一、前言：
龍門控制又叫雙軸驅動，是指跨度較大的機台，採用雙伺服同時驅動做進給的方式。一般來說，此種設備橫向、縱向跨度較大，對於控制系統的要求較高。要求伺服剛性要好、CNC 系統響應要快。
雙伺服的控制方式，一般採用跟隨控制，一軸做主，一軸做從，從軸跟隨主軸同時動作，跟隨的效果直接影響到加工速度與精度。本文介紹了智研M470 在龍門設備中的典型應用，體現了智研系統高速度、高精度的特點。此次與南京辦客戶約定在濟南最終客戶處，參加了整機的安裝、調試。工期大約10 天，目前設備已經正常工作。
二、設備簡介
此設備為石材機械，主要做大理石材的精確鑽孔，幅面尺寸為4 米*3 米，由於設備跨度大，半閉環控制無法滿足要求，故而採用全閉環的控制方式。四軸伺服軸分別是：X 軸、Y 軸、Z 軸、A 軸。系統驅動4 軸伺服按照G 代碼程序，做不同軌跡的運動。X 軸做橫向控制，Z 軸做垂直控制，Y 軸與A 軸做縱向控制。要求通過USB 傳輸G 代碼，來實現不同石材的不同方式鑽孔。精度要求：正負10um。
三、硬體配置：
智研系統成套型號：INCON-M470-2
1.5KW 伺服*3 + 1.5KW*1 伺服帶抱閘
德國磁性尺1um
羅升導軌、絲杠
利茗1：10 減速機
四、控制框圖：
五、方案實現：
1)X 軸的控制
X 軸行程較長，故而採用全閉環的控制方式，即：系統M470 發送X 軸模擬量信號至伺服驅動，伺服做速度模式，完成速度環、電流環的控制。位置環的控制由系統+位置反饋來完成。位置反饋來源於外部的磁尺信號，此種控制方式的優點是：工作台不會完全依賴伺服，有效的避免了大行程時，絲杠的變形以及機台的變形。
2)Z 軸的控制
由於Z 軸行程較短(600mm)，Z 軸採用了半閉環的控制方式，即：系統M470發送Z 軸模擬量信號至伺服驅動，伺服做速度模式，完成速度環、電流環的控制。位置環的控制由CNC + 伺服的位置反饋來完成。
3)Y 軸與A 軸的控制
Y 軸也採用全閉環的控制，控制方式與X 軸相同。
A 軸的控制採用跟隨Y 軸的方式，智研M470 有跟隨控制，也就是A 軸完全跟隨於Y 軸，從控制上實現了完全的同步，通過底層PLC 的設置來實現。從實際跟隨的效果來看，速度、精度完全能滿足客戶要求，能達到+-1um 的精度。需要注意的是A 軸的機械參數設置要與Y 軸完全相同，保證完全跟隨、需將A 軸的限位短接，否則A 軸會警報。
六、注意事項：
1)磁尺的安裝
a) 做平行度的校準;
b) 讀頭與尺之間距嚴格按照規定;
c) Y 軸與A 軸的讀頭安裝，讀頭朝向一致。
2)主迴路電氣的連鎖：
電氣上保證先上系統電源，再上伺服電源;
由於Y 方向是跟隨控制，不允許有誤操作。故而，操作面板上的急停規劃成斷掉伺服電源。
3)電氣櫃配線：
24V 與220V 的控制分別使用兩個繼電器，防止檢修時誤操作;
CNC、主軸、伺服用接觸器分別單獨控制，方便維護、檢修;
信號線屏蔽層可靠接地，防止漏電及干擾信號介入。
