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PLC伺服控制實例講解(很詳細圖解)

2019-01-24  我自飄憐

設備:

1.永宏PLC: FBS-24MCT 1 臺

2.GSK 伺服1 套: Di20-M10B(驅動器)/80SJT-M032E(電機)

3.DC24V 開關電源1 個

4.信號線若干

查看驅動器引腳定義并選擇控制模式

位置控制模式:查看伺服引腳定義,這里用最少的信號線實現電機轉動。

SON:為ON 時,開啟伺服使能。當然伺服使能功能可以通過參數來修改,該信號可由參數PA54 設置。

PA54=0:只有當外部輸入信號SON 為ON 時,電動機才能被使能;

PA54=1:驅動單元內部強制電動機使能,而不需要外部輸入信號SON。

CCW/CW:驅動禁止信號,一般和行程開關配合使用,避免超程,該信號可由參數PA20 設置。

PA20=0:使用驅動禁止功能;

PA20=1:不使用驅動進制功能。

RDY:驅動單元準備好信號,當電機通電勵磁時該信號有輸出。

位置指令輸入信號

這里位置輸入信號可以采用差分驅動或者單端驅動接法,由于選用的FBS-24MCT 為集電極開路

輸出形式,所以采用單端驅動接法。

伺服驅動單端驅動方式限定外部電源最大電壓為25V 時,需要串接一個限流電阻R

依據:Vcc=24V,R=1.3KΩ~2KΩ;Vcc=12V,R=510KΩ~820KΩ;Vcc=5V,R=0;

頻率限制為:

  • PLS/DIR:最高脈沖頻率500KHZ

  • U/D:最高脈沖頻率500KHZ

  • A/B:最高脈沖頻率300KHZ

控制線制作

  • GSK 隨機附帶一個44 針插座,依據引腳圖,把需要的控制信號接線出來。在這里把有可能用到

  • 的信號線都接出來,但是這些信號在伺服控制中并不都是必要的,下圖中用藍色線表示伺服的輸出

  • 信號給PLC 的輸入,紅色表示PLC 的輸出給伺服的輸入,另外開關電源的正、負分別用紅、藍表示。

1)選取需要的控制信號

38引腳——24V、33引腳——0V

2)伺服同PLC 的接線圖

這里從伺服給PLC 的輸入信號只取了SRDY,PLC 給伺服的信號有SON、FSTP(CCW)、RSTP(CW)、PULS/SIGN 這幾個信號。

伺服調試

  • 取出驅動器、電機,電機至驅動的編碼器連接線和電機至驅動的電源線,出廠都已配置好,這里只要按照指示接好即可。

  • 把PLC 至驅動器的控制信號線接好。

1.伺服的手動調試

1)伺服參數設定

  • GSK 伺服上電之后,可以先采用驅動器本身自帶的手動功能,該功能模式下,伺服的轉動由驅動器按鍵來控制,進入PA 參數菜單,設置一下參數:

  • PA4=3:手動方式,在SR-菜單下操作,用↑、↓鍵進行加、減速操作。

  • PA20=1:驅動禁止功能無效,此時只是利用驅動器本身來調試,所以把CCWCW 功能先屏蔽。

  • PA54=1:驅動單元內部強制電機使能,而不需要外部輸入信號SON。

  • 參數設置完成以后,保存后下電。

2)手動運行步驟

1.驅動器上電,顯示R - 0,是電機運行速度監視窗口。

2.檢查PA1 參數是否和使用的電機代碼一致。

3.以上2 步都無誤后,進入“SR- /SR-RED” 菜單下后,按↑、↓鍵開始運行電機。

2.PLC 控制運行伺服在手動調試下運行正常,現在進入PLC 的上位控制,該控制中PLC 的從伺服引入的IO 如下:

Input:

SRDY——X2

Output:

PULS-: Y0

SIGN-: Y1

CCW: Y2

CW: Y3

SON: Y4

為了控制方便,這里先把CCWCW 信號使能屏蔽。

1) 伺服參數設置

PA4=0: 位置方式。

PA12:電子齒輪倍頻系數(電子齒輪分子),設為2。

PA13: 電子齒輪分頻系數(電子齒輪分母),設為1。

PA14=0:位置方式下,脈沖輸入模式:脈沖+方向。

PA15=0: 位置指令方向維持原指令方向。

PA20=1: 驅動禁止功能無效(即屏蔽CCW/CW 使能信號)。

PA54=0: 外部SON 使能。

參數修改完畢后,存儲后下電,重新上電。

2) 相關計算

在這里先做一個伺服電機的多段速運行程序,運動過程

1.以速度1000RPM 轉10 圈

2.接著以速度1200RPM 轉20 圈

3.接著以速度1400RPM 轉30 圈

4.接著以速度1600RPM 轉40 圈

5.接著以速度1800RPM 轉50 圈

6.接著以額定速度2000RPM 運行60 圈

7.停頓一定時間后,從第1 步開始重復。

由手冊知道,伺服每轉1 圈,編碼器反饋10000PS,又電子齒輪設定為2,所以PLC 每發出5000PS,伺服就轉動1 圈

即第一段行程10 圈對應的脈沖數=10 圈×5000PS/圈=50000PS,其它段的行程脈沖計數同此式。

把伺服需要的速度轉化成PLC 的脈沖數,以1000RPM 為例,假設PLC 需要發出的脈沖數為X,

電子齒輪設定是2,則有

由此公式,可求得其它速度所對應的PLC 脈沖數。

3) PLC 參數的設置

FBS-24MCT 的脈沖輸出點共有4 軸( 8 點),為Y0~Y7,默認Y0~Y3 為高速200K,Y4~Y7 為中速20K。

要使得PLC 的高速點輸出脈沖時,需要先對這幾個點的輸出進行組態,點擊永宏編程軟件菜單欄中的“專案IO 組態”進入組態頁面

4) 程序的編寫

設置完成之后即可進入程序的編寫。

5) NC定位表格的編輯

用鼠標左鍵點擊FUN140 指令,然后在英文輸入狀態下,按鍵盤上的Z 鍵進入NC 定位

表格的編寫,最終結果如下

6)子程序內容

INIT 子程序主要是做一些初始化,如下

SPEED 子程序,主要把輸入的速度和形成轉化成PLC 所需要產生的脈沖個數,這里以第1段速度和行程的換算為例,由于這里伺服的額定轉速為2000RPM,所以在速度設定的時候,要防止輸入轉數超過該值。

7) 上電運行調試

程序編寫完成后,讓PLC 處于RUN 狀態,在輸入頁中進行數值監控,如下

總結:由于該示例中PLC 的輸入信號只從伺服抓取了SRDY,其它點位的接入同SRDY 的接法一樣。PLC輸出給伺服的信號只有PLSDIR、SON 這3 個信號,其它信號的接法類似。GSK 伺服只需要極少的幾根控制線就可以實現伺服的運轉,永宏PLC 的定位指令全部在NC 表格中填寫即可。

附圖:

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