主轴模拟控制单元直接控制的不同点
电主轴
电主轴是“高频主轴”（High Frequency Spindle ）的简称，有时也称作“直接传动主轴”（Direct Drive Spindle ），是内装式电机主轴单元。它把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”，具有结构紧凑、机械效率高、可获得极高的回转速度、回转精度高、噪声低、振动小等优点，因而在现代数控机床中获得了愈来愈广泛的应用。在国外，电主轴已成为一种机电一体化的高科技产品。
内装主轴电动机结构如下图所示。机床的主轴压装在电动机转子内部，转子的转速就是主轴的转速。主轴上装有位置传感器。转子短、直径大且直接装配，大大地提高了主轴的刚性。有利于减小或消除机械振动，从而大大提高工件的加工精度和表面光洁度。 内装主轴电动机
为了满足机械加工需要主轴在低速（重切削）时恒定钮矩，高速时恒定功率的需要，FANUC提供带有绕组切换功的电主轴电机, 电主轴电机上绕有两个绕组，分别用于低速和高速工作。根据实际需要进行高低转速时两个绕组的切换。具体时序图参考ai主轴参数B-65280
输出切换请求信号(RSLA)
3．12位二进制代码控制主轴电机转速的方法
第二部分主轴换档
常用换档控制方式：手动换档、自动换档
一．手动换档
主轴为普通异步电动机控制，主轴在静止时通过手动换档搬把开关来换档，通过不同的齿轮组合来形成主轴电机和主轴不同的转动比，从而换档到加工工艺所需要的转速。主
要用于传统结构简单的机床。
二．自动换档
1 .S代码（S2位数）-电磁离合器方式
主轴为电磁离合器控制普通异步电动机方式，电磁离合器的不同组合使主轴电机和主轴之间的传动齿轮形成不同的转动比，从而换档到加工工艺所需要的转速。
每一个S代码（S2位数）对应主轴一个固定的转数
如主轴转速为16档可以用S01、S02—S16来对应16个档位，不同档位所需要的不同电磁离合器的不同组合在PMC中编制。
2．带伺服主轴的机床实现（机械设计带有主轴换档机构）主轴换档
2．1 概述
由主轴的工作特性我们知道，很多时候需要它在低速时能够提供足够的扭矩，而在高速时能够提供足够的功率，为解决该问题，机械设计时带有主轴的换档机构。
也可以使用FANUC带有绕组切换功能的电机来取代机械
2.2 主轴各档位的最高转速
主轴电机的最大转速，自动设定在参数NO.4020
而对于M系列系统,实际电机输出的最高转速和最低转速还和参数NO.3735和NO.3736有关,具体对应关系如下图
需要钳制主轴电机速度时,通过参数NO.3735和NO.3736实现,而NO.4020参数使用电机初始化默认设定值,建议不要修改。
根据主轴电机的最大转速和高低档位的变速比，就可以确定各档位的主轴最高转速，每一档位的主轴最高转速设定在参数NO.3741~NO.3744中。
例如：一台配置FANUC 0iMC的立式加工中心
1.主轴分两档1档主轴转数10-555r/min ,传动比1:6.31(抵挡)
2.档主轴转数556-3500r/min ,传动比1:1(高挡)
配置的主轴电机ai 15/7000的最高转数是7000 r/min
2.通过计算可知在
1档主轴电机的最高转数555x6.31=3500r/min
2档主轴电机的最高转数3500X1=3500r/min
参数NO.3735 P6 （主轴电机的最低嵌制速度）=主轴电机的最低嵌制转速*4095/主轴电机的最高转速=10*4095/7000 得出X=6 ,所以含义为主轴10 r/min以下的转速嵌制到10r/min
参数NO.3736 P2048（主轴电机的最高嵌制速度）=主轴电机的最高嵌制转速*4095/主轴电机的最高转速=3500*4095/7000 得出X=2048 ,所以含义为主轴3500r/min以上的转速嵌制到3500r/min.
注：各档位主轴最高转速设定不准确时，将会造成实际主轴转速不正确。
2．3 换档方式选择及特点
M系列系统M型和T型换档都可以使用，通过参数NO.3706#4进行选择
系统使用恒表面切削速度控制功能，则不管该参数的设定如何，都认为是T型换档
T系列系统只能使用T型换档
M型换档特点
如同直接由S指令选择一样，CNC依据事先在参数NO.3741~NO.3744中定义的各齿轮档的速度范围来选择齿轮档，而且通过使用齿轮选择信号（GR30，GR20，GR10）通知PMC选择相应的齿轮档，同时CNC根据选择的齿轮档位输出主轴电机速度。
T型换档特点
由齿轮档选择信号（GR1，GR2）确定机床当前使用的齿轮档（共4个齿轮档）。
有加工者决定如何使用各齿轮档位，CNC输出与齿轮档位相对应的速度指令。
例如：M41、M42、M43、M44换1-4档
NO.3741-3744中设定其对应的最高主轴速度。
M型换档和T型换档的最大区别
M型换档会根据设定各档位的最高转速，发出换档信号（GR30，GR20，GR10），结合PMC控制外围换档机构（液压、电器驱动件等）来选择合适档位的工作；
而T型换档，需要在主轴转动之前，人为切换主轴档位机构，并处理与之对应的齿轮档位信号（GR1，GR2），使得CNC输出与齿轮档位相对应的速度指令。
2．4 M型换档：A型换档
根据切换档位速度点的不同，M型换档又可以区别为A型换档和B型换档。通过
参数NO.3705#2进行A型换档和B型换档的设定
对于A型换档：切换档位的速度点为每一档的最高速度。如下图
上图中：A、B、C分别为设定在参数NO.3741~NO.3743中每一档位的最高转速，V MIN为设定在参数NO.3735最小速度的钳制数字量，V MAX为设定在参数NO.3736最大速度的钳制数字量。
上例中：
参数NO.3735设定为50, 参数NO.3736设定为4095
参数NO.3705#2设定为0，此时使用A型换档，
参数NO.3741 P1109 (齿轮1对应的主轴的最大转速)= 主轴电机的最高转速/齿轮比
7000/6.31=1109
参数NO.3742 P7000 (齿轮2对应的主轴的最大转速)= 主轴电机的最高转速/齿轮比
7000/1=7000
第二档切换点速度为555，指定S代码和555比较，系统自动发出GR20、GR10，结合该信号，在PMC中处理驱动外围换档机构。
主轴转速555 r/min以下时切换到抵挡位运行
主轴转速10 r/min以下时嵌位到10 r/min在抵挡位运行
主轴转速556 r/min以上时切换到高挡位运行
主轴转速3500 r/min以上时嵌位到3500 r/min在高挡位运行.
