Advertisement
当前位置:
(已结贴)工控PLC擂台第41期--PLC直接控制伺服控制器后控制伺服电机的案例
回复 | 人气 | 打印
玻璃的心 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-04-29 19:26:16 楼主

我们都知道,PLC要控制伺服电机有两种思路,两条思路分别如下:

一种电路:PLC-----伺服控制器-----伺服电机
二种电路:PLC-----PLC模块----伺服控制器-----伺服电机 (PLC模块即为各PLC厂家自己的定位模块,如西门子的FM357,罗克韦尔的1756-M08SE模块,三菱的PG1模块等等)

对于第一种控制方案:因为目前大多数PLC都是带有高速脉冲输出的一般是Q0,Q1两个OUT口,象GE的这两个口可以输出最高65KHZ的脉冲,所以,直接计算好伺服电机的转数或要走的距离,按比例发脉冲给伺服驱动器就可以了,当然还要有个方向信号控制电机顺转还是逆转,所以还需要1个控制方向的OUT端,这个口可以是个非高速口比Q3,Q4...象你说的从PLC接1个COM、24V和Q0的那种其实就是我所说的这个方式,但你这个怕是电机没有正反转,或直接把正反信号在开关上接过去了。

本期擂台:设计一个由“PLC-----伺服控制器-----伺服电机”即PLC控制伺服电机的第一种思路的项目或实验。PLC及伺服控制器的品牌不限,但要求有尽可能详细的通信协议及设计过程和组态编程过程。回答的最好最全面的首先拿大奖!

工控PLC擂台每周一期,本期下周末结贴。奖项设置:一等奖1名:50MP,二等奖5名:10MP,三等奖10名:30积分。

MP介绍:gongkongMP即工控币,是中国工控网的用户积分与回馈系统的一个网络虚拟计价单位,类似于大家熟悉的QB,1个MP=1元人民币。

MP有什么用?兑换服务:以1个MP=1元来置换中国工控网的相关服务。 兑换现金:非积分获得的MP可兑换等值现金(满100MP后、用户可通过用户管理后台申请兑换)。


分享到: 收藏 回复 举报
最多两年 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-11 13:07:44 1楼
 

这个先拿下沙发位置。

目前正在开发的机器就是这么回事,但设计非中方设计。

 

  回复引用举报
zhxl198808 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-12 07:41:09 2楼
  那我就做个二等仓把!!!!!!!!
  回复引用举报
李纯绪 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-13 08:44:18 3楼
 

只了解OMRON的PLC,最早应用时06年。用PLC的高速计数输入点接伺服电机编码器,晶体管输出点接双脉冲到驱动器,这样组成的闭环位置控制。08年使用OMRON的CP1H,这个PLC能带4路独立的伺服控制,既有接4个编码器的高速输入点(集电极开路型)和有输出4路双脉冲的输出点,是目前所有型号PLC都没有的(只能带2路)。

这个应用难吗?

  回复引用举报
woshichao 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-14 15:55:12 4楼
  zhixin888你烦不烦啊?!
  回复引用举报
tianjunyang 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 09:02:34 5楼
 

这个为什么没人打啊?楼主,就这么放着吗?

 

  回复引用举报
xuanyun 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 10:00:41 6楼
 

PLC →伺服控制器→伺服电机(编码器)→PLC

伺服电机转动通过编码器脉冲信号反馈给PLC,PLC通过内部设定运算,送出一个模拟量信号给伺服控制器,再转换成电机的转动(转向)。

编码器脉冲控制精度较好,也可以用位移传感器信号来反馈给PLC;一般的PLC均拥有各类信号的PLC模块,根据实际来选择功能模块,就可以实现测量控制。

  回复引用举报
wl_online 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 10:35:23 7楼
  工业自动化:http://wl-online.taobao.com
  回复引用举报
ShowFine 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 12:54:28 8楼
  李纯绪 lcx_jia 积分:4122 帖子:10 注册:06-10-09 [个人博客] [个人播客] [加为好友] [发送消息] 只了解OMRON的PLC,最早应用时06年。用PLC的高速计数输入点接伺服电机编码器,晶体管输出点接双脉冲到驱动器,这样组成的闭环位置控制。08年使用OMRON的CP1H,这个PLC能带4路独立的伺服控制,既有接4个编码器的高速输入点(集电极开路型)和有输出4路双脉冲的输出点,是目前所有型号PLC都没有的(只能带2路)。 ________________________________ 台达,永宏,松下都有四轴输出的小PLC……
  回复引用举报
陌上尘 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 15:05:20 9楼
 

这个要看控制要求,要是简单的控制 PLC-----伺服控制器-----伺服电机 就可以了

要是需要多轴联动,或者控制要求精度高的话就得使用 PLC定位模块了

  回复引用举报
昆山中宇工控网 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 18:35:35 10楼
 

