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    188宝金博页面版: PLC控制伺服精确定位的设计及应用

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    内容提示： 科 技 天 地60INTELLIGENCEPLC 控制伺服精确定位的设计及应用吉林省烟草公司长春市公司 尙学彬摘 要：本文介绍了用 plc 控制伺服电机精确定位的设计和应用，通过运货小车实例加以阐述，体现了伺服精确定位的优点。如何利用该系列 PLC 实现对伺服电机运动位置较为精准的控制是本文的研究重点。关键词：PLC 伺服驱动器 伺服电机 精确定位本设计是采用是 S7—200 控制，控制运货小车在 C.D 两点往返，A、E 两点为正转极限和反转极限示意图如下可提出具体的控制要求如下 : 1、设备开机后小车反转回到原点 B 的位置；2、从 B 点出发停在 C 点，再运动至 D 点后又...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：27 | 上传日期：2015-07-14 21:57:23 | 文档星级：
    科 技 天 地60INTELLIGENCEPLC 控制伺服精确定位的设计及应用吉林省烟草公司长春市公司 尙学彬摘 要：本文介绍了用 plc 控制伺服电机精确定位的设计和应用，通过运货小车实例加以阐述，体现了伺服精确定位的优点。如何利用该系列 PLC 实现对伺服电机运动位置较为精准的控制是本文的研究重点。关键词：PLC 伺服驱动器 伺服电机 精确定位本设计是采用是 S7—200 控制，控制运货小车在 C.D 两点往返，A、E 两点为正转极限和反转极限示意图如下可提出具体的控制要求如下 : 1、设备开机后小车反转回到原点 B 的位置；2、从 B 点出发停在 C 点，再运动至 D 点后又返回 C 点如此往返动作；3、在 A 点的位置安装 SP2 反转极限开关 CCWL，在 B 点的位置安装原点接近开关，在 E 点的位置安装正转极限开关CWL。一、PLC 的概述PLC 是一种专用于工业控制的计算机。包括电源、中央处理单元、存储器、接口、通讯模块等。中央处理单元 (CPU)是 PLC 的核心，起着神经中枢的重要作用。内有存储器存储软件程序，它从编程器输入的用户程序和数据，检查电源、存储器、接口以及警戒定时器的状态，具有检测功能，诊断用户程序中的语法错误，具有诊断功能。当 PLC 运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，从用户程序存储器中逐条读取用户程序指令，经过命令解释分析后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果，产生相应的控制电路，传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。Plc 使用操作简单，应用广泛，抗干扰能力强，编程简单，可靠性高，已逐步取代传统的继电接触系统控制方式。S7-200 系列 PLC 是一种体积小、编程简单、控制和操作方便、功能多的可编程控制器，它提供了多种位置控制方式可供用户选择。二、伺服电机的简介伺服电机具有极好的控制性能 其启停、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成 且可获得较高的控制精度。伺服电机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者角速度的数模转换元件。分为直流和交流两大类。其运行是在专用的脉冲电源供电下进行的，它的转子走过的步数或者说转子的角位移量与输入脉冲数严格成正比。伺服电机动态响应快，控制性能好，便于维修和保养，在自控中，用作执行元件，只要改变输入脉冲的顺序或工作方向信号，就能方便地改变其旋转方向。这些特点使得伺服电机与其它电动机有很大的差别和优势。三、PLC 控制伺服驱器的方式选择1、高速脉冲输出模式采用脉冲，发送一定数量，一定频率的脉冲，然后伺服驱动器里面设定好电子齿轮，控制模式等参数来完成控制。西门子 CPU226 DC/DC/DC 配置两个内置脉冲发生器，它有脉冲串输出 (PTO) 和脉冲宽度调制输出两种脉冲发生模式可供选择。一般的 plc 都有高速脉冲输出点，y0 y1 口居多，可以确定下 plc 的型号，然后查使用手册，看看是否支持脉冲输出，一般小型的 plc 都有高速脉冲输出口，有的 plc 有ddrvi 定位指令，很好用。2、EM253 位置控制模块EM253 位置控制模块是西门子 S7-200 的特殊功能位置控制模块，它能够产生脉冲串用于伺服电机的速度和位置的开环控制。3、RS-485 串口通信方式采用通信的方式，直接操作伺服驱动器的内存，这样可以实现定位控制，有专门的通信指令，可以完成伺服控制 。对于一般伺服厂家其产品基本上都支持标准 MODBUS 通讯，西门子 S7-200PLC 有专门的指令库用于 MODBUS 通讯，对于不支持标准 MODBUS 通讯的，只要开放其通讯协议配合 S7-200 系列 PLC 的无协议通信模式即可实现。当 S7-200 系列 PLC 在自由口通信模式下时， 一般通过CPU模块的集成接口进行通信，其接口为 RS-485 串口。4、三种控制方式的分析比较为了更好地理解这三种方式的差异，我们从软件与控制结果的角度作如下分析比较。①软件编程脉冲串输出方式轻松实现一些简单的控制，硬件要求简单，节省系统硬件配置等功能。但在编写较为复杂的运动程序时，由于编程较为繁琐，实现困难，所以不宜采用这种方法来实现。②控制精度高速脉冲输出方式和 EM253 位置控制方式均属于开环位置控制，不能得到相应反馈信息。它们只负责发送脉冲，但当伺服电机或伺服驱动器出现故障时，PLC 或 EM253 都没得到相应信号和信息，不能得到相应的校正；而采用通信控制方式则是在每次发送命令结束时，伺服驱动器均会对发送的命令做出应答从而做出校正，做到了精确控制。③位置控制结果伺服电机的速度取决于 PLC 或 EM253 的输出脉冲频率，或直接通过 RS-485 串口发送 ASCII 码控制。由于 S7-200 系列 PLC( 除 CPU226) 高速脉冲输出口的最高频率为 20 kHz,EM253 的最高输出频率为 200 kHz,RS-232 串口通信控制方式则是发送 ASCII 码设定运动速度。因此，对于要求高速运动，或高控制精度的伺服驱动器系统，RS-485 串口通信控制方式最优，而高速脉冲输出方式则不能满足要求。采用高速脉冲输出控制和 EM253 位置控制方式时，伺服驱动器工作在脉冲 + 方向模式下，而处于通信控制方式时，伺服驱动器工作在可编程位置控制模式下。高速脉冲输出方式不能根据实际状况实时更改伺服电机运动速度与目标位置，EM253 位置控制方式只能在手动模式下实时更改速度，采用通信控制方式时，当伺服驱动器设置电机在可编程位置控制模式下运动时，可通过 RS-485 串口发送 ASCII 码命令，实时更改速度和目标位置。四、PLC 控制系统的硬件设计

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