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電動缸常見問題

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烈，張開有關(guān)地震知識的傳播教育成為當(dāng)務(wù)之急，為此計劃了基于希奇可編順次控制(PLC)本領(lǐng)的地震模仿平臺?？删幊炭刂破? 因為其可靠性高、易利用等特征廣大利用于各個邊界的智能控制。地震平臺采取了當(dāng)前的革命性產(chǎn)品電動缸，吐棄了片刻集體使用的液壓缸及氣缸驅(qū)動的花樣。電動缸是將伺服電機與絲杠一 體化設(shè)計的模塊化產(chǎn)品，將伺服電機的盤旋運動轉(zhuǎn)變成直線運動，同時將伺服電機最好便宜全面轉(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。進行證明電動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，很容易與PLC等控制暇諫ガ接，實現(xiàn)高精細運動控制。

1． 編制的構(gòu)成

1．1 平臺機關(guān)

地震模擬平臺采用框架式結(jié)構(gòu)，由2個縱向電動缸及2個支承缸實行支承，可以模擬縱波產(chǎn)生的縱向滾動。別的，為了能模擬橫向震動，地震平臺采用連桿機構(gòu)與橫 向電動缸進行連接。

1．2 控制系統(tǒng)

根據(jù)系統(tǒng)控制懇求，控制驅(qū)動體例控制主旨是上位運動控制器，采用專用的運動控制型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)完全運動控制指令，如脈沖輸出指令。驅(qū)動電機系統(tǒng) 目前關(guān)鍵有步進 電機和伺服 電機，步進電機在運動精度、矩頻個性、速度相應(yīng)及運行特性等方面均與伺服電機有不小的分歧。思量到地震模擬平臺對轉(zhuǎn)矩的恒定要求 (即不能因為震級大而出現(xiàn)載人時轉(zhuǎn)矩不足的問題)以及對速度響應(yīng)的高要求，選擇了伺服電機和配套伺服驅(qū)動器。推行機構(gòu)采用電動缸，又叫電動推桿，干系于液壓缸和氣缸，電動推桿具有以下優(yōu)點：①不必要波折的成套系統(tǒng)接濟 (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只需電機驅(qū)動，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。電動缸將電機的旋轉(zhuǎn)運動始末絲杠和絲杠副的呆滯運動轉(zhuǎn)換為推桿的直線運動，由于其控制、使用的等閑性，將實現(xiàn)氣缸和液壓缸傳動所不行實現(xiàn)的精密運動控制?？刂葡到y(tǒng)的核心采用可編程序控制器，憑據(jù)震平臺的控制要求，得到如表 1所示的地震平臺PLC的I／O分配表。本設(shè)計 中橫向電動缸的伺服電機由YO和Y1控制，分別當(dāng)作脈沖和標(biāo)的；縱向2個電動缸的伺服電機由Y2、Y3同步控制。此外，系統(tǒng)中加人了屏閃燈、煙霧機噴煙等成果，使體認者可以身臨其田野體驗的確地震的感嘆。除了電動缸的步驟除外，還插手了專用震動電機驅(qū)動凸輪機構(gòu)產(chǎn)生附加震動，使地震效果百般化。

2 控制過程及程序

2．1 運動控制過程

運動控制流程簡圖如 圖4所示，按下分別震級選擇按鈕后 PLC起點初始化，對比響應(yīng)的級別設(shè)定相應(yīng) 電動缸往復(fù)運動的位置和速度，在 PLC滿意味著對應(yīng)缸的脈沖數(shù)和脈沖輸出頻率。驅(qū)動后以自由神情發(fā)送夂箢到上位謀劃機，調(diào)出地震互動視頻，同時控制 3個 電動缸執(zhí)行回原點的動作，原點用下限位開關(guān)設(shè)定。合營地震視頻，在震動開始時PLC控制電動缸按地震次序進舉止作，即先縱向震動后橫 向震動再縱橫夾雜震動的規(guī)律。在地震模擬過程中及時滅火照明燈，并啟動屏閃燈和煙霧機噴出煙霧，輔以視頻聲音，創(chuàng)制出危機的氛圍。欲停止地震，可再次按下震級選擇按鈕即可停止 。停止同時再次發(fā)送停止視頻命令到計算機，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)計為單鍵起動停止，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。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和停止震動 。起動時向計算機發(fā)送存放在 D150中的地震模擬動作時，由于發(fā)送脈沖的次數(shù)多，而且運動路途的控制緊湊，如采用回原點時的脈沖指令，由于脈沖指令在主程序中一個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，該指令是達成某些功能而生涯的一段程序塊。可 以將 BLOCK曉得為一個異常的流程，在這個特殊的流程里，通盤的程序按照一個規(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BLOCK中允許收羅多個發(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，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，動作執(zhí)行機構(gòu)采用了目前革命性產(chǎn)品電動缸，很好地替代了普遍采用的液壓缸和氣缸，實踐證 明了電動缸在多方面的優(yōu)秀性。設(shè)計的地震模擬平臺可以進行多級震感的選擇，并配計算算機地震視頻影片進行相應(yīng)的動作，同時加入屏閃燈、煙霧機噴煙等效果，使體驗者可以身臨其境地體驗真實地震的感覺，更好地滿足了人們通過模擬地震獲取地震知識的危急需要。