PLC伺服控制实例讲解!成功都是可以复制的!

设备:

1.永宏PLC: FBS-24MCT 1 台

2.GSK 伺服1 套: Di20-M10B(驱动器)/80SJT-M032E(电机)

3.DC24V 开关电源1 个

4.信号线若干

查看驱动器引脚定义并选择控制模式

位置控制模式:查看伺服引脚定义,这里用最少的信号线实现电机转动。

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SON:为ON 时,开启伺服使能。当然伺服使能功能可以通过参数来修改,该信号可由参数PA54 设置。

PA54=0:只有当外部输入信号SON 为ON 时,电动机才能被使能;

PA54=1:驱动单元内部强制电动机使能,而不需要外部输入信号SON。

CCW/CW:驱动禁止信号,一般和行程开关配合使用,避免超程,该信号可由参数PA20 设置。

PA20=0:使用驱动禁止功能;

PA20=1:不使用驱动进制功能。

RDY:驱动单元准备好信号,当电机通电励磁时该信号有输出。

位置指令输入信号

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这里位置输入信号可以采用差分驱动或者单端驱动接法,由于选用的FBS-24MCT 为集电极开路

输出形式,所以采用单端驱动接法。

伺服驱动单端驱动方式限定外部电源最大电压为25V 时,需要串接一个限流电阻R

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

频率限制为:

  • PLS/DIR:最高脉冲频率500KHZ
  • U/D:最高脉冲频率500KHZ
  • A/B:最高脉冲频率300KHZ

控制线制作

  • GSK 随机附带一个44 针插座,依据引脚图,把需要的控制信号接线出来。在这里把有可能用到
  • 的信号线都接出来,但是这些信号在伺服控制中并不都是必要的,下图中用蓝色线表示伺服的输出
  • 信号给PLC 的输入,红色表示PLC 的输出给伺服的输入,另外开关电源的正、负分别用红、蓝表示。

1)选取需要的控制信号

38引脚——24V、33引脚——0V

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2)伺服同PLC 的接线图

这里从伺服给PLC 的输入信号只取了SRDY,PLC 给伺服的信号有SON、FSTP(CCW)、RSTP(CW)、PULS/SIGN 这几个信号。

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伺服调试

  • 取出驱动器、电机,电机至驱动的编码器连接线和电机至驱动的电源线,出厂都已配置好,这里只要按照指示接好即可。
  • 把PLC 至驱动器的控制信号线接好。

1.伺服的手动调试

1)伺服参数设定

  • GSK 伺服上电之后,可以先采用驱动器本身自带的手动功能,该功能模式下,伺服的转动由驱动器按键来控制,进入PA 参数菜单,设置一下参数:
  • PA4=3:手动方式,在SR-菜单下操作,用↑、↓键进行加、减速操作。
  • PA20=1:驱动禁止功能无效,此时只是利用驱动器本身来调试,所以把CCWCW 功能先屏蔽。
  • PA54=1:驱动单元内部强制电机使能,而不需要外部输入信号SON。
  • 参数设置完成以后,保存后下电。

2)手动运行步骤

1.驱动器上电,显示R - 0,是电机运行速度监视窗口。

2.检查PA1 参数是否和使用的电机代码一致。

3.以上2 步都无误后,进入“SR- /SR-RED” 菜单下后,按↑、↓键开始运行电机。

2.PLC 控制运行伺服在手动调试下运行正常,现在进入PLC 的上位控制,该控制中PLC 的从伺服引入的IO 如下:

Input:

SRDY——X2

Output:

PULS-: Y0

SIGN-: Y1

CCW: Y2

CW: Y3

SON: Y4

为了控制方便,这里先把CCWCW 信号使能屏蔽。

1) 伺服参数设置

PA4=0: 位置方式。

PA12:电子齿轮倍频系数(电子齿轮分子),设为2。

PA13: 电子齿轮分频系数(电子齿轮分母),设为1。

PA14=0:位置方式下,脉冲输入模式:脉冲+方向。

PA15=0: 位置指令方向维持原指令方向。

PA20=1: 驱动禁止功能无效(即屏蔽CCW/CW 使能信号)。

PA54=0: 外部SON 使能。

参数修改完毕后,存储后下电,重新上电。

2) 相关计算

在这里先做一个伺服电机的多段速运行程序,运动过程

1.以速度1000RPM 转10 圈

2.接着以速度1200RPM 转20 圈

3.接着以速度1400RPM 转30 圈

4.接着以速度1600RPM 转40 圈

5.接着以速度1800RPM 转50 圈

6.接着以额定速度2000RPM 运行60 圈

7.停顿一定时间后,从第1 步开始重复。

由手册知道,伺服每转1 圈,编码器反馈10000PS,又电子齿轮设定为2,所以PLC 每发出5000PS,伺服就转动1 圈

即第一段行程10 圈对应的脉冲数=10 圈×5000PS/圈=50000PS,其它段的行程脉冲计数同此式。

把伺服需要的速度转化成PLC 的脉冲数,以1000RPM 为例,假设PLC 需要发出的脉冲数为X,

电子齿轮设定是2,则有

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由此公式,可求得其它速度所对应的PLC 脉冲数。

3) PLC 参数的设置

FBS-24MCT 的脉冲输出点共有4 轴( 8 点),为Y0~Y7,默认Y0~Y3 为高速200K,Y4~Y7 为中速20K。

要使得PLC 的高速点输出脉冲时,需要先对这几个点的输出进行组态,点击永宏编程软件菜单栏中的“专案IO 组态”进入组态页面

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4) 程序的编写

设置完成之后即可进入程序的编写。

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5) NC定位表格的编辑

用鼠标左键点击FUN140 指令,然后在英文输入状态下,按键盘上的Z 键进入NC 定位

表格的编写,最终结果如下

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6)子程序内容

INIT 子程序主要是做一些初始化,如下

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SPEED 子程序,主要把输入的速度和形成转化成PLC 所需要产生的脉冲个数,这里以第1段速度和行程的换算为例,由于这里伺服的额定转速为2000RPM,所以在速度设定的时候,要防止输入转数超过该值。

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7) 上电运行调试

程序编写完成后,让PLC 处于RUN 状态,在输入页中进行数值监控,如下

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总结:由于该示例中PLC 的输入信号只从伺服抓取了SRDY,其它点位的接入同SRDY 的接法一样。PLC输出给伺服的信号只有PLSDIR、SON 这3 个信号,其它信号的接法类似。GSK 伺服只需要极少的几根控制线就可以实现伺服的运转,永宏PLC 的定位指令全部在NC 表格中填写即可。

附图:

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