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手把手实现伺服控制 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。 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 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=1.3K Ω ~2K Ω ; Vcc=12V , R= 510 K Ω ~ 820 K Ω ; Vcc= 5 V , 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 24 V 0 V2) 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。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 CCW\CW 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 CCW\CW 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 50 00PS , 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 ) ( 1000 2 60 ) / ( 10000 RPM R PS X = × × 得: X=83333.3H Z 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4) 程序的编写 设置完成之后即可进入程序的编写。 5) 5) 5) 5) NCNCNCNC 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6) 子程序内容 INIT 子程序主要是做一些初始化,如下 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。7) 7) 7) 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 6 6 6 6 段对应的行程脉冲数总 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。 PL C 输出给伺服的信号只有 PLS\DIR 、 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。 何燕翔 TEL:15860720065 MAIL:heyanxiang@qq.Com QQ:511757243 2010.3.3 附图:
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