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電動(dòng)缸常見問題

自二零零八年汶川大地震后，人們探訪地震學(xué)問的渴望變得越來越強(qiáng)烈，張開有關(guān)地震知識(shí)的傳播教育成為當(dāng)務(wù)之急，為此計(jì)劃了基于希奇可編順次控制(PLC)本領(lǐng)的地震模仿平臺(tái)?？删幊炭刂破? 因?yàn)槠淇煽啃愿?、易利用等特征廣大利用于各個(gè)邊界的智能控制。地震平臺(tái)采取了當(dāng)前的革命性產(chǎn)品電動(dòng)缸，吐棄了片刻集體使用的液壓缸及氣缸驅(qū)動(dòng)的花樣。電動(dòng)缸是將伺服電機(jī)與絲杠一 體化設(shè)計(jì)的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機(jī)的盤旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將伺服電機(jī)最好便宜全面轉(zhuǎn)速控制、精確轉(zhuǎn)數(shù)控制和精確扭矩控制轉(zhuǎn)釀成精確速度控制、精確處所控制和精確推力控制。進(jìn)行證明電動(dòng)缸美滿不妨代替液壓缸和煦缸，并具備竣工情景更環(huán)保，更節(jié)能，更純潔等優(yōu)點(diǎn)，很容易與PLC等控制暇諫ガ接，實(shí)現(xiàn)高精細(xì)運(yùn)動(dòng)控制。

1． 編制的構(gòu)成

1．1 平臺(tái)機(jī)關(guān)

地震模擬平臺(tái)采用框架式結(jié)構(gòu)，由2個(gè)縱向電動(dòng)缸及2個(gè)支承缸實(shí)行支承，可以模擬縱波產(chǎn)生的縱向滾動(dòng)。別的，為了能模擬橫向震動(dòng)，地震平臺(tái)采用連桿機(jī)構(gòu)與橫 向電動(dòng)缸進(jìn)行連接。

1．2 控制系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)控制懇求，控制驅(qū)動(dòng)體例控制主旨是上位運(yùn)動(dòng)控制器，采用專用的運(yùn)動(dòng)控制型PLC。目前許多PLC都可以建設(shè)定位模塊，有些 PLC的CPU本身應(yīng)完全運(yùn)動(dòng)控制指令，如脈沖輸出指令。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng) 目前關(guān)鍵有步進(jìn) 電機(jī)和伺服 電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)精度、矩頻個(gè)性、速度相應(yīng)及運(yùn)行特性等方面均與伺服電機(jī)有不小的分歧。思量到地震模擬平臺(tái)對(duì)轉(zhuǎn)矩的恒定要求 (即不能因?yàn)檎鸺?jí)大而出現(xiàn)載人時(shí)轉(zhuǎn)矩不足的問題)以及對(duì)速度響應(yīng)的高要求，選擇了伺服電機(jī)和配套伺服驅(qū)動(dòng)器。推行機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)缸，又叫電動(dòng)推桿，干系于液壓缸和氣缸，電動(dòng)推桿具有以下優(yōu)點(diǎn)：①不必要波折的成套系統(tǒng)接濟(jì) (包括泵 ，管道，閥門，過濾器，很多接頭等)。②可以儉省好多空間，并且在無保衛(wèi)的情況下，安然可靠地工作。③只需電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沒有油污的混淆，大幅度下降噪音 ，保留干凈、和平的工作環(huán)境等。電動(dòng)缸將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)始末絲杠和絲杠副的呆滯運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為推桿的直線運(yùn)動(dòng)，由于其控制、使用的等閑性，將實(shí)現(xiàn)氣缸和液壓缸傳動(dòng)所不行實(shí)現(xiàn)的精密運(yùn)動(dòng)控制?？刂葡到y(tǒng)的核心采用可編程序控制器，憑據(jù)震平臺(tái)的控制要求，得到如表 1所示的地震平臺(tái)PLC的I／O分配表。本設(shè)計(jì) 中橫向電動(dòng)缸的伺服電機(jī)由YO和Y1控制，分別當(dāng)作脈沖和標(biāo)的；縱向2個(gè)電動(dòng)缸的伺服電機(jī)由Y2、Y3同步控制。此外，系統(tǒng)中加人了屏閃燈、煙霧機(jī)噴煙等成果，使體認(rèn)者可以身臨其田野體驗(yàn)的確地震的感嘆。除了電動(dòng)缸的步驟除外，還插手了專用震動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生附加震動(dòng)，使地震效果百般化。

