PLC控制伺服电机.docx

服电机 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 第 1 章 PLC基础知识 PLC 简介 1.1.1 PLC的定义 PLC(Programmable Logic Controller)是一种以计算机(微处理器)为核心的通用 工业控制装置，专为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子学系统。目前已 经广泛地应用于工业生产的各个领域。早期的可编程序控制器只能用于开关量的逻辑 控制，被称为可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称 PC。现代 可编程序控制器采用微处理(Microprocessor)作为中央处理单元，其功能大大增强，它不仅具有逻辑控制功能，还具有算术运算、模拟量处理和通信联网等功能。PLC 的高 可靠性到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到，PLC 对环境的要求较低，与其 它装置的外部连线和电平转换极少，可直接接各种不同类型的接触器或电磁阀等。这样看来，PC这一名称已经不能准确反映它的特性，于是，人们将其称为可编程序控 制器(Programmable Controller)，简称PLC。但是近年来个人计算机(Personal Computer)也简称PLC，为了避免混淆，可编程序控制器常被称为PLC。1.1.2 PLC的产生和发展 在 PLC 出现之前，机械控制及工业生产控制是用工业继电器实现的。在一个复杂的 控制系统中，可能要使用成千上百个各式各样的继电器，接线、安装的工作量很大。如 果控制工艺及要求发生变化，控制柜内的元件和接线也需要作相应的改动，但是这种改 造往往费用高、工期长。在一个复杂的继电器控制系统中，如果有一个继电器损坏、甚 至某一个继电器的某一点接触点不良，都会导致整个系统工作不正常，由于元件多、线 路复杂，查找和排除故障往往很困难。继电器控制的这些固有缺点，各日新月异的工业 生产带来了不可逾越的障碍。由此，人们产生了一种寻求新型控制装置的想法。1968 年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM 公司)为了适应汽车型号不断 翻新的要求，提出如下设想：能否把计算机功能完备、灵活、通用等优点和继电器控制 系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，做成一种通用控制装置，并把 计算机的编程方法合成程序输入方式加以简化，用面向过程、面向问题的“自然语言”编程，使得不熟悉计算机的人也可以方便使用。这样，使用人员不必在编程上花费大量 的精力，而是集中力量去考虑如何发挥该装置的功能和作用。这一设想提出之后，美国 数字设备公司(DEC 公司)首先响应，于 1969 年研制出了世界上第一台 PLC。此后，这 项新技术就迅速发展起来。PLC 的发展过程大致如下：第一代：从第一台可编程序控制器诞生到 70 年代初期。其特点是：CPU 有中小型规 模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；功能简单，主要能完成条件、定时、计数控 制；机种单一，没有形成系列；可靠性略高于继电接触器系统；没有成型的编程语言。第二代：70 年代初期到 70 年代末期。其特点是：CPU 采用微处理器，存储器采用 EPROM，使 PLC 的技术得到了较大的发展：PLC 具有了逻辑运算、定时、计数、数值计 算、数据处理、计算机接口和模拟量控制等功能：软件上开发出自诊断程序，可靠性进 一步提高；系统开始向标准化、系统化发展；结构上开始有整体式和模块式的区分，整 体功能从专用向通用过渡。第三代：70 年代末期到 80 年代中期。单片计算机的出现、半导体存储器进入了工 业化生产及大规模集成电路的使用，推进了 PLC 的进一步发展，使其演变成专用的工业 化计算机。