2．5 M型换档：B型换档
对于B型换档：切换档位的速度点低于每一档的最高速度。如下图
上图中：A、B、C、V MIN、V MAX分和A型换档的含义一样，V MAXL为档位1~2切换点速度设定（数字量设定），对应参数NO.3751；V MAXH为档位2~3切换点速度设定（数字量设定），对应参数NO.3752。
例如：主轴三个档位的机床，主轴低档齿轮传动比为11:108, 主轴中档齿轮传动比为260:1071, 主轴高档齿轮传动比为169: 238, 而机械设计要求主轴低档的转速范围是
O-401r/min, 主轴中挡的转速范围是402-1109r/min, 主轴高档的转速范围是
1110-3000r/min。选用的主轴电机最高转速为6000 r/min，主轴电动机的速度下限为150r/min。计算可知, 主轴低档使用的电动机最高转速为401 × 108/11=3937r/min, 主轴中档使用的电动机最高转速为1109 × 1071/260=4568r/min, 主轴高档使用的电动机最高转速为4000× 238/169=5633r/min,3 个档位所对应的主轴电动机最高限定速度各不相同。此时, 参数N0.3736 设定为4095 × 5633/6000=3844( 以主轴电动机速度最高档位设定, 此例为高档), 参数NO.3735 设定为4095 × 150/6000=102,选用齿轮换档方式B , 可以使用参数NO.3751 和NO.3752来限制主轴的转速。
参数N0.3751( 主轴从低档切换到中档时切换点的主轴电动机速度,Vmaxl=4095 ×低档时主轴电动机速度上限/ 指令电压为10V的主轴电动机速度) 设定为4095 ×3937/6000=2687。
参数N0.3752( 主轴从中档切换到高档时切换点的主轴电动机速度,Vmaxh=4095 ×高档时主轴电动机速度上限/ 指令电压为10V 的主轴电动机速度) 设定为4095 ×4568/6000=3118。
此方式参数的设定, 合理解决了各档主轴电动机上限速度不同给自动换档带来的麻烦
2．6 S代码/SF信号输出
CNC的主轴控制功能将S指令值转换为控制主轴电机转速的输出值（F36~F37 R12位数输出）在不使用齿轮换档和恒表面切削速度控制时，S代码/SF信号输出如下：
M系列输出S代码。仅在CNC 指令PMC换档时才输出SF信号。
T系列S代码和SF信号都不输出。（当恒表面切削速度控制时，S代码并不总是主轴转速），如果在PMC梯形图中使用S代码/SF信号输出，必须定义参数NO.3705#4位为1在M系列系统中，往往是利用SF信号，结合GR30、GR20、GR10在PMC中实现换档机构的动作。
2．7 齿轮选择信号、离合器/齿轮档信号
据上表：T系列系统只能使用T型换档，M系列系统M型和T型换档都可以使用，离合器/齿轮档信号CTH1A、CTH2A实际的作用为配合选择各齿轮比、增益等参数用，往往将CTH1A、CTH2A信号和高抵挡在位检测信号并联。
例如如下参数：
带有高低档位主轴，每一档位的齿轮比需要在参数NO.4056~NO.4059中，实际主轴工作在某一档位，同时需要通过信号CTH1A、CTH2A选择对应的参数。
在有关多档位的参数中，很多都需要通过CTH1A、CTH2A进行选择，注意这些信号选择各档参数时，是否和实际选择档位一致
2．8主轴停止信号（*SSTP）、主轴定向信号（SOR）
主轴切换档位时，往往固定一个比较低的转速，此时可以使用主轴定向（SOR），通过参数NO.3705#1为1，选择将该信号作为换档使用，同时将主轴停止信号（*SSTP）设定为逻辑0状态，则主轴以参数NO.3732中设定的速度，以参数NO.3706#5设定的方向旋转，实现高低档位齿轮的咬合。
2．9有关参数
当主轴存在高低档位时，需要正确设定各档位工作参数，根据主轴控制结构的不同，需要设定的参数不一样，具体的主轴配置结构，请参考B65280CM-04的P19页，有关检测器
配置结构。这里重点说明以下几个参数
①．使用一转信号时，需要正确设定NO.4171~NO.4174
该参数总共设计了两档，设定含义为在电机轴转动P 次时主轴转动Q 次时(P,Q 为相互间没有公约数的整数)，两档参数通过信号CTH1A的状态来区分
设定值为
No.4171(CTH1A=1 时No.4173) = P
No.4172(CTH1A=1 时No.4174) = Q
注：该参数设定不正确，定向位置将会不固定，主轴速度显示不准等问题。
②NO.4056~NO.4059；只要存在换档结构，该参数就要正确设定
该参数总共设计了四档，设定含义为主轴转一圈，电机转动的圈数X100（如果参数参数NO.4006#1为1时，则电机转动的圈数X1000）。四档参数通过信号CTH1A、CTH2A 的组合进行选择。
注：在没有为本参数设定适当的值时，会导致在定向时主轴持续旋转不停，刚性攻丝误差大等问题
2．10梯形图例
数据单位：0.1%
数据范围：0～1000
标准设定：30
设定速度检测信号(SDTA)的检测范围。
当电机转速小于等于最高转速的（设常数据/10）％时，速度检测信号(SDTA)的
状态就成为“1”。
第三部分主轴定向
主轴定向是对主轴位置的简单控制，该功能使得主轴准确停止在某一固定位置，一般用在主轴换刀的情况下。
主轴定向也叫主轴准停。
一．主轴机械定向
早期的主轴没有位置控制或则变频器控制的异步电机不能带位置反馈元件，通过主轴在低速旋转时，机械上有液压控制的销钉，打进主轴上的销孔上，有位置到位开关确认动作到位后，主轴停止旋转。使主轴停在固定的一个位置上，这种主轴定向方式叫做机械定向。
二主轴电子定向
1．主轴电子定向实际上是主轴的一个位置控制，需要在主轴上加位置传感器的元件可以选用以下几种元件作为位置信号
⑴外部接近开关+主轴速度传感器
⑵主轴位置编码器（编码器和主轴1：1连接）
⑶主轴或内装主轴的内置传感器（MZ！，BZ！CZi），电机与主轴之间直连或者通过1：
1连接。
由于第一种方法使用方便，成本低，在任何情况下都可以使用。所以现在被很多厂家所采用，下面以αi/βi 放大器为例详细介绍一下使用方法
2．使用接近开关（一转信号）定向
2．1使用接近开关（一转信号）的连接
注：对于主轴电机和主轴之间不是１：１的情况，一定要正确设定齿轮比（参数4056-4059 和4171-4174）
:平顶山平煤集团飞行化工 ' 15MW机组调试作业指导书' 汽轮机数字电液控制系统 调试方案 新乡华新电力工程有限公司 2006年7月19日
-中电松H足仝K 批准：审定： 审核： 编写：
-中电 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 目的 (3) 2 依据 (3) 3. 调试范围及系统简介 (3) 4 调试前的准备 (5) 5 控制装置的功能测试 (5) 6 回路检查及信号传动 (8) 7 与液压系统的联动调试及有关配合试验 (9) 8 系统恢复，系统投运及启动试验 (9) 9 安全注意事项10