用台达B2或是A2的,PLC485方式直接多台控制就行了

昆山中宇工控,诚交天下工控朋友

  回复引用举报
昆山中宇工控网 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-15 18:36:58 11楼
 

详情可以看下台达的PLC控制101例,写得很详细,需要资料的可以联系我

我的邮箱13405661548@163.com

昆山中宇工控,诚交天下工控朋友

  回复引用举报
云锋 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-17 13:32:17 12楼
  楼上卖资料的吧,台达的PLC控制101例 本网站资料库(下载中心)里面就有。
  回复引用举报
welfare87 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-19 12:08:50 13楼
 

西门子S7-200产生脉冲的一个实例,使用向导编程:

1、使用PLC自带的高速脉冲输出

 2、选择端口为Q0.0                  
3、选择输出为PTO脉冲                   

4、设置最高速度,和起始速度            

5、设置加减速时间                   
6、绘制运动轨迹
7、分配寄存器地址
8、完成配置      
           
9、编写程序   
  回复引用举报
花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 11:25:56 14楼
 

伺服电机转速的PLC控制
 

1、控制系统电路
  控制装置选用西门子S7-200系列PLC CPU224XPCN,这种型号的PLC除了带有输入输出点外。还有1个模拟量输入点和1个模拟量输出点,这一型号PLC所具有的模拟量模块,能够满足控制伺服电机的需要。触摸屏选用西门子触摸屏,型号为TP177B。
  具体控制方案如图l所示,触摸屏是人机对话接口,最初的指令信息要从这里输入。输入的信息通过通讯端口传送到PLC。经运算后,PLC输出模拟量,并连接到伺服控制器的模拟量输入端口。伺服控制器对接收到的模拟量进行内部运算,而后驱动伺服电机达到相应的转速。伺服电机通过测速元件将转速信息反馈到伺服控制器,形成闭环系统,实现转速稳定的效果。

控制方案


方案中的伺服电机,设计工作转速范围为500~6000RPM,精度要求为±3RPM。

  回复引用举报
花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 11:28:13 15楼
  2、控制过程
  在触摸屏中设置一个对话框,可输入4位数值,然后将此对话框中的数据属性设置成对应PLC中的整形变量数据(如VW310)。目的是当在对话框中输人数值后,电机就能够达到与该数值相同的速度。
  PLC输出的模拟量是0~10V,对应的整形数据是0~32000;而伺服电机的输入模拟量是0~l0V。对应的转速是0-6500 RPM。由于这些数值都是理论上的,并且最终希望得到的还是输入值对应上转速即可。因此,模拟量作为中间环节仅做参考。需要重点考虑的还是输入值、整形数据和实际转速。经过直接实测,测试数据如表1所示。


表1 直接实测数值表
由表1可看出,输入值和实际转速相差甚远,而唯一的办法是通过运算将输入值转换成能对应上实际转速的整形数值。但是还要首先找到最高转速和最低转速对应的数值。通过实验发现,对应关系如表2所示



表2 实测对应数值表
PLC的模拟量输出和伺服电机转速输出都是线性的,可以根据表2的数据列出直线方程组,计算出输入值和整形数值之间的关系。
2711=500×a+b
30854=600×a+b
解得:a=5117;b=152
  设实际转速为x,整形数值为y;那么关系方程为:
y=5117×x+152


运算后,将数据直接传送到模拟量输出口就完成了转换工作(由于输出口不接受双字数据;所以仅传字数据,VB2232即可)。

这样.就基本上完成了从对话框输入速度值,经过PLC运算后输出模拟量。伺服控制器接收到模拟量驱动伺服电机,伺服电机的转速等于输入速度值的过程。通过经过实际检验,测得输入值、整形数值、实际转速如表3。


表3 运算后的实测数值表

  回复引用举报
花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 11:28:58 16楼
  本设计提出了一种利用西门子200系列PLC所配备的模拟量输出模块,控制伺服电机的方法,方法简单,易于实现,且能够满足转速精度为±3 RPM的工作要求。
  回复引用举报
扁舟一叶 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 12:13:28 17楼
 

学习了。。。。。。。。。。。。

 