其特点是：CPU 采用 8 位和 16 位微处理器，使 PLC 的功能和处理速度大大 增强；具有通信功能远程 I/O 能力；增加了多种特殊功能；自诊断功能及容错技术发展 迅速；软件方面开发了面向过程的梯形图语言及其变相的语句表(也称逻辑符号)；PLC 的体积进一步缩小，可靠性大大提高，成本大型化、低成本。第四代：80 年代中期到 90 年代中期。随着计算机技术的飞速发展，促进 PLC 完全 计算机化。PLC全面使用 8 位、16 位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到 1微秒/步。功能上具有高速计数、中断、A/D、D/A、PID 等，已能满足过程控制的要求，同 时加强了联网的能力。第五代：90 年代中期至今。RISC(简称指令系统 CPU)芯片在计算机行业大量使用，表面贴装技术和工艺已成熟，使PLC整机的体积大大缩小，PLC使用16位和32位的微 处理器芯片。CPU 芯片也向专用化发展。具有强大的数值运算、函数运算和大批量数据 处理能力；已开发出各种智能化模块；以 LCD 微现实的人机智能接口普遍使用，高级的 已发展到触摸式屏幕；除手持式编程器外，大量使用了笔记本电脑和功能强大的编程软 件。目前，为了适应大中型小企业的不同需要，进一步扩大 PLC 在工业自动化领域的应 用范围，PLC 正朝着以下两个方向发展：其一：小型 PLC 向体积缩小、功能增强、速度加快、价格低廉的方向发展，使之能 更加广泛地取代继电器控制。其二：大中型 PLC 向大容量、高可靠性、高速度、多功能、网络化的方向发展，使 之能对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。总的趋势是：(1)中央处理单元处理速度进一步加快。(2)控制系统将分散化。(3)可靠性进一步提高。(4)控制与管理功能一体化。PLC 的构成 PLC 的硬件主要由 CPU 模块、I/O 端口组成。1)中央处理单元 CPU 是 PLC 的核心，它是运算、控制中心，将完成以下任务：(1)接受并存储用户程序和数据。(2)诊断工作状态。(3)接受输入信号，送入 PLC 的数据寄存器保存起来。(4)读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作。2)PLC 中的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器 3)I/O接口模块的作用是将工业现场装置与CPU模块连接起来，包括开关量I/O 接口模块、模拟量 I/O 接口模块、智能 I/O 接口模块以及外设通讯接口模块等。图 1-1 为 PLC 的硬件组成框图：主机 的工 -4 输 PLC 作原理 1 输 输 输 P入C 工作过程 序采样信所有输入信号并 _,L=对当前 MA 输出映像寄存器中的数据进行运算处理，再将其结果写入输出映像寄存器号 保 存，当 PLC 刷 新 输 出 锁 存 器 寸 被 用 作 驱 动 用 户 设 备，至 此 完 成 描周期一般在 100 护性可和计算机程 可分为输入采样，程序执行和输出刷新三个主要阶段。PLC核顺 读入到输入映 存器中存储，在 PLC 执行程序时被使用，通过 扫描周期。PLC 的扫 7 I _ 毫秒以内 序外目媲美，I设 周期大为缩短，维修亟方便，作过程见图统2呈序)PLC 的循环扫描工彳。PLC 程序的易修改性，可靠性，通用性 再加上其体积存储器6 量轻，安装调 还可重复复利用。RAM(用户程序)-一初始化 第 2 章伺月服系统 图L1 伺服电机种类及结构特点 试方，f展性，其设计加工 易/维 构”当个得心应手的 号来到之“伺服”一词源于希腊语“奴隶异的意思。人们想把“杳结果正常。在讯 号来到之前，转子静止不动；讯 驯服工具，服从控制信号的要求而动作+后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转常由于它的“伺服”性能，因此 而得名伺服系统。扫描周期监视时间预置 的位置、方位、状态等输出被空量能够跟随输入目标值 值)的任意变化的自动控制系统。？务是按控制命令的要求二功率也亍放大、变换与调控等处理，方便。