同步控制设计方案优化

1.电气主控系统硬件的构成

为了构成8轴同步运行系统，在三菱现有产品序列中，只有“运动控制器+SSCNET3+MR-J3-B”的构成方式。这种方式有以下优点：

1）MR-J3-B伺服系统是可以使用“光纤电缆构成的SSCNET3高速串行通信”伺服系统。运动控制器通过SSCNET3与各伺服系统相连，通信速度为50MB/s（相当于单向100MB/s）。系统响应能力很高。

2）通信周期高达0.44ms，使运行更加平滑。

3）光纤抗干扰能力强，并且可减少布线误差，最长布线距离可达800m。

4）控制器和伺服放大器之间进行大量数据的实时发送与接收。伺服驱动器的信息可在“运动CPU”中处理。

2.虚模式

为了实现多轴同步运行控制，三菱运动控制器提供了一种“虚模式”的程序构建方式，用于实现多轴同步运行。

1）在虚模式模式下，实际伺服电动机由一套“电子软元件构成的机械传动系统”驱动，而这些电子软元件是“运动控制器”内部所特有的软元件。

这套“电子软元件构成的机械传动系统”由以下元件构成：

①驱动源——虚电动机及同步编码器。

②传动元件——齿轮、离合器和差速齿轮。

③输出模块——圆筒、丝杠、圆盘和凸轮。(www.xing528.com)

必须注意：这些元件都是电子软元件。

2）“电子软元件构成的机械传动系统”与实际伺服电动机的关系由虚模式中“输出模块”的参数来设定。

3）由于实际上没有这套“机械传动系统”，所以就称为“虚模式”。

4）主要利用虚模式构建“同步运行系统”。

由于电子软元件代表的机械部件具有足够的柔性，所以其构成的“机械传动”系统也具有足够的柔性，可以满足实际需要的运动要求。

3.使用虚模式构成的“同步系统”

图1-1所示是根据包装机的实际运行要求，用虚模式中的电子软元件构成的一套多轴机械传动系统。图1-1中的电动机、传动轴、齿轮、辊筒（输出模块）全部是电子软元件，但这些电子软元件全部可以设置参数而赋予其工作性能（如齿轮齿数比）。

通过设置输出模块的参数建立起输出模块与实际伺服电动机的关系。

图1-1 用虚模式构成的多轴机械传动系统

在图1-1中，只要通过运动程序向“主虚拟电动机”发出指令，各实际伺服电动机就能够按照图1-1中这套机械传动系统运行。在设定的机械系统参数都相同时，各伺服电动机就按“同一速度运行”。由于MR-J3-B伺服系统是使用“SSCNET3高速串行通信”，运动控制器通过SSCNET3与各伺服系统相连，通信周期为0.44ms，从而保证了同步运行的要求。

在这套“虚模式电子机械传动系统”的驱动下，可以实现点动（JOG）运行、手轮运行和自动运行。