-中---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 目的 为了检验电液控制系统的功能，记录制造和现场整定数据，发现并及时消除系统中可能存在的不足，完善控制系统，必须进行静态试验和动态调整。为了规范调试人员的行为，明确参与控制系统改造启动调试各方的职责，提高DEH控制系统的调试质量，使系统如期投入稳定运行，特编制此方案。 2 依据 2.1南京汽轮电机有限公司《DEH-NK系列汽轮机综合控制系统技术说明书》 2.2南京汽轮电机有限公司《CC15- 3.43/0.98/0.49 型15MW抽汽式汽轮机调 节系统说明书》 2.3《汽轮机启动运行说明书》 2.4南京汽轮电机有限公司的其它图纸资料 2.5机组原设计图纸资料 2.6有关合同/协议条款 3 调试范围及系统简介 3.1概况 飞行集团化工有限公司#4汽轮机系南京汽轮电机有限公司生产的CC15-3.43/0.98/0.49 型中温中压冲动式双抽凝汽式汽轮机。DEH电子控制装置采用南京科远控制有限公司的的DEH-NK综合控制系统，装置包括1个控制机柜，一个操作员站。 3.3主要功能： 3.3.1转速控制和程序启动方式 3.3.2功率控制方式 3.3.3主汽压力控制方式 3.3.4阀门试验和阀位限制 3.3.5超速保护功能 3.3.6甩负荷保护 3.3.7超速试验 3.3.8控制回路连锁保护
摘要 随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的自动控制系统，并且输入量是随机的，不可预知的，主要解决有一定精度的位置跟随问题，如数控机床的刀具给进和工作台的定位控制，工业机器人的工作动作，导弹制导、火炮瞄准等。在现代计算机集成制造系统（CIMC）、柔性制造系统（FMS）等领域，位置随动系统得到越来越广泛的应用。 位置随动系统要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性和准确性为位置随动系统的主要特征。 本次课程设计研究的是位置随动系统的超前校正，并对其进行分析。 关键词：随动系统超前校正相角裕度
目录 1 位置随动系统原理 (1) 1.1 位置随动系统原理图 (1) 1.2 各部分传递函数 (1) 1.3 位置随动系统结构框图 (4) 1.4 位置随动系统的信号流图 (4) 1.5 相关函数的计算 (4) 1.6 对系统进行MATLAB仿真 (5) 2 系统超前校正 (6) 2.1 校正网络设计 (6) 2.2 对校正后的系统进行Matlab仿真 (8) 3 对校正前后装置进行比较 (9) 3.1 频域分析 (9) 3.2 时域分析 (9) 4 总结及体会 (10) 参考文献 (12)
位置随动系统的超前校正 1 位置随动系统原理 1.1 位置随动系统原理图 图1-1 位置随动系统原理图 系统工作原理： 位置随动系统通常由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮系及绳轮等组成，采用负反馈控制原理工作，其原理图如图1-1所示。 在图1-1中测量元件为由电位器Rr 和Rc 组成的桥式测量电路。负载固定在电位器Rc 的滑臂上，因此电位器Rc 的输出电压Uc 和输出位移成正比。当输入位移变化时，在电桥的两端得到偏差电压ΔU=Ur-Uc ，经放大器放大后驱动伺服电机，并通过齿轮系带动负载移动，使偏差减小。当偏差ΔU=0时，电动机停止转动，负载停止移动。此时δ=δL ,表明输出位移与输入位移相对应。测速发电机反馈与电动机速度成正比，用以增加阻尼，改善系统性能。 1.2 各部分传递函数 (1)自整角机： 作为常用的位置检测装置，将角位移或者直线位移转换成模拟电压信号的幅值或相位。自整角机作为角位移传感器，在位置随动系统中是成对使用的。与指令轴相连的是发送机，与系统输出轴相连的是接收机。 12()(()())()u t K t t K t εεθθθ=-=? (1-1) 零初始条件下，对上式求拉普拉斯变换，可求得电位器的传递函数为
放线记录及说明
控制网设置资料 7.4.1 施工控制网可引用原区域内的平面与高程控制网作为建筑物、构筑物定位的依据。当原区域内的控制网不能满足施工测量的技术要求时，应另测设施工的控制网。 7.4.2 施工的平面控制网，应符合下列规定： （1）施工平面控制网的坐标系统，应与工程设计所采用的坐标系统相同。 （2）当利用原有的平面控制网时，其精度应满足需要，投影所引起的长度变形不应超过1／40000；当超过时应进行换算。 （3）当原控制网精度不能满足需要时，可选用原控制网中个别点作为施工平面控制网坐标和方位的起算数据。 （4）应绘制平面控制网图。 7.4.3 建筑物的平面控制网可按建筑物、构筑物特点布设成十字轴线或矩形控制网。矩形网可采用导线法或增测对角线的测边法测定。 7.4.4 建筑物的控制网应根据建筑物结构、机械设备传动性能及生产工艺连续程度分别布设一级或二级控制网，其主要技术要求应符合下表的规定。 等级边长相对中误差测角中误差 一级1／30000 7″n 二级1／15000 15″n 7.4.5 建筑物的控制测量应符合下列规定： （1）控制网应按设计总图和施工总布置图布设，点位应选择在通视良好、利于长期保存的地方。 （2）控制网加密的指示桩宜选在建筑物行列线或主要设备中心线方向上。 （3）主要的控制网点和主要设备中心线端点应埋设混凝土固定标桩。 （4）控制网轴线起始点的测量定位误差不应低于同级控制网的要求，允许误差宜为20mm；两建筑物（厂房）间有联动关系时，允许误差宜为10mm，定位点不得少于3个。 （5）角度观测可采用方向观测法，其测回数应根据测角中误差的大小按下表确定。 测角中误差 2.5″ 3.5″ 4.0″5″10″ 测回数DJ 1 DJ 2 4 6 3 5 2 4 — 3 — 1 （7）当采用钢尺丈量距离时，一级网的边长应以二测回测定，二级网的边长应以一测回测定。长度应进行温度、坡度和尺长修正。钢尺量距的主要技术要求应按有关规定执行。 （8）矩形网应按平差结果进行实地修正，调整到设计位置。当增设轴线时，可采用现场改点法进行配合调整。 （9）点位修正后，应进行矩形网角度的检测。 7.4.6 建筑物高程控制的水准点可单独埋设在建筑物的平面控制网的标桩上，也可利用场地附近的水准点，其间距宜在200m左右。 7.4.7 当施工中水准点标桩不能保存时，应将其高程引测至稳固的建筑物或构筑物上，引测的精度，不应低于原有水准的等级要求。 7.4.8 工业与民用建筑的施工放样应具备下列资料：