(或给定 执行用户程序 遢常或警主 使驱动装置输汁币 通常根据伺服驱动器的种类来分类，有电气式邙压式或电气一油压式三种。伺服 S 1=1-异常力矩、速度和位置控制得非常程序活 NO 扫描周期固定值 无 有固定值设置 系统若按功能来分，则有计量伺服和功率伺服系统；模拟伺服和功率伺服系统；位置伺 服和加速度伺服系统等。？电气式伺服系统根据电气信号可分为 DC 直流伺服系统和 AC 交流伺服系统二大 类。AC 交流伺服系统又有异步电机伺服系统和同步电机伺服系统两种 电气伺服技术应用最广，主要原因是控制方便，灵活，容易获得驱动能源，没有公 害污染，维护也比较容易。特别是随着电子技术和计算机软件技术的发展，它为电气伺 服技术的发展提供了广阔的前景。？早在 70 年代，小惯量的伺服直流电动机已经实用化了。到了 70 年代末期交流 伺服系统开始发展，逐步实用化，AC 伺服电动机的应用越来越广，并且还有取代 DC 伺服 系统的趋势成为电气伺服系统的主流。目前交流伺服电动机分为两种：同步型和感应型。同步型(SM):采用永磁结构的同步电动机，又称为无刷直流伺服电动机。其特点：(1)无接触换向部件。(2)需要磁极位置监测器(如编码器)。(3)具有直流伺服电动机的全部优点。感应型(IM):指笼型感应电动机。其特点：(1)对定子电流的激励分量和转矩分量分别控制。(2)具有直流伺服电动机的全部优点。伺服系统由位置检测部分、误差放大部分、执行部分及被控对象组成。采用了全封 闭无刷结构，以适应实际生产环境不需要定期检查和维修。其定子省去了铸件壳体，结 构紧凑、外形小、重量轻。定子铁心较一般电动机开槽多且深，散热效果好，因而传给 机械部分的热量小，提高了整个系统的可靠性。转子采用具有精密磁极形状的永久磁 铁，因而可实现高转矩/惯量比，动态响应好，运行平稳。转轴安装有高精度的脉冲编 码器作检测元件。因此交流伺服电动机以其高性能、大容量日益受到广泛的重视和应 用。交流伺服电机的控制方法 这里只介绍一种IM型伺服电机的控制方法:SPWM(脉宽调制变频)变频调速。这 是最近发展起来的，其触发电路是一系列频率可调的脉冲波，脉冲的幅值恒定而宽度可 调，因而可以根据U1/f1比值在变频的同时改变电压，并可按一定规律调制脉冲宽度，如按正弦波规律调制，这就是SPWM变频调速。SPWM变频的工作原理可用图2-1加以说明。u 0:I-1-1；I-1I-:x wt U I I I,I i i I I I!I I I 0:I I I I I I I!.!_!t I I I I I I 图 2-1 若希望变频输出为图2-1所示正弦波电压，则它可以用一系列幅值不变的矩形脉冲 来等效，只要对应时间间隔内的矩形脉冲的面积和正弦波与横轴包含的面相等即可。单 位周波内的脉冲数越多，等效的精度越高，谐波分量也越小。SPWM变频调速系统的组成和线路比较复杂，现在已经有专用的SPWM集成组件 供选择，如英国的HEF4752KV，功能齐全，为工程人员提供了方便。第 3 章 R7D-APA3H伺服驱动器 R7D-APA3H 伺服驱动器外部结构及端子说明 SMARTSTEP A系列为基于传统的步进马达的简单定位系统用途而开发出来的脉冲 输入型位置控制产品。它结合了步进的简单易用特点，同时具备步进马达难以达到的一 些特征，如：在高速、高矩的情况下段时间内完成定位，在负荷急剧变化的情况下仍能 保持状态稳定等，是具有很高可靠性的马达/驱动器。图3-1为R7D-APA3H伺服驱动器外部结构，表3-1为端子说明。注：本系列使用电压：主回路电源：单相 AC200/230V(170253V)50/60Hz 控制回路电源：单相AC200/230V(170253V)50/60Hz 参数/监控模式 监控模式见表3-2。监控 NO.监控项目 表 3-2 说明 Un000 速度反馈 显示马达实际转量 Un002 转矩指令 显示至电流回路的指令值 Un003 Z 相的脉冲数 显示从 Z 相的转动值为脉冲数 Un004 电角度 显示马达的电角度 Un005 输入信号监控 显示控制输入信号（CN1）的输入信号 Un006 输出信号监控 显示控制输入信号（CN1）的输出信号 Un007 指令脉冲的速度表示 显示将指令脉冲的频率换算后的值 Un008 位置偏差 将偏差计数器内积累的脉冲通过指令单位进行显示 Un009 累计负荷率 显示实效转矩 Un00C 输入脉冲计数 显示输入脉冲计数 Un00D 反馈脉冲计数 显示反馈脉冲计数 L1 L2 切 2 L1C L2C B1 B2 U V W C N 1 C N 2 图3-1 控制输入输出信号的连接及外部信号信 处理电路图见附录1。