2 控制過程及程序

2．1 運(yùn)動(dòng)控制過程

運(yùn)動(dòng)控制流程簡圖如 圖4所示，按下分別震級(jí)選擇按鈕后 PLC起點(diǎn)初始化，對(duì)比響應(yīng)的級(jí)別設(shè)定相應(yīng) 電動(dòng)缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的位置和速度，在 PLC滿意味著對(duì)應(yīng)缸的脈沖數(shù)和脈沖輸出頻率。驅(qū)動(dòng)后以自由神情發(fā)送夂箢到上位謀劃機(jī)，調(diào)出地震互動(dòng)視頻，同時(shí)控制 3個(gè) 電動(dòng)缸執(zhí)行回原點(diǎn)的動(dòng)作，原點(diǎn)用下限位開關(guān)設(shè)定。合營地震視頻，在震動(dòng)開始時(shí)PLC控制電動(dòng)缸按地震次序進(jìn)舉止作，即先縱向震動(dòng)后橫 向震動(dòng)再縱橫夾雜震動(dòng)的規(guī)律。在地震模擬過程中及時(shí)滅火照明燈，并啟動(dòng)屏閃燈和煙霧機(jī)噴出煙霧，輔以視頻聲音，創(chuàng)制出危機(jī)的氛圍。欲停止地震，可再次按下震級(jí)選擇按鈕即可停止 。停止同時(shí)再次發(fā)送停止視頻命令到計(jì)算機(jī)，停止同步地震視頻。

2．2 表率程序

地震起停程序如圖5和圖6所示，本設(shè)計(jì)為單鍵起動(dòng)停止，為了注意按鍵顫栗或多次反復(fù)按下題目，用 M50作為中央形態(tài)，按 X6后只可在1s后才華從新靈驗(yàn)。每按下 1次X6，M1狀態(tài)取反 1次，應(yīng)用M1的飛騰沿和下降沿去起動(dòng)和停止震動(dòng) 。起動(dòng)時(shí)向計(jì)算機(jī)發(fā)送存放在 D150中的地震模擬動(dòng)作時(shí)，由于發(fā)送脈沖的次數(shù)多，而且運(yùn)動(dòng)路途的控制緊湊，如采用回原點(diǎn)時(shí)的脈沖指令，由于脈沖指令在主程序中一個(gè)脈沖輸出口的指令只能應(yīng)承產(chǎn)生一次，即便用順序成效控制法處理亦會(huì)出現(xiàn)程序繁雜的問題。所以采用順序功能塊指令，即BLOCK指令，該指令是達(dá)成某些功能而生涯的一段程序塊?？? 以將 BLOCK曉得為一個(gè)異常的流程，在這個(gè)特殊的流程里，通盤的程序按照一個(gè)規(guī)矩來執(zhí)行，即順序執(zhí)行原則，這也是 BLOCK與普通流程最大的不 同之處。BLOCK開始于 SBLOCK、罷休于 SBLOCKE，中間為編程人員抄寫指令區(qū)。在統(tǒng)一個(gè)BLOCK中允許收羅多個(gè)發(fā)脈沖指令，脈沖指令將按照觸發(fā)前提成立的先后順序順序執(zhí)行；同時(shí)，先執(zhí)行的脈沖指令結(jié)束后才開始下一條脈沖指令的執(zhí)行。只須順序功能塊的執(zhí)行條件滿意，順序功能塊可 以不停地執(zhí)行 ，直至條件不悅足為止。BLOCK 的這種特性為地震動(dòng)作脈沖的執(zhí)行帶來了方便。

3 結(jié)論

基于PLC技術(shù)的地震模擬平臺(tái)，動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用了目前革命性產(chǎn)品電動(dòng)缸，很好地替代了普遍采用的液壓缸和氣缸，實(shí)踐證 明了電動(dòng)缸在多方面的優(yōu)秀性。設(shè)計(jì)的地震模擬平臺(tái)可以進(jìn)行多級(jí)震感的選擇，并配計(jì)算算機(jī)地震視頻影片進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，同時(shí)加入屏閃燈、煙霧機(jī)噴煙等效果，使體驗(yàn)者可以身臨其境地體驗(yàn)真實(shí)地震的感覺，更好地滿足了人們通過模擬地震獲取地震知識(shí)的危急需要。