电液位置伺服控制系统设计方法 电液位置伺服系统是最基本和最常用的一种液压伺服系统，如机床工作台的位置、板带轧机的板厚、带材跑偏控制、飞机和船舶的舵机控制、雷达和火炮控制系统以及振动试验台等。在其它物理量的控制系统中，如速度控制和力控制等系统中，也常有位置控制小回路作为大回路中的一个环节 电液位置伺服系统主要是用于解决位置跟随的控制问题，其根本任务就是通过执行机构实现被控量对给定量的及时和准确跟踪，并要具有足够的控制精度。电液伺服系统的动态特性是衡量一套电液伺服系统设计及调试水平的重要指标。它由电信号处理装置和若干液压元件组成，元件的动态性能相互影响，相互制约及系统本身所包含的非线性，致使其动态性能复杂。因此，电液伺服控制系统的设计及仿真受到越来越多的重视。 液压伺服系统的基本设计步骤 ○1分析整理所需的设计参数，明确设计要求；○2拟定控制方案，构成控制系统原理图；○3确定动力元件参数（如供油压力、执行元件规格、伺服阀容量）和其他组成元件；○4分析计算系统的静、动态特性，确定回路放大系数和设计校正措施等。○5根据技术要求设计出系统以后，需要检查所设计的系统是否满足全部性能指标，如不满足，可通过调整参数或改变系统结构（即校正）等方法重复设计过程，直至满足要求为止。因为设计是试探性的，所以设计方法具有很大的灵活性，在设计中结合MATLAB的SIMULINK软件进行仿真，对系统的参数进行调整和可靠性作进一步验证，最终可以得出比较可靠的电液伺服系统。 (一)组成控制系统原理图 由于系统的控制功率比较小、工作台行程比较大，所以采用阀控液压马达系统。系统方块原理如图1
（二）由静态计算确定动力元件参数，选择位移传感器和伺服放大器 1．绘制负载轨迹图 负载力由切削力c F ，摩擦力f F 和惯性力a F 三部分组成。摩擦力具有“下降”特性，为了简化，可认为与速度无关，是定值，取最大值f F = 1500N 惯性力按最大加速度考虑 a max F 800t m a N == 假定系统是在最恶劣的负载条件下工作(即所有负载力都在存在，且速度最大)下工作，则总负载力为 max f F F F F =l c a =++400+1500+800=2700N 2.选取供油压力 5s P 6310Pa =? 3.求取液压马达排量 设齿轮减速比'm i=/2m θθ=，丝杠导程2 1.210/t m r -=?，则所需液压马达力矩为 2 2700 1.210 2.58222 L L F t T N m i ππ-??===?? 取L s 2P =P 3，则液压马达弧度排量为-63L 5s 3T 3 2.58D ==0.610m /2P 26310 m rad ?=??? 液压马达每转排量为-63-632D 20.610m / 3.710m /m m Q r r ππ==??=? 计算出的液压马达排量需标准化。按选取的标准化值再计算负载压力L P 值。本例液压马达排量计算符合标准化。 4.确定伺服阀规格 液压马达的最大转速为2max max 2 2810800/min 13.3/1.210iv n r r s t --??====? 所以负载流量为-6-6max q 3.71013.3/49.2110l m Q n r s ==??=? 此时伺服阀的压降为 55L s Lmax s -6T 2.58P P P 631020.010D 0.610 v m P Pa Pa =-=-=?-=?? 考虑到泄漏等影响，将q l 增大15%，取q l = 3.4L/min 。根据q l 和v P ，查得额定流量为
位置随动控制系统设计与实现 王桂霞, 李 媛 (中国船舶重工集团公司第704研究所,上海 200031) 摘 要:计算机控制系统是保证位置随动系统功能和性能的重要部分,文中结合船用仿真 转台阐述了多机集散控制结构形式的位置随动转台的计算机控制系统方案,并以某位置随动转台为背景,对系统工程实现中的接口电路设计、电机、伺服放大器以及采样频率选取、程序设计等一系列问题进行了讨论,设计结果在位置随动试验样机中应用取得了良好效果. 关键词:位置随动;控制系统;采样频率;设计 中图分类号:T M571,TP273 文献标识码:A 文章编号:100528354(2007)1220029204 Desi gn and reali zati on of control syste m of rando m positi on WANG Gui 2Xia,L I Yuan (No .704Research I nstitute,CSI C,Shanghai 20031,China ) Abstract :The co m puter control syste m is an i m portant part of guaranteeing perfor m ance of control syste m of rando m position .Co m bining the m arine si m ulation turntable,this paper set forth the co m puter control syste m sche m e on the rando m position turntable w ith m ulti 2co m puter distributes control structure .Then taking a certain turntable of rando m position as background,it respectively discussed such key proble m s of syste m engineering re 2alization as the interface circuit design,choice of m otor ,servo am plifier and sam ple frequency and the program design .The design sche m e is applied in a rando m position proto type and gets a good result . Key words :rando m position;control syste m;sam ple frequency;design 收稿日期:2007211219 作者简介:王桂霞(19772),女,工程师,主要从事自动控制的工作位置随动控制系统设计与实现 0 引言 位置随动转台系统由机械台体和计算机控制系统两个重要部分组成,前者是实现仿真功能的基础,而后者是保证转台系统功能和性能的核心部分.转台既要满足一定的动态、静态指标要求,也要为试验提供方便的操作界面和数据采集、处理手段,计算机控制系统不仅要具有实时控制功能,而且应具备监控管理功能,因此,计算机控制系统设计就成为仿真转台设计和工程实现的重要内容. 当前在各种控制系统中计算机已得到非常广泛的应用,根据不同的情况,控制系统的结构形式各不相同,一般分为操作指示系统、直接数字控制系统(DDC )和集散控制系统(DCS )等类型,在下文中将讨论集散控制结构形式的计算机控制系统的设计问题,其中主 要包括结构设计、系统工程实现中的接口线路设计、采样频率选择、程序设计等内容,并给出设计结果. 1 结构设计 本仿真转台采用多机集散控制形式,即采用上下位机的两级式结构.图1 为集散控制系统应用于本转 图1 原理框图