L1 主电路电源输入端 L2 1 抑制电源谐波用直流电抗器 连接端子 2 L1C 控制电源输入端子 L2C 勇 1 外置再生电阻连接端子 B2 U 马达连接端子 V W CN1 控制输入输出用连接器 CN2 编码器输入用连接器 CN3 通信用连接器 参数模式见表3-3。-表 3 3-3 3.参数名称 说明 位 NO.名称 设定 说明 Pn000 基本开关 1 0 反转方向 0+指令为 CCW方向回转 1 控制模式选择 1+指令为 CW 方向回转 Pn001 基本开关 2 0 伺服 OFF 时、报 警发生时选择停止 0 用动力制动器停止马达 1 用动力制动器停止马达，停止后解除动力制动器 表 3-1 2 用自由运转停止马达 Pn100 速度回路增益 调整速度回路的响应性 Pn101 速度回路积分 时间常数 速度回路的积分时间常数 Pn102 位置回路增益 调整位置 回路的响应性 Pn110 在线自动调整 设定 0 在线自动调整选 择 0 接通电源后，只进行运转 初期的自动调整 1 保持自动调整 2 不自动调整 Pn200 位置控制设定 1 0 指令脉冲方式 1 偏差计数器复位 2 伺服 OFF 时、报警发生时的偏差计数器复位 基本动作操作方法 1.调整增益用旋转开关调整增益用旋转开关 可以调整马达响应性能，选择0时，按照内部设定的参数值运行。选择1F时，按照旋转开关的数值运行。如果需要降低马达响应性能（平滑地运动时），将开关设定在较小值。如果需要提高马达响应性能（快速地运动时），将开关设定在较大值。2.开关开关/参数设定有效切换参数设定有效切换 设定驱动器的动作是按照功能开关进行或者是按照参数设定进行。见图3-2,说明见 表 3-4。二 A 终止在线自动调整。将结果保存 在参数的惯性比（Pn103），进行转脉冲/反转脉冲 输入和脉冲/方向信号进行切换。见图 杯 6 说明见表 4.4在在 在线自动调整见 2七 5.1 动态动态 线自动调整 ON-O 开关 6 开关/参数设定有效切换 OFF 功能设定开关有效 ON 参数设定有效 表 3-5 开关 3 脉冲指令的模式 OFF 正转脉冲/反转脉冲：正逻辑 ON 脉冲/方向信号：正逻辑 实行在线自动调整。ON OFF 表3-4 3-3 动态制动的设定见图3-5,说明见表3-6。I/O的系统控制操作而设计的。CPM2C在一个小巧的单元内综合有各种性能，包括同步脉冲控制，中断输入，脉 冲输出，模拟量设定和时钟功能等。CPM2C CPU单元又是一个独立单元，能处理广泛 的机械控制应用，所以它是在设备内用作内装控制单元的理想产品，完整的通信功能保 证了与个人计算机、其它O MRON PLC和O MRON可编程终端的通信。这些通信能力使 用户能设计一个经济的分布生产系统。4.1.2 CPM2C的基本功能和特点 基本功能见表4-1。表 4-1 CPU 单元类型 CPM2C 是 台设有 20，30，40，或 60 内装 I/O 端子的？1（有种输出可 用（继电器输出，漏型晶体管输出和源型晶体管输出）和 2 种电源可用（100/240 VAC 或 24VDC）。扩展 I/O 单元 为使 PLC 的 I/O 容量提高到最大的 120 点 I/O，与 CPU 单元连接的扩展单元可多 达 3 个。有三种扩展单元可用：20点 I/O单元，8点输入单元，和 8点输出单 元。将 3个 20 点 I/O单元与60 内装【/。端子的 CPU 单元连接就得到 120 点 I/O 的最 大 I/O 容量。模拟量 I/O 单元 为提供模拟量输入和输出可连接多达 3 个模拟量 I/O 单元。每个单元提供 2 点 模拟量输入和1 点模拟量输出，所以连接 3 个模拟量 I/O 单元就能得到最大的 6 点模拟量输入和 3 点模拟量输出。(将模拟量 1/。