OMRON NJ/NX 控制器高精度压力控制，让你不再“压力山大”

伺服压力技术

/Servo pressure control

什么是伺服压力技术？

主要应用于伺服压力机构，在不降低机械速度的情况下，确保压力贴合目标值，确保压力恒定，在允许的范围内波动，降低不良品率，提升生产节拍。





多种应用场景



OMRON系统配置

OMRON 系统技术优势

1、降低不良率，防止过冲，控制精度高；

2、生产节拍提升，无需减缓速度，速度提升；

3、节省调整时间，编程简化，功能块导入。





拧紧装置案例



如果使用的第三方的驱动？或者使用的是功能较少的电机，是否可以达到想要的效果呢？



以下通过现场实际案例为大家介绍


客户设备工艺：针对耳机进行恒定压力测试

技术要求：

对耳机进行不同压力大小持续时间20s的测试；

从施加压力到压力恒定在设置值±2%范围内波动的时间在10ms以内；（压力波动小于±2%）

客户方案：

NX控制器+第三方步进电机

普通的伺服电机有位置模式，速度模式，扭矩模式3种模式，本次方案的步进电机只有位置模式可以使用，其余两种模式无法使用，因此无法进行速度环和扭矩环的PID控制。

本次测试使用位置进行PID控制，在压力控制过程中，通过NX PLC的同步位置控制指令结合传感器实时检测实际压力值，作用到PID功能块中，实时控制步进电机的位置调整，进行恒压力控制。



周期同步绝对定位指令

NX PLC自带的PID功能块不是很适合本次测试情况，参数设置不当容易造成报错，所以本次我们使用OMRON二次开发的神经网络PID功能块。该功能块无需调试繁琐的PID参数，只需要调整比例系数K即可，使用方便快捷。



测试过程



1. 硬件连接



2. 控制方案

3. 程序编写

编程一段自动程序，控制电机首先使用绝对运动指令运动到压力安全点，然后进入PID控制，并切换控制方式为同步位置控制，使用PID的运算输出去控制电机的实时运动位置。



到达压力设置值范围以内时，进行计时，计时时间到，控制电机返回压力安全点。由于神经网络PID功能块是增量式PID，所以PID运算结果需要进行累加处理叠加到基础位置中。





根据实际调试情况，最后在PID运算结果上乘以一个系数，系数大小根据实际调试情况微调。

测试结果



根据实际测试，发现在K1值为0.3，K值为0.1时控制效果最好。得出控制曲线如下：

在设置压力为100克时，压力上升时间为10ms，压力值在99.5-100.5之间波动，满足要求



在设置压力为200克时，压力上升时间为9ms，压力值在200.5-199.5之间波动，满足要求。

NX PLC使用神经网络PID对步进电机进行同步位置控制，能够控制压力恒定在±2%以内，对比不做PID闭环控制的情况下，压力波动会在5%以上，该方案满足客户要求




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