附表1： 测量控制桩移交与复核记录 工程名称工程地址 移交依据移交时间 移交内容控制点名称坐标高程（H）m 备注 X（m）Y（m） 附图 移交意见 移交方（建设单位）交桩人：现场代表：项目负责人：年月日监理单位专业监理工程师：总监理工程师：年月日接收方（施工单位）接桩人：技术负责人：项目负责人：年月日 附表2： 工程施工定位（控制）放线测量记录 编号： 单位工程名称放线部位 施工图号天气气温 使用仪器型号水准点标高绝对坐标点（m）X： 相对Y： 使用仪器校正日期校正结果资料及结论 定位(放线)记录示意图： 监理单位施工单位 监理工程师：年月日测量员：技术负责人：年月日 附表3： 建（构）筑物沉降观测记录 观测日期永久水准点（m）观测点NO：观测点NO：观测点NO：建（构）筑物状况情况高程（m）沉降量（mm）高程（m）沉降量（mm）高程（m）沉降量（mm） 本次累计本次累计本次累计 建（构）筑物观测点，水准基点平面布置示意图：竣工移交前观测结果及处理意见： 监理工程师：年月日测量员：技术负责人：年月日 附表4： 工程竣工测量及复核记录 编号： 工程名称工程地点 施测部位开工时间 测量依据竣工时间 使用仪器水准点标高绝对坐标点（m）X： 相对Y： 使用仪器校正日期及资料名称天气气温 竣工测量记录示意图：竣工测量单位：测量人：年月日 复测情况：复测单位
复测人：测量负责人：年月日 建设单位监理单位施工单位 现场代表：项目负责人：年月日监理工程师：年月日技术负责人：项目负责人：年月日附表5：施工测量成果报验申请表 工程名称：编号： 致：（监理单位）我单位已完成了工作，现报上该工程施工测量成果报验申请表，请予以审查验收。附件：承包单位（章）项目经理：日期： 审查意见：项目监理机构总/测量专业监理工程师日期 《建设工程监理规范》（50319-2000）第5.2.7条规定，专业监理工程师应按要求对承包 单位报送的测量放线控制成果及保护措施进行检查，符合要求时，专业监理工程师对承包单位报送的施工测量成果报验申请表予以签认。重庆市建设监理协会制定的《重庆市施工监理现场工作检查项目表》检查项目中也包括测量监理内容。近几年随着社会经济快速发展，从适应现代化城市环境需求来考虑，在建筑设计中既要满足使用功能要求，又要注重建筑外观造型，许多外观造型复杂的超大超高规模的建筑物应运而生，在这些建筑工程施工过程中，测量工作尤为显得重要。施工单位的测量方案是否合理，测量数据是否准确可靠，测量人员专业水平都直接影响工程质量，因此，监理工程师切实做好测量监理工作是施工质量过程控制的一项重要环节。监理工程师必须对工程建设过程中测量方案、测量数据进行审查、复核 签证。由于测量监理是检查、验收的最后一道程序,这样就对监理工程师测量专业方面提出 了很高的要求。监理工程师应结合工程特点，编制相应的测量监理实施细则，以保证监理测量工作的质量。 一般工业与民用建筑的测量内容主要包括：建筑物的定位、轴线放样、标高复核、建筑物总高测量、建筑物的垂直度测量、建筑物沉降观测。根据《建设工程监理规范》 （50319-2000）要求，测量监理内容包括：检查承包单位专职测量人员的岗位证书及测量 设备检定证书；复核控制桩的校核成果、控制桩的保护措施以及平面控制网、高程控制网和临时水准点的测量成果。因此，建设工程测量监理方法及监理程序应该包括以下内容： 一、施工准备阶段的测量监理方法 1、测量前应监督对承包单位拟采用的测量仪器（全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺等） 进行计量检定和校核，确认计量检定合格证是否在有效期内，全部合格后测量仪器方可投入使用，以减少仪器的测量误差；并监督承包单位校核测量配套工具，如标尺刻线、丈量长度所用卷尺的精度。 2、检查承包单位专职测量人员的岗位证书；检查承包单位是否准备好不同测量内容所用的测量记录表。
方向信号 (a) 脉冲＋方向 (b) 正脉冲＋负脉冲 实验五 步进电机单轴定位控制实验 一、实验目的 1. 学习和掌握步进电机及其驱动器的操作和使用方法； 2. 学习和掌握步进电机单轴定位控制方法； 3．学习和掌握PLC 单轴定位模块的基本使用方法。 二、实验原理 步进电动机是一种将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移量的机电执行元件，即步进电动机输入的是电脉冲信号，输出的是角位移或直线位置。每给一个脉冲，步进电动机转动一个角度，这个角度称为步距角。运动速度正比于脉冲频率，角位移正比于脉冲个数。 步进电动机典型控制系统框图如图1-2-9所示。 图1-2-9 步进电动机典型控制系统框图 位置控制单元可根据需要的频率和个数以及设定的加减时间控制步进电动机运动。 由于步进电动机需要正反转运动，因此定位单元的输出脉冲形式有“脉冲＋方向”和“正脉冲＋负脉冲”两种，它们均可控制步进电动机正反转运动。输出脉冲形式通过参数设定来选择。其脉冲形式如图1-2-10所示。 图1-2-10 定位模块的两种输出脉冲形式
PLS ） 由于步进电动机的电磁惯性和所驱动负载的机械惯性，速度不能突变，因此定位模块要控制升降频过程。步进电机升、降频过程如图1-2-11。一般情况下，S 2＝S 3。 图 1-2-11 步进电机升、降频示意图 其中：f 1——设定的运行频率，应小于步进电动机的最高频率； S 1——设定的总脉冲个数； S 2——升频过程中脉冲个数，由加速时间和运行频率确定； S 3——降频过程中脉冲个数，由减速时间和运行频率确定。 步进电动机驱动器将位置定位模块的输出脉冲信号进行分配并放大后驱动步进电动机的各相绕组，依次通电而旋转。驱动器也可接受两种不同形式的脉冲信号，通过开关来选择，定位模块和驱动器的脉冲形式要相同。另外，为了提高步进电动机的低频性能，驱动器一般具有细分功能，多个脉冲步进电动机转动一步，细分系数一般为1、2、4、8、16、32等几种，通过拨码开关来设定。 步进电动机驱动生产机械的运动部件。 图1-2-12 实验系统结构框图 位置定位模块、步进电动机及驱动器种类很多，本实验中采用的是三菱FX2N 系列PLC 中的双轴定位模块FX2N-20GM ，该模块与PLC 相连，可以单独或同时控制两个步进电动机，
第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。
1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1）精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2）稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3）快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。 4）调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5）低速大转矩。在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。 6）能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置