点与 PID()和 PWM(一)指令 结合就能完成时间-比例控制)。模拟量输入范围可以设置为 0 10VDC,1 5VDC，或 4 20mA；分辨率为 1/256。(1 5VDC 和 4 20mA 设定可以使用开路检测功能)。模拟量输出范围可以设置为 0 10VDC,-10 10VDC,或 4 20mA；分辨 率为 1/256。CPM2C的特点：(1)丰富的指令系统，基本指令和应用指令多达185条。(2)中断功能完善，高达20kHz的高速计数器能方便地测量高速运动的加工件。(3)高速脉冲输出功能更加完善。(4)具有同步脉冲控制功能，可方便地调整输入输出的脉冲频率比值。(5)内置时钟功能。(6)完善的通信功能。(7)可方便地与OMRON的可编程序终端(PT)相连接，为机器操作提供一个可界 面。CPM2C 的操作方式 CPM2C有3种操作方式：PROGRAM，MONITOR和RUN，见表4-2。表 4-2 PROGRAM 方 式 在编程方式下程序不会执行。该方式进行以下为程序执行作准备的操作 改写如 PLC 设置内的那些初始/操作参数。写入，传送和检查程序。用 I/O 位强制置位和强制复位来检查接线。MONITOR 方 式 程序在 MONITOR 方式下执行并通过编程设备能进行以下操作。一般来 说，MONITOR 方式用于程序调试，检测操作和进行调整。在线编辑 监视操作期间的 I/O 存储器。强制置位/强制复位，改变设置值，在操作期间改变当前值。在 RUN 方式下程序以正常速度执行。如在线编辑，I/O 强制置位/强制复位,改变设置值/当前值等操作不能在 RUN 方式下进行，但可以进行 I/O 位状态监 视。同步脉冲控制及脉冲输出功能介绍 4.3.1同步脉冲控制 CPM2C的晶体管输出型，它的高速计数器功能配合其脉冲输出功能，可以产生一 个频率为输入脉冲固定倍数的输出脉冲。见图4-1。4.3.2 CPM2C的高速脉冲输出功能 CPM2C使用01000、01001两个输出点，高速脉冲输出功能更加完善。其脉冲输出 功能有以下三种情况：(1)两点无加速/减速的单相脉冲输出：输出频率为10Hz10KHz，占空比50%。(2)两点不同占空比的脉冲输出：频率范围为999KHz，占空比0100%。(3)带梯形加速/减速变化的脉冲输出，分为脉冲+方向输出和增/减(CW/CCW)脉 冲输出，占空比50%。脉冲输出模式有2种：独立模式，在此模式下，输出预定数目的脉冲后输出停止；连续模式，在此模式下输出由指令来停止。图4-2是带梯形加速和减速的脉冲输出。选择脉冲输出的方向控制方式 脉冲+方向输出或增/减脉冲输出 选择脉冲输出端口编号 脉冲输出端口编号 0 RUN 方式 PRV(62):读出脉冲输出当前值 PV 和状态-输出端接线 PLC 设置(DM6629)脉冲输出端口号：01000 或 脉冲输出端口编号 0 的当前坐标值系 创建-图个梯形图程序 PULS(65):设置脉冲输出个数 ACC(-):控制带梯形加速和减速的脉冲输出 INI(61):停止脉冲输出和改变脉冲输出当前值 PV 带梯形加速和加速的脉冲输出原理图见图4-3。编程相哭指令 4.5.1同步脉冲控制的相关指令 与同步脉冲控制的相关指令见表4-3。PULS(65)设置脉 个数的指令 脉冲输出的方：控制方式和端口接线 1指令 制指令 01000 脉冲 CW 01001 方向 CCW 指定脉冲为相对的方向控制方模式指定 或绝对脉冲 脉冲输出方冲控制（8 位 BCD 码）启动频率：0 Hz10 方式的选择与所使用的信号类型有关，如】图4-4所示。脉冲K&1方向 输出 01000 预定频率：0Hz10Hz 加/减速的变化率：10ms 频率增加/降 SR 229 立即 PRV(62)读出脉冲输出当前值 PV 读出脉冲输出的状态 出 noicoc：图 4-5 增减脉冲输出见图4-6。