| 西門子數(shù)按控伺服中國代理銷售報(bào)價(jià) |
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價(jià)格： 元(人民幣) | 產(chǎn)地：德國 |
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湖北軒潤自動(dòng)化科技有限公司
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首先了解plc如何控制伺服電機(jī) 本應(yīng)用實(shí)例選擇的是位置控制模式，脈沖輸入方式有集電極開路方式和差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式兩種，為了方便的實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)兩部電機(jī)的控制，采用差動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。與PLC的接線圖如圖所示。
PLC與伺服放大器接線圖 
根據(jù)公式(1)，可以選擇R=3．9KO
2、電子齒輪比 數(shù)字交流伺服系統(tǒng)具有位置控制的功能，可通過上位控制器發(fā)出位置指令脈沖。而伺服系統(tǒng)的位置反饋脈沖當(dāng)量由編碼器的分辨率及電機(jī)每轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的機(jī)械位移量等決定。當(dāng)指令脈沖當(dāng)量與位置反饋脈沖當(dāng)量二者不一致時(shí)，就需要使用電子齒輪使二者匹配。使用了電子齒輪功能，就可以任意決定一個(gè)輸入脈沖所相當(dāng)?shù)碾姍C(jī)位移量。具有電子齒輪功能的伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。若機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的螺距為w，指令脈沖當(dāng)量為△L，編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為P，又考慮到一般電機(jī)軸與傳動(dòng)絲杠為直接相連， 則位置反饋脈沖當(dāng)量△ =W／4P。
具有電子齒輪功能的伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
由于脈沖當(dāng)量與反饋脈沖當(dāng)量不一定相等，就需要使用電子齒輪比來建立兩者的關(guān)系。具體計(jì)算公式為：AL=3M ×CMX / CDV 。因此根據(jù)一個(gè)指令脈沖的位置當(dāng)量和反饋脈沖的位置當(dāng)量，就可以確定具體的電子齒輪比。三菱該系列伺服電機(jī)的電子齒輪比的設(shè)定范圍
對(duì)于輸入的脈沖，可以乘上其中任意倍率使機(jī)械運(yùn)行。 下面是plc控制私服的具體應(yīng)用
3、PI C控制原理及控制模型
本例采用了西門子s7．200系列CPU226作為主控制器。它是s7．200系列中的高檔PLC，本機(jī)自帶24個(gè)數(shù)字輸人口、l6個(gè)數(shù)字輸出口及兩個(gè)RS-422／485串行通訊口，最多可擴(kuò)展7個(gè)應(yīng)用模塊 j。實(shí)際項(xiàng)目中，通過擴(kuò)展EM231模擬量輸入模塊來采集電壓信號(hào)，輸入的模擬信號(hào)可在0～10V±5V、0～20mA等多種信號(hào)輸入方式中選擇。最終，PLC根據(jù)輸入電壓信號(hào)的大小控制脈沖發(fā)送周期的長短，從而達(dá)到控制伺服電機(jī)速度的目的。 3.1 高速數(shù)字脈沖輸出 西門子s7．200系列AC／DC／DC(交流供電，直流I/O)類型PLC上集成了兩個(gè)高速脈沖輸出口，兩個(gè)高速脈沖輸出口分別 通過Qo．0、Qo．1兩個(gè)輸出端子輸出，輸出時(shí)可選擇PWM(脈寬調(diào)制)和PIO(脈沖串)方式。PIO方式每次只能發(fā)出固定脈沖， 脈沖開始發(fā)送后直到發(fā)送完畢才能開始新的脈沖串；PWM方式相對(duì)靈活，在脈沖發(fā)送期間可隨時(shí)改變脈沖周期及寬度，其中脈沖周期可以選擇微秒級(jí)或毫秒級(jí)。 3.2 PID功能特性
該系列PLC可以通過PID回路指令來進(jìn)行PID運(yùn)算，在一個(gè)程序中最多可以用8條PID指令，既最多可同時(shí)實(shí)現(xiàn)8個(gè)PID
控制算法。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，可用STEP 7-Micro／Win 32中的PID向?qū)С绦騺硗瓿梢粋(gè)閉環(huán)控制過程的PID算法，從而提高 程序設(shè)計(jì)效率。
