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PLC触摸屏控制伺服电机程序设计

摘要：以三菱公司的FX3U-48MT-ES-A作为控制元

件,GT1155-QFBD-C作为操作元件直接控制三菱伺服电机的具体

程序设计。关键词：PLC;触摸屏;伺服电机伺服电机又称执行电机,

它是控制电机的一种。它是一种用电脉冲信号进行控制的,并将脉冲

信号转变成相应的角位移或直线位移和角速度的执行元件。根据控制

对象的不同,由伺服电机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式,

即位置控制、速度控制、力矩控制。本系统我们采用位置控制。PLC

在自动化控制领域中,应用十分广泛。尤其是近几年PLC在处理速度,

指令及容量、单轴控制方面得到飞速的发展,使得PLC在控制伺服电

机方面也变得简单易行。1控制系统中元件的选型1.1PLC的选型因

为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比,伺服电机的转速与脉冲

频率成正比,所以我们需要对电机的脉冲个数和脉冲频率进行精确控

制。且由于伺服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点,伺服电机

的控制主要采用开环数字控制系统,通常在使用时要搭配伺服驱动器

进行控制,而伺服电机驱动器采用了大规模集成电路,具有高抗干扰

性及快速的响应性。在使用伺服驱动器时,往往需要较高频率的脉冲,

所以就要求所使用的PLC能产生高频率脉冲。三菱公司的FX3U晶

体管输出的PLC可以进行6点同时100kHz高速计数及3轴独立

100kHz的定位功能,并且可以通过基本指令0.065μs、PCMIX值

实现了以4.5倍的高速度,完全满足了我们控制伺服电机的要求,所以

我们选用FX3U-48MT-ES-A型PLC。1.2伺服电机的选型在选择

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伺服电机和驱动器时,只需要知道电机驱动负载的转距要求及安装方

式即可,我们选择额定转距为2.4N·m,额定转速为3000r/min,

每转为131072p/rev分辨率的三菱公司HF-KE73W1-S100伺

服电机,与之配套使用的驱动器我们选用MR-E-70A-KH003伺服驱

动器。三菱的此款伺服系统具有500Hz的高响应性,高精度定位,高

水平的自动调节,能轻易实现增益设置,且采用自适应振动抑止控制,

有位置、速度和转距三种控制功能,完全满足要求。同时我们采用三

菱GT1155-QFBD-C型触摸屏,对伺服电机进行自动操作控制。2

PLC控制系统设计我们需要伺服电机实现正点、反点、原点回归和自

动调节等动作,另外为确保本系统的精确性我们增加编码器对伺服电

机进行闭环控制。PLC控制系统I/O接线图如图1。

图1。I/O接线图

上图中的公共端的电源不能直接接在输入端的24V电源上。根据控

制要求设计了PLC控制系统梯形图如图2。

图2梯形图

M806控制伺服急停,M801控制伺服电机原点回归,M802控制伺服

正点,M803控制伺服反点,M804为自动调节,M805为压力校正即

编码器的补偿输入。在电机运行前需要首先进行原点回归,以确保系

统的准确性和稳定性,当M50和M53同时接通时,伺服电机以2kHz

的速度从Y0输出脉冲,开始做原点回归动作,当碰到近点信号M30＝