  回复引用举报
zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:30:22 18楼
  第一种:因为目前大多数PLC都是带有高速脉冲输出的一般是Y0,Y1两个OUT口,象三菱FX系列的这两个口可以输出最高50KHZ的脉冲,所以,直接计算好伺服电机的转数或要走的距离,按比例发脉冲给伺服驱动器就可以了,当然还要有个方向信号控制电机顺转还是逆转,所以还需要1个控制方向的OUT端,这个口可以是个非高速口比如Y3,Y4...象你说的从PLC接1个COM、24V和Y0的那种其实就是我所说的这个方式,但你这个怕是电机没有正反转,或直接把正反信号在开关上接过去了。
  回复引用举报
zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:30:52 19楼
  第二种:其实定位模块比如三菱的A系列和Q系列都是有定位模块的~他们是直接根据PLC的CPU模块传过来的运行命令数据直接转换成控制伺服的方向和脉冲,但定位模块内部接口本身就是为控制伺服用的,所以他内部还有很多可以和伺服进行数据交换的,比如伺服报警信号输出,伺服使能,伺服定位结束....而控制伺服最基本的不过2中方式:1脉冲(对应的伺服位置控制方式和转距控制方式)2、模拟电压(对应伺服的速度控制方式,如果直接用PLC控制的话PLC很少有OUT口可以输出模拟电压的所以几乎所有的PLC直接带伺服驱动器都是位置控制)而定位模块一般可以有模拟电压方式输出,和脉冲输出(当然这个要看定位模块的型号比如三菱A1SD70模块就是个电压输出模式,而A1SD75模块就是脉冲方式输出)其他有不明白的在发消息问我吧~
  回复引用举报
zxjjynl 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:31:15 20楼
  PLC直接联伺服是接的PLC高速输出端口,由PLC直接发脉冲来控制伺服运行,如果PLC接定位模块则是由定位模块发脉冲来控制伺服,主要是PLC的高速端口的速度不如定位模块,如果要求不高,就不用定位模块,如果要求很高,则必须用定位模块的
  回复引用举报
my_gongkong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:35:03 21楼
 

PLC控制伺服

以松下FP1系列PLC和A4系列伺服驱动为例,编制控制伺服电机定长正、反旋转的PLC程序并设计外围接线图,此方案不采用松下的位置控制模块FPG--PP11\12\21\22等,而是用晶体管输出式的PLC,让其特定输出点给出位置指令脉冲串,直接发送到伺服输入端,此时松下A4伺服工作在位置模式。在PLC程序中设定伺服电机旋转速度,单位为(rpm),设伺服电机设定为1000个脉冲转一圈。PLC输出脉冲频率=(速度设定值/6)*100(HZ)。假设该伺服系统的驱动直线定位精度为±0.1mm,伺服电机每转一圈滚珠丝杠副移动10mm,伺服电机转一圈需要的脉冲数为1000,故该系统的脉冲当量或者说驱动分辨率为0.01mm(一个丝);PLC输出脉冲数=长度设定值*10。
以上的结论是在伺服电机参数设定完的基础上得出的。也就是说,在计算PLC发出脉冲频率与脉冲前,先根据机械条件,综合考虑精度与速度要求设定好伺服电机的电子齿轮比!大致过程如下:
机械机构确定后,伺服电机转动一圈的行走长度已经固定(如上面所说的10mm),设计要求的定位精度为0.1mm(10个丝)。为了保证此精度,一般情况下是让一个脉冲的行走长度低于0.1mm,如设定一个脉冲的行走长度为如上所述的0.01mm,于是电机转一圈所需要脉冲数即为1000个脉冲。此种设定当电机速度要求为1200转/分时,PLC应该发出的脉冲频率为20K。松下FP1---40T 的PLC的CPU本体可以发脉冲频率为50KHz,完全可以满足要求。
如果电机转动一圈为100mm,设定一个脉冲行走仍然是0.01mm,电机转一圈所需要脉冲数即为10000个脉冲,电机速度为1200转时所需要脉冲频率就是200K。PLC的CPU输出点工作频率就不够了。需要位置控制专用模块等方式。
有了以上频率与脉冲数的算法就只需应用PLC的相应脉冲指令发出脉冲即可实现控制了。假设使用松下A4伺服,其工作在位置模式,伺服电机参数设置与接线方式如下:

 一、按照伺服电机驱动器说明书上的“位置控制模式控制信号接线图”接线: 


    pin3(PULS1),pin4(PULS2)为脉冲信号端子,PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC的输出端子)。 
    pin5(SIGN1),pin6(SIGN2)为控制方向信号端子,SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。当此端子接收信号变化时,伺服电机的运转方向改变。实际运转方向由伺服电机驱动器的P41,P42这两个参数控制,pin7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。pin29(SRV-0N),伺服使能信号,此端子与外接24V直流电源的负极相连,则伺服电机进入使能状态,通俗地讲就是伺服电机已经准备好,接收脉冲即可以运转。 
    上面所述的六根线连接完毕(电源、编码器、电机线当然不能忘),伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。其他的信号端子,如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器构成更完善的控制系统。 