1001 5 初始化设置 SR 228 01001 01000 增/减脉冲输出 停止脉冲输出 每次扫 描过程 4-4 高速计数 器当前值 读取指令 每次扫 J描过程 脉冲输出的状态脉冲输出当前值 PV-麻;中输出 方向输出 10CH 黑|中W CDM|JQM PCQH|Q,嫌临二5000：GV；期时计方向谐出 3 肆出革口匚1001：口 2?1：逆啪）方啊出-*指令 控制 操作()SYNC()启动同步控制 指定脉冲的频率比例系数，输出端口号和输出脉冲 改变频率比例系数 在脉冲输出过程中改变脉冲 频率比例系数()INI(61)停止同步控制 停止脉冲输出()PRV(62)读脉冲输入频率 读出脉冲输入频率 读同步控制的状态 读出同步控制的状态 SYNC（）指定脉冲的脉冲输出端口（01000,01001），频率比例系数和启动脉冲输 出。存储将要设定的频率比例系数 示：1%1000%注：通过将 PLC 机转换为 PROGRAM 模式来停止脉冲输出也是 以的。PRV（62）用来读出脉冲输入频率。操作指令见表4-4。表 4-4 指令 控制 操作()PULS(65)设置脉冲个数 在独立模式下设置将输出的脉冲个数()ACC()设置脉冲频率和启动脉冲输出 在独立或连续模式下，设置脉冲输出的预定频 率、启动频率和加速/减速变化率，并启动脉冲输 出 改变脉冲频率 连续模式下，在脉冲输出过程中，根据所指定加 速/减速变化率，执行加速/减速操作来改变脉冲 频率 停止脉冲输出 根据所指定加速/减速变化率，减小脉冲输出频率 直到停止()INI(61)停止脉冲输出（减速停止）停止脉冲输出 脉冲输 入端（口指定（00-：高速计数 脉冲输出端口指定 0（000:脉冲输出端口 0 耕 0 用指令部幡端口）指定频率比例系数时，一定要将脉 输出频率设置在 10 kHz 以下。率比例系数 频率比 P2 匕例系数 C INI（61）指令用来停止同步控制。端口 0 指鼎 1000（4 高速计数器表 控制标识（005：000 止同步控制 可定为 000 005 000()PRV(62)固定为 000:脉冲输础端口 0 PRV（62）用来读出同步控制的状态。控制标识（000：读高速计数器的输入频（）PRV（62）4.5.2带梯形加速和减速的脉 D+1 最右边 4 位数字 最点带梯数字加速0和减速00002巴 000 001(8 位昏 D 码)输出端口指定指令00:脉冲输出端口 0；010:脉冲输出中 控制标识（001：读同步控制的状态）脉储同步控制状态的固始字相关的 改变脉冲输出当前值PV 改变脉冲输出当前值PV 从表4-5可以看出哪些操作指令在带梯形加速和减速的脉冲输出进行时可以执行。PULS(65)SPED(64)INI(61)ACC()连续模式 不能 不能 台匕 能 不能 独立模式 不能 不能 台匕 能 能 表 4-5 PULS(65)指令用来指定在独立模式下要输出的脉冲个数 ()PULS(65)000 当脉 D 只能 N 注：000：相对脉冲 001：绝对脉冲 固定为 000：对坐输出的脉冲输出当前值与移动的脉冲数目之和 脉输输出的值型(标系统在 PJLC 设置中设绝对脉绝对坐标系统时，1SPULW 指令来指定脉冲输出的类型为绝对脉冲。输出模式 加速/ACC(-)指令用脉冲个数脉冲的频率最左边速数减速变化率 曰去、占A尸-米刀小1女乂 取勺必，取江女X于厂 取 存储设置的脉冲个数的寄存器。和在离散模式下启动脉冲输出。存储范围为 96,777,21516,777,215 -N+1-最左边4位数字 负数可通过置最左边的负数标志位为ON来表示。固定为 000：(脉)A 输出竭口 0 脉冲输 少 -设置表的起始字 M 注：脉冲的加速/减速变化率就是每 10ms 脉冲的频率增加或减 的数值。ACC()指令用来设置脉冲的频率，加速/减速变化率 T 002：|脉冲I方向输出，独立模式()ACC()固定为减豳变脉冲输出端口 0#1000 BCD 码表示:10 Hz10 kHz)脉冲二 目标为 输出模式标识 M _ 士 _.频率(#0001#0001#1000 BCD#1000 BCD码表示：10 Hz 10 设置表的起始字T 注:脉冲的加速/减速变化率就是每 10ms 脉冲的频率增加或减 的数值。INI(61)指令用来改变脉冲输出当前值PV。开始频率(#0001#1000 BCD 码表示：10 Hz10 kHz)指定 010:011:012:013 脉冲的输出模式 0 增/减脉;冲输:出，CW,连固定为000 增/减脉)冲输出，CCW,脉冲+方 IC 输出，CW,脉冲+方向输出 CCW:脉冲输出端口0 flip 丫冲输出停止时才可以改。