基于PLC的单轴数控运动系统 摘要 以步进电机为动力装置，使用PLC对其进行控制，滚珠丝杆作为传动装置，作为一单轴数控运动系统控制装置，对普通机床进行简易的数控化改造。 关键词单轴数控可编程控制器步进电机滚珠丝杆
目录 第一章单轴数控运动系统的应用领域及特点 (1) 1.1单轴数控运动系统的基本概念 (1) 1.2单轴数控系统的运用领域 (1) 1.3单轴数控运动系统的特点 (3) 1.3.1高速、高精密化 (3) 1.3.2高可靠性 (4) 1.3.3智能化、网络化、柔性化和集成化 (4) 第二章可编程控制器（PLC）与步进电机 (5) 2.1可编程控制器起源与特点 (6) 2.1.1可编程控制器起源 (6) 2.1.2可编程控制器的主要特点 (6) 2.2可编程控制器的语言特点和形式 (7) 2.2.1语言特点 (7) 2.2.2编程语言的形式 (8) 2.3步进电机介绍 (10) 2.4步进电机分类及特点 (11) 2.4.1步进电机分类 (11) 2.4.2步进电机特点 (11) 2.5步进电机结构及工作原理 (12) 2.5.1步进电机结构 (12) 2.5.2步进电机工作原理 (13) 2.6步进电机的PLC直接控制技术 (14) 2.6.1步进电机控制原理 (14) 2.6.2步进电机的驱动器控制 (16) 2.6.3步进电机的PLC直接控制技术 (17) 第三章PLC实现单轴数控运动系统的设计及调试 (19) 3.1设计要求 (19) 3.2步进电机PLC控制系统的硬件设计 (19) 3.3硬件选择 (20) 3.4PLC设计I/O分配 (22) 3.4.1PLC I/O分配 (22) 3.4.2步进驱动器I/O分配 (23) 3.4.3电气接口I/O分配图 (23) 3.5软件设计及调试 (25) 3.5.1PLC梯形图设计 (24) 3,5.2PLC指令编辑图 (27) 第四章PLC单轴数控的展望及未来发展方向 (29) 4.1PLC单轴数控的展望 (29) 4.2PLC单轴数控的未来发展方向 (30) 结论 (33) 致谢 (34)
课程设计任务书 学生姓名: 专业班级：_____________________ 指导教师：____________ 工作单位：________________ 题目：位置随动系统的超前校正 初始条件: & = 0.12 V.s， 2 Ra=8O, La=15mH J=0.0055kg.m , C e=Cm=0.38N.m/A,f=0.22N.m.s,减速比i=0.4 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数； 2、求出开环系统的截至频率、相角裕度和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕 度增加10度。 3、用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域相应曲线有何区别，并说明原因。 时间安排: 任务时间（天） 审题、查阅相关资料 1 分析、计算 1.5
指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 位置随动系统的超前校正 1位置随动系统原理分析 1.1系统原理分析 工作原理：输入一定的角度弓，如果输出角度礼等于输入角度齐，则电动机不转动，系统处于平衡状态；如果兀不等于4，则电动机拖动工作机械朝所要求的方向快速偏转，直到电动机停止转动，此时系统处于与指令同步的平衡工作状态，即完成跟随。 电枢控制直流电动机的工作实质：是将输入的电能转换为机械能，也就是有输入的电枢电压u a t在电枢回路中产生电枢电流i a t，再由电流i a t与励磁磁通相互作用产生电磁转矩M m t，从而拖动负载运动。 工作过程：该系统输入量为角度信号，输出信号也为角度信号。系统的输入角度信号片与反馈来的输出角度信号入通过桥式电位器形成电压信号u；,电压信号u ；与测速电机的端电压ut相减形成误差信号u，误差信号u再经过放大器驱动伺服电机转到，经过减速器拖动负载转动。 1.2系统框图 由题目可得系统框图如图1.1所示：
1．单轴位置控制系统设计 1.1. 基本控制要求 该单元有电机带动轴运动,气泵产生气体带动气缸（用气缸模拟机械手）上下运动和吸附物块组成。电机带动轴的左移Y0和右移Y1。轨道有三个接近开关(1、2、 3)定位三个工位, 气缸由电磁阀控制进气和出气，实现气缸的上升和下降(Y2)， 吸附开关X3控制吸附物块(Y3),设计有手动和自动控制部分,可以通过开关X14选择控制方式。 1.1.1.手动控制要求 通过X14开关选择手动控制方式，通过控制面板来控制，手柄控制气缸向左X16、向右X17移动，气缸的上X4和X5下通过面板旋钮控制，物块的吸附通过面板旋钮 X3控制，来完成物块在三个工位上的移动。 1.1. 2.自动控制要求 通过X14开关选择自动控制方式，按复位按钮，气缸回到工位1，按启动按钮后，气缸下降吸附物块，然后上升，再从工位1移动到工位2，再下降，释放物块回升气缸，4秒过后气缸下降吸附物块从工位2移动到工位3，再下降释放物块回升气缸，4秒后再下降吸附物块从工位3移动到工位1，下降释放物块回升气缸，工作全部完成，气缸停止在工位1。
1.2.硬件设计 1.2.1 I/O地址分配表 根据对单轴运动控制系统的分析，分配对应的I/O口，I/O地址分配表如表XO 急停按钮X11 停止按钮X1 位置1 X12 右移 X2 位置2 X13 手动 X3 位置3 X14 吸附 X5 吸附/松开X15 上移 X6 上位X16 下移 X7 下位X17 左移 X10 启动按钮 表1.2.1.1 PLC输入设备 Y4 吸附控制 Y10 上升控制 Y11 下降控制 Y2 左移控制 Y3 右移控制 Y6 启动控制 Y5 停止控制 Y7 复位控制 表1.2.2.2PLC输出设备
