一、引言
　　上海玉菱铝塑管包装有限公司的1台铝塑管切割机是1998年投产运行的，其控制系统是通过PLC控制步进电机，这种控制模式已经落后，整个系统存在以下缺点：
　　·参数的调整和整个系统的调试难度大；
　　·继电器控制，故障率高，维护困难，严重制约着生产的稳定运行；
　　·产品的废品率高。
　　·上海理工大学数控数显实验室受其委托，对其设备进行全数字化技术改造，以实现数控加工，提高劳动生产率，降低产品的废品率。
　　二、系统概况
　　整个系统的核心是全数字式交流伺服驱动器的输入、输出信号通过PLC与触摸屏的通信，完成对整个系统的自动控制，实现铝塑管的准确切割（切割误差小于0.2mm）。其系统框图如图1 所示。

　　图1 系统框图

　　三、系统设备配置
　　根据产品生产的要求，从经济性的角度出发www.cechina.cn，选择控制系统的元器件：
　　1、伺服系统器件的选择
　　选用松下大型MINAS V系列的全数字式交流伺服驱动器MDD203AIV（其主要性能指标：适配电机的额定功率为2000W，电源电压为3相220V，编码器类型为2500P/R，与驱动器配套使用的交流伺服电机为MDM202A1。

　　2、主控系统器件的选择
　　选用松下FPO系列化产品C16T（NPN 型，输入与输出均为8个点）
　　3、人机交互界面的选择
　　选用我国台湾的HITECH人机触摸屏（配有强大的功能软件ADP3）。
　　四、控制系统设计
　　控制系统的核心器件是FPOC16T，其输入信号包括：交流伺服驱动器的输出信号（编码器零位脉冲输出，报警输出）、色标传感器信号和变频器报警信号。其输出信号包括：交流伺服驱动器的输入信号（脉冲输入信号，脉冲方向输入信号）、变频器启动信号及频率设定选择信号、高频焊接信号。PLC的I/O（输入与输出）信号分配如图2所示。

　　图2 PLC 输入和输出信号分配

　　可见www.cechina.cn，控制系统的核心任务是完成交流伺服驱动器信号的控制。
　　五、交流伺服驱动器主控回路设计
　　1、主回路
　　主回路中驱动器上的U,Vwww.cechina.cn,W 及E号端子与伺服电机主回路航空插头的A,B,C及D号端子必须按次序一一对应地连接，否则有可能使驱动器或伺服电机造成损害。交流伺服驱动器接线端子如图3所示。

　　图3 交流伺服驱动器接线端子

　　2、控制回路
　　(1) 联接器CN I/F信号线（50 针）：作为外部控制信号的输入/输出。其注意事项是：
　　·用24V，d.c.的电源，作为控制信号的供电。
　　·伺服驱动器与其它设备间的连线应尽量短（3m以内）。
　　·控制线与电源线应尽量隔开（大于30cm），并且不要将它们捆在一起或放在同一接线槽内。
　　·对于CN I/F 信号线应采用双绞屏蔽线，并且将屏蔽线与驱动器的信号地（GND）连在一起。
　　(2) 联接器CN SIG信号线（20 针）：作为伺服电机编码器的连接线。其注意事项是：
　　·将屏蔽线同CN SIG的GND引脚相连，将电机屏蔽线同驱动器屏蔽线相连接。
　　·电缆线最长的长度为20m，若太长，驱动器内保证编码器正常工作的输出电压（5V）会有损失，从而使编码器不能正常工作。此时应调节伺服驱动器在前面板上的PG电位器，调节PG可使起始电压在4.75--5.25V之间。
　　·同电源线（R，S及T）相隔距离应尽量远（大于30cm），并且避免捆在一起或接在同一接线槽内。
　　六、交流伺服驱动器用户参数设置
　　松下大型MINAS V系列的全数字式交流伺服驱动器MDD203AIV有一系列的参数，通过这些参数的设置和调整，用户可以改变系统的性能和功能。调试前应首先设置的参数有：
　　1、参数No.02：设置驱动器控制方式为“0”———位置（脉冲）控制方式；
　　2、参数No.25：设置指令脉冲分/ 倍频分子为“10000”；
　　3、参数No.26：设置指令脉冲分/ 倍频分母为“1000”；
　　4、参数No.29：设置指令脉冲输入方式为“3”——— 选择脉冲串指令输入及符号输入。
　　注意：在位置控制方式时控制工程网版权所有，通过对No.25及No.26参数的设置，可以很方便的与各种频率的指令脉冲源相匹配，以达到用户理想的控制分辨率（即：角度/脉冲）。因二者的值差异过大会造成控制精度下降，所以推荐设 置No.25/No.26（即：电子齿轮比）为：1/50< 电子齿轮比<20。
　　在生产线上安装调试时，伺服电机在停止或运行状态中会发生振荡和噪声控制工程网版权所有，即不能在负载条件下获得最合适的响应和稳定性，此时需要进行基本增益调整。在位置控制方式时控制工程网版权所有，在工作现场进行基本增益调整的用户参数有：
　　1、设置参数No.03的值至较大值而不至于发生振荡为止；
　　2、设置速度环积分时间常数参数No.04 较小值，其值越小，位置偏差值相减越快；