连，连续模式 减速变化率吒#跖 01#1000 最右边码表数字)：指改变来减速最右边位冲最左边位数字)固定为 000变脉冲输放端被改变的 PV 值。目标频率(#000003 悝2000 BCD 码最左边4 方向输出 000 开始频率(#0001#0001#1000 BCD#1000 BCD码表定为000 标识(A 字 C(i储范围输 96)777,215 16,777,215 负数可通过置最左边的负数标志位为 ON 状态来表 H00010 kHz)检测执 喝实例 2 正反转和加减 II DIFU(13)20000 位是否处于 ON 状态 速的结 在这个例子中 0000 1 0 0 0 0 0 0 0 设定脉冲个0 脉冲输出端口 0 一一 相对脉冲 要求实现如再国惑翻加减速字结合控制00 个脉条件:控制F)000 DM0000 5,方向指定器：艘（。000 000 DM0010 DM0000 设置脉冲频率和启动脉冲输出 DM0001 一脉冲输出端口 0 十独立模式，增/减脉冲输出 Q 设置表的起始字 END(01)V 1 gw 1 加一染牛；00005i 方向播定器 iOKOSl DM0 DM0011；1:DM0012.加酣袱速劳匕率 间.diCiHE I D ms 加/减速变化率：10Hz/10ms 目标频率：500 Hz 开始频率：200 Hz 模式标识 编程实例 1独立模式下的梯形加减速 加速/减速变化率（#0001#1000 BCD 码表示：10 Hz 10 霉频本实嬲要舔0姬条件W腰置）于ON状态时，有1000个脉冲从输出端口 开始0频（脉?冲输嘲袖CD 码表示其脉冲频率变化如图 J 所示的梯形加/减速变化方式，kHz）用独立脉冲方式来实现。图 5-1 解题思路可见图5-2。图 5-2 根据图5-2所示流程可编程序如下。CPM2C控制R7D-APA3H伺服驱动器接线图见附录2。00005 000 景覃:（输PM口指控制 R7D-APA3H 伺服驱动器 设置表的起始字 T+1 题目分析及解答：当执行条件位(00005)置于ON状态时，频率为100Hz的冲动脉冲从脉冲输出端口 01000(CW方向)或脉冲输出端口01001(CCW方向)输出。当执行条件位(00005)置于 OFF状态时，脉冲输出停止。通过改变方向指定位(00006)的方法可以实现输出端口 01000(CW方向)与输出端口01001(CCW方向)之间的切换。CPM2C控制R7D-APA3H伺服驱动器接线图见附录2。依据上述，可编程序如下。DM0012 顽程舞减速同步脉冲控制的实现 000 一脉冲输出端口 00005 执行条件 在这个例子殆要求当执行条件位(00005)变为ON状态时，同步脉冲控制启动并将 一 DIFU(13)010000 检测执行条件标志位是否处于 ON 状态 起出始掣1000(脉冲输出端口0)输出。检测执行条件标志位是否处于 OFF 状态 与通过高速计数器输入的脉冲相应的输出 -DIFD(14)20001 匕时，脉冲的频率比例系数可以通过模拟控制量0来改变。当执行条件位(00005)变为 END(ARu 20000,O旺状态时，同步脉冲控制停止。题目分析及解答：00006 ACC(-)-CW 方向输出 000 010 编程思路可见方希指祟艮据4.5.1中讲到 一脉冲输出端口 0 一连续模式，增/减脉 关指令，、编程如下(CPM2C控 C置表的开始字 制 R7D-APA3,00006,-,/R H伺服驱动器接线 图见附录2)。ACC()000 011 DM0000 DM 0000 DM 0001 DM 0002 DM0010 DM0011 加/减速变化率：10 Hz/10ms 目标频率：500 Hz 加/减速变化率：10 Hz/10ms 目标频率：0 Hz 的同步脉溺的相 CCW方向输出 脉冲输出端口 0 连续模式，增/减脉冲输 出，婆置表向起始字 20001 AR1111 20001 AR1111 20002 20003 实验的角度完成了一个基本功能实现演示系统高速计数器MP2C可编程控制器实现了 脉冲输出端口 0 伺服驱督列基本功能的控制-博放频率减赢起耕和同步脉冲控制 我收益颇丰。