3.3 控制模型
控制模型方框圖如下圖所示，其中Uset為極間電壓給定值(此時(shí)產(chǎn)氣狀態(tài))，Uf為極間電壓采樣值，Vout為伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度。通過對(duì)電弧電壓采樣值與弧間電壓給定值的比較并經(jīng)過PLC的PID調(diào)節(jié)回路控制，可以得出用于控制伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)送周期T，從而使伺服電機(jī)的送棒速度不停的得到調(diào)整，這樣就達(dá)到了控制兩極間距的目的。保證了兩極間距的相對(duì)穩(wěn)定，也就保證了極間電壓的穩(wěn)定性。
PID調(diào)節(jié)控制原理框圖
根據(jù)極間距對(duì)極間電壓的影響，可以設(shè)定PLC的PID調(diào)節(jié)回路調(diào)整策略如下： Uset—uf<0，T 減小； Uset—uf>0，T增大。 通過上述控制方法，能夠比較精確的實(shí)現(xiàn)對(duì)UF的控制。
4、程序設(shè)計(jì)
以下應(yīng)用程序是經(jīng)過簡化的，沒有涉及異常情況。其設(shè)計(jì)以本文前面所述方法及原理為依據(jù)，并給出了詳盡的程序注釋 。 4.1 主程序 NErW0RK 1 ① IJD SM0．1 ／／SM0．1=1僅第一次掃描有效 ② MOVW +0，VW450 ／／PID中斷計(jì)數(shù)器初始化 ③ MOVB 100，SMB34 ／／設(shè)置定時(shí)中斷時(shí)間間隔為lOOms ④ ATCH INT— PWM — PID ，10 ／／設(shè)定中斷，啟動(dòng)PID執(zhí)行 ⑤ ENI
//開中斷
4．2 中斷程序 ① NETWORK 1 LD SM0．0 ／／SM0．0=1每個(gè)掃描周期都有效 I CW V VW450 ／／調(diào)用中斷程序次數(shù)加1 ② NETWORK 2 LDW > = VW450． + 10 ／／檢查是否應(yīng)進(jìn)行PID計(jì)算 M0VW +0，VW450 ／／如果如此，清計(jì)數(shù)器并繼續(xù) N0T JMP 0 ／／否則，轉(zhuǎn)人中斷程序結(jié)尾 ③ NETWORK 3 ／／計(jì)算并裝載PID PV(過程變量) ID SM0．0 RPS
XORW VW464，VW464
／／清除工作區(qū)域 M0VW ArW0．VW466 ／／讀取模擬數(shù)值 A V466．7 M0VW 16#FFFF．VW464 ／／檢查符號(hào)位，若為負(fù)則擴(kuò)展符號(hào) LRD DTR VD464．VD396 ／／將其轉(zhuǎn)化成實(shí)數(shù)并裝載人PV LPP ／R 32000．0，VD396 ／／正；0．0至1．0之間的數(shù)值 ④ NETWORK 4 ID SM0．0 MOVR VIM00，VIM00 ／／VIM00為設(shè)定值 ⑤ ⑥ NETWORK 6 ID SM0．0 PID VB396，0 ／／進(jìn)行PID計(jì)算 ⑦ NETWORK 7 LD SM0．0 M0vR VD404．VD464 ／／裝載PID輸出至工作區(qū) +R VD400，VD464 *R 1000．0. VIM64 ／／縮放數(shù)值
TRUNC VD464,VD464
／／將數(shù)值轉(zhuǎn)化成整數(shù) MOVW VW 466．VW 1000 ／／VW1000為PLC輸出脈沖周期 ⑧ NETWORK 8 ／／伺服電機(jī)右反轉(zhuǎn)控制(PWM) ／／SMW68／78 lIFO周期值 ／／SMW70／80 PWM脈沖寬度 ／／SMD72／82 lIFO脈沖計(jì)數(shù)值 LD SM0．0 MOVB 16# D3．SMB77 ／／輸出脈沖周期為500微秒 MOVW VW 1000，SMW 78 MOVW VW 1000．VW1 1 18 ／I +2．VWl118 MOVW VW 1118．SMW 80 PIS 1 ⑨ NETWORK 9 LBL 0
本例給出了利用西門子plc的高速脈沖輸出及PID控制功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字式交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制的原理及相應(yīng)編程方法。此控制方法已成功用于水燃?xì)馍a(chǎn)控制系統(tǒng)中，效果良好。
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