第一章位置随动系统的概述 1.1 位置随动系统的概念 位置随动系统也称伺服系统，是输出量对于给定输入量的跟踪系统，它实现的是执行机构对于位置指令的准确跟踪。位置随动系统的被控量(输出量)是负载机械空间位置的线位移和角位移，当位置给定量(输入量)作任意变化时，该系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化，所以位置随动系统必定是一个反馈控制系统。 位置随动系统是应用非常广泛的一类工程控制系统。它属于自动控制系统中的一类反馈闭环控制系统。随着科学技术的发展，在实际中位置随动系统的应用领域非常广泛。例如，数控机床的定位控制和加工轨迹控制，船舵的自动操纵，火炮方位的自动跟踪，宇航设备的自动驾驶，机器人的动作控制等等。随着机电一体化技术的发展，位置随动系统已成为现代工业、国防和高科技领域中不可缺少的设备，是电力拖动自动控制系统的一个重要分支。 1.2 位置随动系统的特点及品质指标 位置随动系统与拖动控制系统相比都是闭环反馈控制系统，即通过对输出量和给定量的比较，组成闭环控制，这两个系统的控制原理是相同的。对于拖动调速系统而言，给定量是恒值，要求系统维持输出量恒定，所以抗扰动性能成为主要技术指标。对于随动系统而言，给定量即位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化，因而跟随性能指标即系统输出响应的快速性、灵敏性与准确性成为它的主要性能指标。位置随动系统需要实现位置反馈，所以系统结构上必定要有位置环。位置环是随动系统重要的组成部分，位置随动系统的基本特征体现在位置环上。根据给定信号与位置检测反馈信号综合比较的不同原理，位置随动系统分为模拟与数字式两类。总结后可得位置随动系统的主要特征如下： 1．位置随动系统的主要功能是使输出位移快速而准确地复现给定位移。 2．必须具备一定精度的位置传感器，能准确地给出反映位移误差的电信号。 3．电压和功率放大器以及拖动系统都必须是可逆的。 4．控制系统应能满足稳态精度和动态快速响应的要求，其中快速响应中，更强调快速跟随性能。 1.3 位置随动系统的基本组成
E区农副产品E-1、2厅 施工放线方
目录 1.编制依据 (4) 2.工程概况 (4) 3.施工准备 (4) 3.1场地准备 (4) 3.2测量仪器准备 (4) 3.3技术准备 (6) 3.3.1施测组织 (6) 3.3.2技术要求 (6)
3.3.3施测原则 (7)
4.主要施工测量方法 ............................. 4.1.1轴线控制方法 ....................................................... 8 4.1.2高程传递方法 ....................................................... 8 4.1.3轴线及高程点放样程序 .............................................. 8 4.2.1轴线投测 ........................................................... 9 4.2.2标高控制 ........................................................... 9 4.3主体结构测量放线 ..................................................... 9 4.3.1楼层主控轴线传递控制 ............... 4.3.2楼层标高传递控制 .......................... 4.4安装工程标高控制 .................. 4.5 测量注意事项 ............................ 4.6细部放样的要求 ............................ 6.1建筑物自身的沉降观测 (11) 7. 测量复核和资料的整理 (12) 8. 施工管理措施 (12) 8.1保证质量措施 ....................................................... 12 8.2安全技术措施 . (13) 错误！未定义书签。 9 错误！未定义书签。 10 10 5.质量标准 ............................... 10 6.沉降观测与变形观测 (11)
单轴运动控制器设计方案 第一章绪论 1.1 引言 单轴运动控制器,成本低,性能好,参数设计灵活,方便,能在不同位移、速度、加速度下实现步进电机精确、快速、有效的定位控制，有一定市场应用价值。目前单轴运动控制器在自动流水生产线、小型钻孔设备等生产设备上得到了较好的应用。可实现自动化操作,本设计具有很大的实用价值。 1.1.1 设计背景与意义 自20世纪80年代初期，通用运动控制器已经开始在国外多个行业应用，尤其是在微电子行业的应用更加广泛。当时运动控制器在我国的应用规模和应用围很小，国也没有厂商开发通用的运动控制器产品。目前，国的运动控制器生产厂商提供的产品大一致可以分为3类：第一类是以单片机或微处理器作为核心的运动控制器，这类运动控制器运行速度较慢，精度不高，成本相对较低。在一些只需要低速运动控制和对轨迹要求不高的轮廓控制场合应用。第二类是以专用芯片(AsIc)作为核心处理器的运动控制器，这种控制器结构比较简单，但是大多数只能输出脉冲信号，工作于开环控制方式。由于这类控制器不能提供高速连续插补，也没有前赡功能(Look a}lead)，特别是对于大量的小线段连续加工的场合，如模具雕铣加工，就不能使用这类控制器。第三类是基于Pc总线的以DsP和FPGA作为核心处理器的开放式运动控制器。这类开放式运动控制器以DsP芯片作为运动控制器的核心处理器，以PC机作为信息处理平台，运动控制器以插卡形式嵌入PC 机，即“Pc+运动控制器”的模式。这样将Pc机的信息处理能力和开放式的特点与运动控制器的运动轨迹控制能力有机地结合在一起，具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制准确、通用性好的特点。这类运动控制器充分利用了DsP 的高速数据处理功能和FPGA的超强逻辑处理能力，便于设计出功能完善、性能优越的运动控制系统。 步进电机是开环伺服系统的执行元件，它将脉冲信号转换成直线或角位移，具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲完成，且可获得较高的控制精度，因此在经济型数控机床及自动化设备中得到了广泛的应用。目前，步进电机的控制方法是多种多样的，有传统方式的，也有采用PLC控制的，而单片机是介于工控计算机和可编程控制器之间的一种新型控制器，它控制功能强，灵活性和适应性好，成本低廉，正逐渐成为步进电机
M A T L A B电液位置伺服控制系统设计及仿真
数控机床工作台电液位置伺服控制系统设 计及仿真 姓名：雷小舟 专业:机械电子工程 子方向：机电一体化 武汉工程大学机电液一体化实验室
