发布时间：2017-02-27

   伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸 自2008年汶川大地震后，人们知晓地震知识的欲望变得愈来愈强烈，开展相关地震知识的宣布道育成为刻不容缓，因此设计了基于现代可编程序控制(PLC)技术的地震模拟平台。可编程控制器 由于其信赖性高、易使用等特征大范围适用于每个领域的智能控制。地震平台应用了如今的革命性产品电动缸，摒弃了当前普遍使用的液压缸及气缸驱动的形式。电动缸是将伺服电机与丝杠一 体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转化成直线运动，同时将伺服电机最佳优势准确转速控制、准确转数控制和准确扭矩控制转换成准确速度控制、准确位置控制和准确推力控制。实践证明电动缸完全可以代替液压缸和气缸，并具备有实现环境更环保，更节约能源，更洁净等优势，极易与PLC等控制舷?连接，实现高精密运动控制。       1． 系统的组成       1．1 平台结构       地震模拟平台运用框架式结构，由2个纵向电动缸及2个支承缸进行支承，可以模拟纵波产生的纵向震荡。除此之外，为了能模拟横向震荡，地震平台运用连杆机构与横 向电动缸进行连接。       1．2 控制系统       根据系统控制要求，控制驱动系统的控制核心是上位运动控制器，运用专用的运动控制型PLC。当前很多PLC均可配备定位模块，有些 PLC的CPU自身应具备运动控制指令，如脉冲输出指令。驱动电机系统 当前主要包含有步进 电机和伺服 电机，步进电机在运动精度、矩频特点、速度响应及运行特点等方面均与伺服电机有不小的差别。顾及到地震模拟平台对转矩的恒定要求 (即不能因为震级大而出现载人时转矩不足的问题)以及对速度响应的高要求，选择了伺服电机和配套伺服驱动器。执行单位运用电动缸，又叫电动推杆，相较于液压缸和气缸，电动推杆具备如下优点：①不需要繁杂的成套系统支援 (囊括泵 ，管道，阀门，过孪聍，不少接头等)。②可以节省不少空间，并且在无维持的条件下，安全信赖地工作。③只需电机驱动，没有油污的污染，大幅回落噪声 ，维持洁净、平静的工作环境等。电动缸将电机的旋转运动经过丝杠和丝杠副的机械运动转化为推杆的直线运动，由于其控制、使用的方便性，将实现气缸和液压缸传动所不能实现的精密运动控制。控制系统的核心运用可编程序控制器，根据地震平台的控制要求，获得如表 1所示的地震平台PLC的I／O分派表。本设计 中横向电动缸的伺服电机由YO和Y1控制，分别作为脉冲和方向；纵向2个电动缸的伺服电机由Y2、Y3同步销售控制。另一方面，系统中加人料窳闪灯、烟雾机喷烟等功效，使感受者可以身临其境地感受真实地震的感觉。除去电动缸的动作以外，还加入了专用震荡电机驱动凸轮机构产生附加震荡，使地震功效多元化。       2 控制全过程及程序       2．1 运动控制流程       运动控制流程简图如 图4所示，按下不一样震级选择按钮后 PLC开始初期化，对照相对的级别设定相对应 电动缸往复运动的位置和速度，在 PLC满意味着对应缸的脉冲数和脉冲输出频率。启动后以自由格式发送下令到上位计算机，调出地震互动视频，同时控制 3个 电动缸实行回原点的动作，原点用下限位开关设定。配合地震视频，在震荡开始时PLC控制电动缸按地震规律进行动作，即先纵向震荡后横 向震荡再纵横混合震荡的规律。在地震模拟过程当中实时扑灭照明灯，并启动屏闪灯和烟雾机喷出烟雾，辅以视频声音，营造出告急的氛围。欲停滞地震，可再次按下震级选择按钮就可以停滞 。停滞同时再次发送停滞视频下令到计算机，停滞同步销售地震视频。       2．2 典范程序      地震起停程序如图5和图6所示，本设计为单键起动停滞，为了防止按键发抖或很多次重复按下问题，用 M50作为中间状态，按 X6后只能在1s后才能从头有效。每按下 1次X6，M1状态取反 1次，运用M1的上涨沿和下降沿去起动和停滞震荡 。起动时向计算机发送存摆在 D150中的地震模拟动作时，由于发送脉冲的次数多，并且运动行程的控制紧凑，如运用回原点时的脉冲指令，由于脉冲指令在主程序中一个脉冲输出口的指令只能容许出现一次，即便用次序功能控制作方法解决亦会出现程序冗长的问题。因此运用次序功能块指令，即BLOCK指令，该指令是为了实现某一些功能而存在的一段程序块。可 以将 BLOCK分析为一个异类的流程，在这个异类的流程里，每一位的程序依据一个守则来实行，即次序实行守则，这也是 BLOCK与普通流程最大的不 同之处。BLOCK开开始于 SBLOCK、结束于 SBLOCKE，中间为编程人员书写指令区。在同样的BLOCK中容许包含若干发脉冲指令，脉冲指令将依据触发条件建立的先后次序依次实行；同时，先实行的脉冲指令结束后才开始下一条脉冲指令的实行。只须次序功能块的实行条件符合，次序功能块可 以不断的实行 ，直至条件不符合为止。BLOCK 的这种特点为地震荡作脉冲的实行引来了方便。图8所示为纵横交织运动部分的次序功能块。       3 定论       基于PLC技术的地震模拟平台，动作执行单位应用了当代革命性产品电动缸，极佳地代替料裾遍运用的液压缸和气缸，实践证 明了电动缸在多方面的优良性。设计的地震模拟平台可以进行多级震感的选择，并配总计算机地震视频影片进行相对的动作，同时加入屏闪灯、烟雾机喷烟等功效，使感受者可以身临其境地感受真实地震的感觉，更OK地符合了人们经过模拟地震获得地震知识的急迫需求。伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸伺服电动缸

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