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利用PLC模拟量控制伺服电机转速

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科技信息

。机械与电子 o

CEN E&T C O O F R T O SI C E HN L GYI O MA I N N

20 0 8年

第 7期

利用 P C模拟量控制伺服电机转速 L 苗涛 1曹云东’ I ( .阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳 1 0 2; .阳芯源微电子设备有限公司辽宁沈阳 1 0 6 ) 1沈 1 0 3 2沈 1 1 8 【摘要】利用西门子 P C输出的模拟量、 L伺服控制器完成了对伺服电机转速精准的控制。提高了系统控制的可靠性和精确度。满足了工

业现场的需要

【关键词】伺服系统;L模拟量 P C;【 s atT eacrt ot l foa pe f ev— t s efr db kn d atg fh nlgo tu o i n L n ev— Abt c]h cua cn o o tesedo romoo i pr me yt igavnaeo eaao up t f e s Cadsro r e r r t s r o a t S me P c nr le . ti c e s s t e r l b l y a d a c r c f e s se c n r la d s tsi st e n e s o d sra e d o tol r I n r a e h e i i t n c u a y o y t m o to aife h e d fi u ti f l . a i h t n n li .

【 ywod]ev s m P C n o Ke r ssros t L aa g ye l

1引言 .

由表一可看出,入值和实际转速相差甚远 .唯一的办法是通输而

但伺服电机在自动控制系统中用作执行元件,将接收到的控制信过运算将输入值转换成能对应上实际转速的整形数值。是还要首先它找到最高转速和最低转速对应的数值。通过实验发现,对应关系如表号转换为轴的角位移或角速度输出。通常的控制方式有三种:.讯 1通方式,用 R 2 2或 R 4 5方式与上位机进行通讯,现控制;.拟利 S3 S8实 2模量控制方式,利用模拟量的大小和极性来控制电机的转速和方向;. 3 差分信号控制方式,用差分信号的频率来控制电机速度。单、便利简方的实现对伺服电机转速的精确控制是工业控制领域内的一个

期望目 标,本文主要研究如何利用 P C输出的模拟量实现对伺服电机的速 L度较为精准的控制。 二所示

表 2实测对应数值表 整形数值 2 l 7l 3 085 4

实际转速 5 o0 6O o0

2控制系统电路 . 控制装置选用西门子 S— 0 7 2 0系列 P C C U 2 X C L P 2 4 P N.这种型号

的 P C除了带有输入输出点外,还有 1模拟量输入点和 1个模拟 L个量输出点,一型号 P C所具有的模拟量模块,够满足控制伺服电这 L能机的需要。 触摸屏选用富士 77寸触摸屏 .号为 U 3 0 S。 .型 G 3 H— S 具体控制方案如图 l所示,摸屏是人机对话接口,初的指令触最

P C的模拟量输出和伺服电机转速输出都是线性的,以根据表 L可 2的数据列出直线方程组 .算出输入值和整形数值之间的关系。计 2 1 71 = :

5 b得竺解

设实际转速为 x整形数值为 Y那么关系方程为:,; y 51 7 x 5 = 1 x+1 2

信息要从这里输入。入的信息通过通讯端口传送到 P C经运算后,输 L。 P C输出模拟量,连接到伺服控制器的模拟量输入端口。伺服控制 L并器对接收到的模拟量进行内部运算,后驱动伺服电机达到相应的转而速。伺服电机通过测速元件将转速信息反馈到伺服控制器,成闭环形系统,现转速稳定的效果。实

通过 P C实现则需要用到数字运算指令,体如图四所示 L具

图 1控制方案

方案中的伺服电机,计工作转速范围为 5 0 60 R M,度要设 0~ 00 P精

求为± P 3R M。

图 2数字运算指令实现对应关系

3.制过程控 在触摸屏中设置一个对话框,输入 4位数值,后将此对话框可然 中的数据属性设置成对应 P C中的整形变量数据 ( V 1 )目的 L如 W3 0。是当在对话框中输人数值后,机就能够达到与该数值相同的速度。电

运算后,数据直接传送到模拟量输出口就完成了转换工作 (将由于输出口不接受双字数据,以仅传字数据 V 2 3所 B 22即可 )。如图 3所示 1

P C输出的模拟量

是 0 1V,应的整形数据是 0 3 0 0而伺 L~0对~ 20;服电机的输入模拟量是 0 1V,应的转速是 0 6 0 P由于这些~0对~ 5 0R M。

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,拟量作为中间环节仅做参考。模 需要重点考虑的还是输入值、形数据和实际转速。经过直接实整 测,试数据如表 l示。测所 表 1直接实测数值表 输入值 5o 0 20 o0 40 o0

图 3模拟■输出口传送指令这样,就基本上完成了从对话框输入速度值,过 P C运算后输经 L出模拟量 .服控制器接收到模拟量驱动伺服电机,服电机的转速伺伺

整形数值 5 o0 2 0 0o 4 0 0o

实际转速 7 0 36 o 75 0

等于输入速度值的过程。通过经过实际检验,得输入值、形数值、测整 实际转速如表

表 3运算后的实测数值表 输入值 50 o 1o 00

运算后数值 2 1 7l 5 6 29

实际转速 50 o 99 9

6o 00

6 0 oO

l4 15

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