呼倫貝爾西門子備件PLC模塊總代理

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 摘要：伴隨著工業自動化的發展，對其 中的位置控制jingque度也逐步的提高，如何能方便，準確的實現位置控制，是一個 重大的問題，本文講述了如何采用 PLC 可編程控制器來實現jingque控制。

　　分別列 舉了三項方法，以及他們之間的相互比較。

　　引言 隨著自動化水平的不斷提高，越來越多的工業控制場合需要jingque的位置控 制。

　　因此，如何更方便、更準確地實現位置控制是工業控制領域內的一個重要問 題。

　　位置控制的jingque性主要取決于伺服驅動器和運動控制器的精度。

　　的運動 控制模塊可以對伺服系統進行非常復雜的運動控制。

　　但在有些需要位置控制的場 合，其對位置精度的要求比較高，但運動的復雜程度不是很高，這就沒有必要選 擇那些昂貴的運動控制系統。

　　S7-200 系列 PLC 是一種體積小、編程簡單、控制方便的可編程控制器，它 了多種位置控制方式可供用戶選擇，因此，如何利用該系列 PLC 實現對伺 服電機運動位置較為精準的控制是本文的研究重點。

　　1、基本控制系統 伺服系統分為液壓伺服系統、電氣－液壓伺服系統以及電氣伺服系統。

　　本文 主要討論了電氣伺服系統中的交流伺服系統，其基本組成為交流伺服電機、編碼 器和伺服驅動器。

　　交流伺服系統的工作原理是伺服驅動器發送運動命令，驅動伺 服電機運動， 并接收來自編碼器的反饋信號，然后重新計算伺服電機運動目標位 置，從而達到jingque控制伺服電機運動。

　　本伺服系統中選用 Exlar 公司生產的 GSX50-0601 型伺服直線電動缸。

　　該電 動缸由普通伺服電機和一個行星滾珠絲杠組成， 用來實現將旋轉運動轉變為直線 運動。

　　此外， 選用 Xenus 公司生產的 XenusTM 型伺服驅動器。

　　它可以利用 RS． 232 串口通信方式和外部脈沖方式實現位置控制。

　　一般來說， 一個伺服系統運轉需要配置一個上位機，所以本系統采用西門子 S7-200PLC 作為上位機控制器。

　　通過高速脈沖輸出、EM253 位置控制模塊、自 由口通信三種方式控制伺服電機運動。

　　2、高速脈沖輸出模式 西門子 CPU224XP 配置兩個內置脈沖發生器，它有脈沖串輸出(PTO)和脈沖 寬度調制輸出兩種脈沖發生模式可供選擇。

　　這兩個脈沖發生器的脈沖輸出頻 率為 100kHz。

　　在脈沖串輸出方式中，PLC 可生成一個 50％占空比脈沖串，用于 步進電機或伺服電機的速度和位置的控制。

　　2.1 硬件構成

　　圖 1 為高速脈沖輸出方式的位置控制原理圖。

　　控制過程中，將伺服驅動器工 作定義在脈沖+方向模式下，Q0.0 發送脈沖信號，控制電機的轉速和目標位置； Qo，發送方向信號，控制電機的運動方向。

　　伺服電動缸上帶有左限位開關 LIM 一、右限位開關 LIM+ 以及參考點位置開關 REF 。

　　三個限位信號分別連接到 CPU224XP 的 I0.0～I0.2 三個端子上， 可通過軟件編程， 實現限位和找尋參考點。

　　圖 1 位置控制原理圖 2.2 程序設計 高速脈沖串輸出(PTO)可以通過 Step7Micro/WIN 的位置控制向導進行組態， 也可通過軟件編程實現控制。

　　PTO 輸出方式沒有專門的位置控制指令，只有一 條脈沖串輸出指令，而且在脈沖發送過程中不能停止，也不能修改參數。

　　為解決 以上問題，可以設置脈沖計數值等于 10(或更小)，并能使脈沖發送指令 PLS 處 于激活狀態。

　　這樣，就可以在任一脈沖串發送完之后修改脈沖周期。

　　圖 2 為高速脈沖輸出方式位置控制流程圖。

　　控制思路為：通過 PTO 模式輸 出，可以控制脈沖的周期和個數；通過啟用高速計數器 HSC，對輸出脈沖進行 實時計數和定位控制，以控制伺服電機的運動過程。

　　圖 2 位置控制流程圖 3、EM253 位置控制模塊 EM253 位置控制模塊是西門子 S7-200 的特殊功能位置控制模塊，它能夠產 生脈沖串用于步進電機與伺服電機的速度和位置的開環控制。

　　3.1 硬件構成 如圖 3 所示為 EM253 位置控制原理圖， 定義伺服驅動器工作在脈沖+方向模 式下。

　　P0 口發送脈沖，P1 口發送方向，DIS 端硬件使能放大器，并同時清除放 大器錯誤。

　　LIM-、LIM+、REF 分別為電機左限位、右限位以及參考點。

　　圖 3EM253 位置控制原理圖 3.2 程序設計 EM253 位置控制模塊可以通過 Step7-Micro/WIN 進行向導配置， 配置完成后 系統將自動生成子程序，編程簡單、可輕松實現手動、自動、軌跡運行模式。

　　由 于 EM253 屬于開環控制，不能很好地反饋電機實際運動情況。

　　因此，利用伺服 驅動器本身的差分輸出信號，通過伺服驅動器軟件設置，反饋給 PLC，實現閉環 位置控制。

　　但由于直線伺服電動缸與 PLE 可允許發送接收信號存在一定差別， 因此，需要對輸入到 PLC 的信號進行電平的轉化以及降低伺服驅動器發送的反 饋脈沖頻率。