首先对PLC和伺服系统的结构以及工作原理有 005 对它们之间的联系乜做了比较深刻的思索。从接到题目，我就 手阅读大量的相关学习资料，函分利用和巩固了以前所学和未学的各种知识和相关理 论。其次通过本设计，提高了自己的硬件连接和调试能力，学会了欧姆龙的编程软件,同时也积累了一些经验。还有就是在本次设计中也发现了不少问题，在此提出来，对自己来说是个总结，也 希望对以后做类似设计的同学能有所帮助。一是：不管是独立或连续模式，INI(65)指令 只能当脉冲输出停止后才能执行。在脉冲输出过程中，脉冲输出当前值不能被改变。如 果要改变当前值，0 0 2 0 0 0 1 0 00005 DIFU(14)20000 交流伺服系统是一个复杂的运动控制系统,SYNC 结论 检测执行条件标志是否 有从 O FF 状态到 ON 状态的变化 实用性很强。、从本设计目的出发，我只是 执行同步脉冲控制 000 R7D-APA3H 20000 INI 停止同步脉冲控制 通过这次毕业设计，比较深刻的理解，而且 DM0000 DM0001 首先要停止脉冲输出。二是:ACC（）指令只能用来改变脉冲频率 和停止脉冲输出。而且，在加速或减速过程中，指令ACC（一）不能被接收。三是在最 后设计CMP2C和R7D-APA3H伺服驱动的连接中一定要细心，布线不能出错，不使用的 信号线不要进行布线，任其空置，否则可能导致单元、驱动器破损。再就是指令脉冲要 使用电源（DC24V）作为专用电源。总之，这次毕业设计使自己获得了很大的锻炼。感谢学校给我们这次锻炼的机会！谢辞 首先深深感谢我的指导老师，在本设计期间给予我悉心的指导和精心的培养。徐老 师渊博的知识、丰富的实践经验、敬业的精神令我钦佩不已，老师为我们提供了良好的 实验条件，使我顺利地完成了毕业设计。从老师这里我不仅学到了知识，学会了研究的 方法，更学会了做人的道理，这些都使我受益匪浅。再次深深地感谢徐老师！深深感谢学院领导，正是在他们英明的带领下，自动化学院才有了飞速发展，我们 才得以有优良的环境用来做设计工作。深深感谢大学四年教过我的老师们，他们给了我丰富的知识。深深感谢我的辅导 员，在这几年的大学生活当中在生活上给了我无私的关怀和帮助，同时他们丰富的实践 经验、踏实的工作作风给我留下了深刻的印象。深深感谢学校信息网络中心和图书馆老师，他们提供给了我们很多宝贵的资料，让 我们在学习之余有了更为广泛的知识来源。深深感谢和我一起做毕业设计的同学，在本设计期间他们给了我无私且及时的帮 助。深深感谢含辛茹苦养育我的父亲和母亲，在我求学期间，他们给了我最大的支持和 关爰。参考文献 1.可编程序控制器原理应用网络，中国科学技术大学出版社，2002。2.姜培刚，机电一体化系统设计，机械工业出版社，。3.胡佑德，伺服系统原理与设计，北京理工大学出版社，。4.金钰、胡佑德，伺服系统设计指导，北京理工大学出版社，2002-6。5.孙汉卿，数控机床维修技术，机械工业出版社，。6.OMRON 公司，SMARTSTEP A 系列操作手册，上海，。7.宋伯生，PLC编程理论、算法及技巧，机械工业出版社，。8.高钦和，可编程控制器应用技术与设计实例，人民邮电出版社，。9.中国机械工业教育协会组编，可编程序控制器及其应用，机械工业出版社，。10.王兆义，小型可编程控制器实用技术，北京机械工业出版社，1997。11.Dieter Gelf,Einfuehrung in die speicherprogrammiete Steuerung,Darms tadt:Winklers Verlag,1998。12.Guenter Wellenteuther,Steuerungstechnik mit sps,Wiesbaden:Viewegs,1996。13.于海生，微型计算机控制技术，重庆大学出版社，1998。14.孙同景、徐德，可编程序控制器应用基础，山东科学技术出版社，1996。15.OMRON 公司，CPM1A_2A_2AH_2C 编程手册，电子资料，2000。附录 1 控制输入输出信号的连接及外部信号处理电路图 附录 2 CPM2C控制 R7D-APA3H伺服驱动器接线图