  回复引用举报
my_gongkong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:35:45 22楼
  二、设置伺服电机驱动器的参数。
1、Pr02----控制模式选择,设定Pr02参数为0或是3或是4。3与4的区别在于当32(C-MODE)端子为短路时,控制模式相应变为速度模式或是转矩模式,而设为0,则只为位置控制模式。如果您只要求位置控制的话,Pr02设定为0或是3或是4是一样的。
2、Pr10,Pr11,Pr12----增益与积分调整,在运行中根据伺服电机的运行情况相应调整,达到伺服电机运行平稳。当然其他的参数也需要调整(Pr13,Pr14,Pr15,Pr16,Pr20也是很重要的参数),在您不太熟悉前只调整这三个参数也可以满足基本的要求. 。
3、Pr40----指令脉冲输入选择,默认为光耦输入(设为0)即可。也就是选择3(PULS1),4(PULS2),5(SIGN1),6(SIGN2)这四个端子输入脉冲与方向信号。
4、Pr41,Pr42----简单地说就是控制伺服电机运转方向。Pr41设为0时,Pr42设为3,则5(SIGN1),6(SIGN2)导通时为正方向(CCW),反之为反方向(CW)。Pr41设为1时,Pr42设为3,则5(SIGN1),6(SIGN2)断开时为正方向(CCW),反之为反方向(CW),正、反方向是相对的,看您如何定义了,正确的说法应该为CCW,CW 。
5、Pr48、Pr4A、Pr4B----电子齿轮比设定。此为重要参数,其作用就是控制电机的运转速度与控制器发送一个脉冲时电机的行走长度。
  回复引用举报
my_gongkong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-22 14:39:17 23楼
   
其公式为:
伺服电机每转一圈所需的脉冲数=编码器分辨率 × Pr4B/(Pr48 × 2^Pr4A)
伺服电机所配编码器如果为:2500p/r 5线制增量式编码器,则编码器分辨率为10000p/r
如您连接伺服电机轴的丝杆间距为20mm,您要做到控制器发送一个脉冲伺服电机行走长度为一个丝(0.01mm)。计算得知:伺服电机转一圈需要2000个脉冲(每转一圈所需脉冲确定了,脉冲频率与伺服电机的速度的关系也就确定了) 。
三个参数可以设定为:Pr4A=0,Pr48=10000,Pr4B=2000,约分一下则为:Pr4A=0,Pr48=100,Pr4B=20。
从上面的叙述可知:设定Pr48、Pr4A、Pr4B这三个参数是根据我们控制器所能发送的最大脉冲频率与工艺所要求的精度。在控制器的最大发送脉冲频率确定后,工艺精度要求越高,则伺服电机能达到的最大速度越低。松下FP1---40 T 型PLC的程序梯型图如下:





  回复引用举报
玻璃的心 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-23 23:33:14 24楼
 

一等奖0名,50MP获得者:


二等奖4名,10MP获得者:
花开_花落                     the_wise
welfare87                      welfare87
my_gongkong              my_gongkong
zxjjynl                              zxjjynl

三等奖4名,30积分获得者:
李纯绪                       lcx_jia
xuanyun                     xuanyun
陌上尘                       zichen8716 
ShowFine                 Shyer 




  回复引用举报
玻璃的心 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-23 23:35:54 25楼
  B本期擂台到此为止,欢迎大家继续参与我们雨后的各期擂台,另外为了激励大家答题的主动性,从下期开始我们的一等奖将出现2名左右!希望大家积极参与!
  回复引用举报
花开_花落 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2011-06-29 16:26:53 26楼
                                                       
  回复引用举报
gwer789 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2015-06-26 04:54:03 27楼
 

路过学习学习再学习,

  回复引用举报
gwer789 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2015-06-29 17:37:27 28楼
 

路过学习学习再学习,

  回复引用举报
gwer789 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2015-06-29 17:41:35 29楼
 

怎么没有图示显示,这样不太能懂

  回复引用举报
chidiandong 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2015-10-19 21:36:29 30楼
 

能写点通信程序不?这样不够详细呀!

  回复引用举报
华东东元伺服 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2015-10-20 10:38:51 31楼
 

路过学习学习再学习,

  回复引用举报
CQZGYU123 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2016-04-09 15:43:35 32楼
 

666666666666666666666666

  回复引用举报
champ 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2017-04-27 21:10:29 33楼
 


回复内容:

对: welfare87 西门子S7-200产生脉冲的一个实例,使用向导编程: ... 内容的回复!


如果要添加EM253的要怎么设置??


  回复引用举报
沧海行舟不带浆 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2017-11-22 21:02:01 34楼
 

挺不错的,最近要用到,先看看

  回复 引用 举报
SHLUHANG 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2018-06-11 11:34:56 35楼
 

上海枫信专业生产行星减速机18964087328

  回复 引用 举报

相关主题
周点击排行
周回复排行
    最新求助
      Advertisement Advertisement