位置伺服系统是一种自动控制系统。因此，在分析和设计这样的控制系统时，需要用自动控制原理作为其理论基础，来研究整个系统的动态性能，进而研究如何把各种元件组成稳定的和满足稳定性能指标的控制系统。若原系统不稳定可通过调整比例参数和采用滞后校正使系统达到稳定，并选取合适的参数使系统满足设计要求。 1 位置伺服系统组成元件及工作原理 数控机床工作台位置伺服系统有不同的形式，一般均可以由给定环节、比较环节、校正环节、执行机构、被控对象或调节对象和检测装置或传感器等基本元件组成[1]。根据主机的要求知系统的控制功率比较小、工作台行程比较大，所以采用阀控液压马达系统。 系统物理模型如图1所示。 图1 数控机床工作台位置伺服系统物理模型 系统方框图如图2所示。 图2 数控机床工作台位置伺服系统方框图 数控机床工作台位置伺服系统是指以数控机床工作台移动位移为控制对象的自动控制系统。位置伺服系统作为数控机床的执行机构，集电力电子器件、控制、驱动及保护为一体。数控机床的工作台位置伺服系统输出位移能自动地、快速而准确地复现输入位移的变化，是因为工作台输出端有位移检测装置（位移传感器）将位移信号转化为电信号反馈到输入端构成负反馈闭环控制系统。反馈信号与输入信号比较得到差压信号，然后把差压信号通过伺服放大器转化为电流信号，送入电液伺服阀（电液转换、功率放大元件）转换为大功率的液压信号（流量与压力）输出，从而使液压马达的四通滑阀有开口量就有压力油输出到液压马达，驱动液压马达带动减速齿轮转动，从而带动滚珠丝杠运动。因滚珠丝杠与工作台相连所以当滚珠丝杠 运动时，工作台也发生相应的位移。 2数控工作台的数学模型 2.1 工作台负载分析 工作台负载主要由切削力c F ,摩擦力f F 和惯性力a F 三部分组成，则总负载力为: a f c L F F F F ++=
自动送料装车和单轴位置 控制报告分析 Prepared on 22 November 2020
河南工程学院 课程设计 报告 专业电气工程及其自动化 班级 1241 姓名雷小芳 2014年12月28日
课程设计成绩评定标准及成绩 等级： 评阅人：职称：讲师 日期： 2015 年月日
河南工程学院 课程设计报告 设计名称：电气控制与PLC技术课程设计 设计时间：自12 月 22 日至 12 月 26日， 共5 天。 设计地点：河南工程学院3#A418 设计单位：河南工程学院电气信息学院 指导教师：邓丽霞院长：徐其兴
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1 前言 随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC 专为工业环境应用而设计，其显着的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC 的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损失。 自动送料装车控制系统采用了PLC控制。从自动送料装车的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此自动送料装车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在设计程序时采用了基本指令编程，便于各种附加功能的实现。自动送料装车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，自动送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。自动送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。 单轴位置控制系统采用了PLC控制，从单轴位置控制的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此单轴位置控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。手动控制可以通过硬件进行控制也可以通过编程软件控
第一章单轴数控运动系统的使用领域及特点 1.1 单轴数控运动系统的基本概念 单轴数控运动系统就是在一个时段内只能控制一个轴运动的运动系统，如点位数控运动系统和直线直线数控运动系统。在点位数控系统中，数控系统仅控制机床运动部件从一点尊却得移动到另一点，在移动过程中不进行加工。在直线数控系统中，除了控制运动部件从一个点到另一点的准确定位外，还要控制两点之间的运动速度和运动轨迹。在移动过程中，刀具只能以制定的进给速度切屑，且运动轨迹平行于机床坐标。 1.2 单轴数控系统的运用领域 单轴数控的使用范围很广，如钻床、拉床等，其特点是:机床移动部件能实现由一个位置到另一个位置的精确移动,即准确控制移动部件的终点位置, 在移动过程中刀具不切削工件。实现数控系统点位控制的方法。最常见的例如钻床类的摇臂钻床，它操作方便灵活、适用范围广、具有典型性，适用于单件中或批量生产中带有许多孔的大型零件的孔加工，我国摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂，在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而影响生产。另外，一些复杂的控制如;时间、计数控制用继电器—接触器控制方式较难实现，所以，有必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。 可编程逻辑控制器简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系
统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强，逐渐适合复杂的电气控制系统，PLC之所以有较强的生命力，在于它更加适应工业现场和市场要求。可靠性高，抗干扰能力强，编程方便，价格低，寿命长。和单片机相比，可靠性高、功能比较丰富、能在各种不同的控制场合使用，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件，这样可以大大节省用户的开发时间和生产成本。现在使用于各种工业控制领域的PLC种类繁多，规模大小和功能强弱千差万别，但她们具有以下一些共同的特点. 可靠性高。可靠性是用户的首选要求，目前各厂家生产的PLC，平均无故障时间都大大超过IEC规定的10万小时，例如：西门子、ABB、松下三菱等微小型PLC，而且都有完善的自诊断功能，判断故障的迅速。 灵活组态。PLC是系列化产品。通常采用模块化结构来完成不同的任务组合。输入输出端口选择灵活，有多种机型，组合方便。 功能强大。除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外，配合特殊功能模块还可实现点位控制、PTO运算、过程运算、数字控制等功能，为方便工厂管理又可以和上位机通信，通过远程模块可以控制远程设备。因此PLC几乎是全能的工业控制计算机。编程方便、易于使用。PLC的编程可采用和继电器极为相似的梯形图语言，直观易懂，深受现场电气人员的欢迎。近年来又发展了面向对象的顺控制流程图语言，使编程更加简单方便。 运行速度快。传统的机电接触电气控制系统通过大量触点的机械