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如何實現(xiàn)三菱PLC通過觸摸屏控制伺服電機

點擊:31785 日期:2017-04-14 選擇字號:

三菱PLC是一款世界最先進的plc產(chǎn)品之一,在我國的市場份額占比較大,得到很多技術(shù)人員的青睞,能夠?qū)崿F(xiàn)三菱PLC通過觸摸屏控制伺服電機。下面以三菱PLC FX3U-48MT-ES-A作為控制元件,三菱觸摸屏GT1155-QFBD-C作為操作元件直接控制三菱伺服電機的具體程序設(shè)計。

一、控制系統(tǒng)中元件的選型
1.PLC的選型
     在使用三菱伺服驅(qū)動器時,往往需要較高頻率的脈沖,所以就要求所使用的PLC能產(chǎn)生高頻率脈沖。三菱FX3U晶體管輸出的PLC可以進行6點同時100 kHz高速計數(shù)及3軸獨立100 kHz的定位功能,并且可以通過基本指令0.065 μs、PCMIX值實現(xiàn)了以4.5倍的高速度,完全滿足了我們控制伺服電機的要求,所以我們選用三菱PLC FX3U-48MT-ES-A。
2三菱伺服電機的選型
     在選擇三菱伺服電機和驅(qū)動器時,只需要知道電機驅(qū)動負載的轉(zhuǎn)距要求及安裝方式即可,我們選擇額定轉(zhuǎn)距為2.4 N·m,額定轉(zhuǎn)速為3 000 r/min,每轉(zhuǎn)為131 072 p/rev分辨率的三菱伺服電機HF-KE73W1-S100,與之配套使用的驅(qū)動器我們選用三菱伺服驅(qū)動器MR-JE-70A。三菱此款伺服系統(tǒng)具有500 Hz的高響應(yīng)性,高精度定位,高水平的自動調(diào)節(jié),能輕易實現(xiàn)增益設(shè)置,且采用自適應(yīng)振動抑止控制,有位置、速度和轉(zhuǎn)距三種控制功能,完全滿足要求。
3、 采用三菱觸摸屏GT1155-QFBD-C,對伺服電機進行自動操作控制。
二、三菱 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
      此處需要伺服電機實現(xiàn)正點、反點、原點回歸和自動調(diào)節(jié)等動作,另外為確保本系統(tǒng)的精確性我們增加編碼器對伺服電機進行閉環(huán)控制。PLC控制系統(tǒng)I/O接線圖如圖1。

1  I/O接線圖

上圖中的公共端的電源不能直接接在輸入端的24 V電源上。根據(jù)控制要求設(shè)計了三菱PLC控制系統(tǒng)梯形圖如圖2。

2 梯形圖 

      M806控制伺服急停,M801控制伺服電機原點回歸,M802控制伺服正點,M803控制伺服反點,M804為自動調(diào)節(jié),M805為壓力校正即編碼器的補償輸入。在電機運行前需要首先進行原點回歸,以確保系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,當(dāng)M50和M53同時接通時,伺服電機以2 kHz的速度從Y0輸出脈沖,開始做原點回歸動作,當(dāng)碰到近點信號M30=ON時,變成寸動速度1 kHz,從Y0輸出脈沖直到M30=OFF后停止。M30是在自動調(diào)節(jié)時,電機轉(zhuǎn)動的角度與零點相等時為ON。
  電機在進行正反點時,我們采用三菱FX3U具有的專用表格定位指令DTBL S1 S2;在使用表格定位之前,我們首先要在梯形圖左邊的PLC parameter(PLC參數(shù))中進行定位設(shè)定。正反點控制我們采用指令DRVA S1 S2 D1 D2絕對定位指令。在自動運行時,我們利用PLC內(nèi)強大的浮點運算指令,根據(jù)系統(tǒng)的多方面參數(shù)進行計算;在操作時,我們只需要在觸摸屏上設(shè)定參數(shù),三菱伺服電機便根據(jù)程序里的運算公式轉(zhuǎn)化成為脈沖信號輸出到驅(qū)動器,驅(qū)動器給電機信號運轉(zhuǎn)。  

    三菱伺服電機運行的過程中為確保電機能達到我們需要的精度,我們采用增量式編碼器與伺服電機形成閉環(huán)控制,我們把計算到的角度與編碼器實際測量角度進行比較,根據(jù)結(jié)果調(diào)整伺服電機的脈沖輸出,從而實現(xiàn)高精度定位。整個程序我們采用步進指令控制(也可以采用一般指令控制),簡單方便。
三、三菱伺服系統(tǒng)設(shè)置
1、三菱伺服驅(qū)動器的接線
      伺服系統(tǒng)的接線很簡單,我們只需要按照規(guī)定接入相對應(yīng)的插頭即可。將三相電源線L1,L2,L3插頭接入CPN1,將伺服電機插頭接入CN2,將編碼器插頭接入CNP2,控制線插頭接入CN1。在調(diào)試程序時需要用伺服電機的專用軟件,通過RS422接口接到伺服系統(tǒng)的CN3上即可。
對于CN1控制線接法如表1。
                                                                       表1控制線接法

名稱

VIN

OPC

RES

EMG

ALM

SG

PP

NP

引腳號

1

2

3

8

9

13

23

25

接線

110

110

Y2

Y1

60

0

Y0

Y3

2、三菱伺服驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)定
      系統(tǒng)采用定位控制。三菱MR-JE系列的伺服驅(qū)動器,主要有兩組參數(shù),一組為基本參數(shù),另一組為擴展參數(shù),根據(jù)本系統(tǒng)要求,我們主要設(shè)定基本參數(shù),主要有NO.0,NO.1,NO.2,NO.3,NO.4,NO.5,NO.7,NO.18,NO.19,擴展參數(shù)要根據(jù)具體情況進行設(shè)定。
  3、同時我們也可以通過伺服設(shè)置軟件SETUP221E進行參數(shù)設(shè)置。我們在伺服電機進行調(diào)試過程中建議先設(shè)為速度模式,進行伺服電機的點動測試。

4 三菱觸摸屏程序設(shè)計
      建立初始畫面,在畫面上分別設(shè)置按鈕開關(guān),在開關(guān)上分別寫上,壓力+、壓力-、原點回歸、自動調(diào)節(jié)、壓力校正、伺服急停等字樣,其中繼電器的對應(yīng)情況如上所寫。控制畫面如圖3和圖4。


三菱觸摸屏程序設(shè)計

3畫面設(shè)置  

三菱觸摸屏程序設(shè)計  

  4參數(shù)顯示  

    本系統(tǒng)通過三菱觸摸屏進行調(diào)節(jié)控制,使操作簡單,也減少了在運行過程中的故障查找環(huán)節(jié),大大提高了工作效率。 系統(tǒng)運用一年多來,從未出現(xiàn)故障,穩(wěn)定性好,且定位精確,為用戶節(jié)約很多時間。如您有此類需求,可撥打海藍機電服務(wù)熱線:400-8819-130!

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