合肥自動化談PLC實現(xiàn)定位節(jié)制系統(tǒng)應用

為了在一定場合取代高成本的定位控制，實現(xiàn)準確定位控制系統(tǒng)最優(yōu)的性價比，采用SIEMENS公司S7-200系列PLC作為控制器，控制三相交流異步電動機和步進電機運行以實現(xiàn)準確定位。通過對貨物倉儲系統(tǒng)中傳輸帶的定位控制，及對直線送料導軌的定位控制的實驗，得出了準確定位控制系統(tǒng)設計與實施時的關鍵技術，并給出了兩種實現(xiàn)準確定位的控制方案及PLC程序。這種使用PLC實現(xiàn)的定位方法具有快速、準確、成本低、易于實現(xiàn)的特點，在工業(yè)生產(chǎn)中十分實用。

引言

在自動化設備生產(chǎn)、加工和控制過程中，經(jīng)常要對加工工件的尺寸或機械設備移動的距離進行準確定位控制。在定位自動化控制系統(tǒng)中常使用交流異步電機或步進電機等伺服電機作為驅動或控制元件。實現(xiàn)定位控制的關鍵則是對伺服電機的控制。由于可編程控制器(PLC)是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種工業(yè)控制計算機，具有抗干擾能力強、可靠性極高、體積小等顯著優(yōu)點，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制裝置。

本文旨在闡述利用plc控制柜伺服電機實現(xiàn)準確定位的方法，介紹控制系統(tǒng)在設計與實施中需要認識與解決的若干問題，給出了控制系統(tǒng)參考方案及軟硬件結構的設計思路，對于工業(yè)生產(chǎn)中定位控制的實現(xiàn)具有較高的實用與參考價值。

1plc編程控制系統(tǒng)的高速計數(shù)器指令和旋轉編碼器控制三相交流異步電機實現(xiàn)的準確定位

1.1系統(tǒng)工作原理

plc編程控制系統(tǒng)的高速計數(shù)器指令和編碼器的配合使用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動控制中可實現(xiàn)精確定位和測量長度。目前，大多數(shù)PLC都具有高速計數(shù)器功能，例如西門子S7-200系列CPU226型PLC有6個高速計數(shù)器。高速計數(shù)器可以對脈寬小于PLC主機掃描周期的高速脈沖準確計數(shù)，不需要增加特殊功能單元就可以處理頻率高達幾十或上百kHz的脈沖信號。旋轉編碼器則可以將電動機軸上的角位移轉換成脈沖值。

利用plc編程控制系統(tǒng)的高速計數(shù)器指令和編碼器控制三相交流異步電機實現(xiàn)的準確定位控制系統(tǒng)，其原理是通過與電動機同軸相連的光電旋轉編碼器將電機角位移轉換成脈沖值，經(jīng)由PLC的高速計數(shù)器來統(tǒng)計編碼器發(fā)出的脈沖個數(shù)，從而實現(xiàn)定位控制。

1.2設計與實施

以對傳輸帶的定位控制設計為例加以說明?，F(xiàn)需要用傳輸帶運送貨物，從貨物運送起點到指定位置(終點)的距離為10cm?，F(xiàn)要求當傳輸帶上的貨物運行10cm后，傳輸帶電機停止運行。該系統(tǒng)硬件設置主要包括西門子S7-200CPU226型PLC、傳輸帶電機(三相交流異步電機)、OMRON的E6A2-CW5W光電旋轉編碼器、松下VFO系列BFV00042GK變頻器等。該系統(tǒng)的工作原理是將光電編碼器的機械軸和傳動輥(由三相交流異步電機拖動)同軸相連，通過傳動輥帶動光電編碼器機械軸轉動，輸出脈沖信號，利用PLC的高速計數(shù)器指令對編碼器產(chǎn)生的脈沖(采用A相脈沖)個數(shù)進行計數(shù)，當高速計數(shù)器的當前值等于預置值時產(chǎn)生中斷，經(jīng)變頻器控制電動機停止運行，從而實現(xiàn)傳輸帶運行距離的準確定位控制。

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