1.引言 伺服電機在自動控制系統中用作執行元件,它將接收到的控制信號轉換為軸的角位移或角速度輸出。通常的控制方式有三種: ①通訊方式,利用RS232或RS485方式與上位機進行通訊,實現控制; ②模擬量控制方式,利用模擬量的大小和極性來控制電機的轉速和方向; ③差分信號控制方式,利用差分信號的頻率來控制電機速度。 簡單、方便的實現對伺服電機轉速的精確控制是工業控制領域內的一個期望目標,本文主要研究如何利用plc輸出的模擬量實現對伺服電機的速度較為精準的控制。 2.控制系統電路 控制裝置選用西門子S7-200系列PLC CPU224XPCN,這種型號的PLC除了帶有輸入輸出點外。還有1個模擬量輸入點和1個模擬量輸出點,這一型號PLC所具有的模擬量模塊,能夠滿足控制伺服電機的需要。觸摸屏選用西門子觸摸屏,型號為TP177B。 具體控制方案如圖l所示,觸摸屏是人機對話接口,最初的指令信息要從這里輸入。輸入的信息通過通訊端口傳送到PLC。經運算后,PLC輸出模擬量,并連接到伺服控制器的模擬量輸入端口。伺服控制器對接收到的模擬量進行內部運算,而后驅動伺服電機達到相應的轉速。伺服電機通過測速元件將轉速信息反饋到伺服控制器,形成閉環系統,實現轉速穩定的效果。 圖1 控制方案
由表1可看出,輸入值和實際轉速相差甚遠,而唯一的辦法是通過運算將輸入值轉換成能對應上實際轉速的整形數值。但是還要首先找到最高轉速和最低轉速對應的數值。通過實驗發現,對應關系如表2所示
PLC的模擬量輸出和伺服電機轉速輸出都是線性的,可以根據表2的數據列出直線方程組,計算出輸入值和整形數值之間的關系。
4.結束語 本文提出了一種利用西門子200系列PLC所配備的模擬量輸出模塊,控制伺服電機的方法,方法簡單,易于實現,且能夠滿足轉速精度為±3 RPM的工作要求。 |