在講述這個(gè)問(wèn)題之前,首先要清楚伺服電機的用途,相對于普通的電機來(lái)說(shuō),伺服電機主要用于精確定位,因此大家通常所說(shuō)的控制伺服,其實(shí)就是對伺服電機的位置控制。其實(shí),伺服電機還用另外兩種工作模式,那就是速度控制和轉矩控制,不過(guò)應用比較少而已。速度控制一般都是有變頻器實(shí)現,用伺服電機做速度控制,一般是用于快速加減速或是速度精準控制的場(chǎng)合,因為相對于變頻器,伺服電機可以在幾毫米內達到幾千轉,由于伺服都是閉環(huán)的,速度非常穩定。轉矩控制主要是 控制伺服電機的輸出轉矩,同樣是因為伺服電機的響應快。應用以上兩種控制,可以把伺服驅動(dòng)器當成變頻器,一般都是用模擬量控制。
伺服電機最主要的應用還是定位控制,因此本文重點(diǎn)講述PLC對伺服電機的位置控制。位置控制有兩個(gè)物理量需要控制,那就是速度和位置,確切的說(shuō),就是控制伺服電機以多快的速度到達什么地方,并準確的停下。
伺服驅動(dòng)器通過(guò)接收的脈沖頻率和數量來(lái)控制伺服電機運行的距離和速度。比如,我們約定伺服電機每10000個(gè)脈沖轉一圈。如果PLC在一分鐘內發(fā)送10000個(gè)脈沖,那么伺服電機就以1r/min的速度走完一圈,如果在一秒鐘內發(fā)送10000個(gè)脈沖,那么伺服電機就以60r/min的速度走完一圈。
所以,PLC是通過(guò)控制發(fā)送的脈沖來(lái)控制伺服電機的,用物理方式發(fā)送脈沖,也就是使用PLC的晶體管輸出是最常用的方式,一般是低端PLC采用這種方式。而中高端PLC是通過(guò)通訊的方式把脈沖的個(gè)數和頻率傳遞給伺服驅動(dòng)器,比如Profibus-DP CANopen,MECHATROLINK-II,EtherCAT等等。這兩種方式只是實(shí)現的渠道不一樣,實(shí)質(zhì)是一樣的,對編程來(lái)說(shuō),也是一樣的。除去脈沖接收,其實(shí)伺服驅動(dòng)器的控制和變頻器是完全一致的。
對于程序編寫(xiě),這個(gè)差別很大,日系PLC是采用指令的方式,而歐系PLC是采用功能塊的形式。但實(shí)質(zhì)是一樣的,比如要控制伺服走一個(gè)絕對定位,就需要控制PLC的輸出通道,脈沖數,脈沖頻率,加減速時(shí)間,以及需要知道伺服驅動(dòng)器什么時(shí)候定位完成,是否碰到限位等等。無(wú)論哪種PLC,無(wú)非就是對這幾個(gè)物理量的控制和運動(dòng)參數的讀取,只是不同PLC實(shí)現方法不一樣。
以上是威科達對PLC(可編程控制器)控制伺服電機的總結,那下面我們來(lái)了解一下PLC可編程控制器的安裝使用注意事項。
PLC程序控制器已廣泛使用各個(gè)領(lǐng)域,因其內部由大量的電子元器件組成,極易受一些周?chē)姎庠母蓴_、強磁場(chǎng)電場(chǎng)、環(huán)境溫濕度、振動(dòng)幅度大等因素影響到PLC控制器的正常工作,這點(diǎn)往往被許多人忽略。即使程序編制再好,按裝環(huán)節不注重,曰后調試、運行會(huì )帶來(lái)很多的故障。疲于奔命地維護。
以下是安裝時(shí)注意事項:
1、PLC安裝環(huán)境
a,環(huán)境溫度在0~55度,過(guò)高過(guò)低會(huì )導致內部電了元器件運行不正常。必要時(shí)采取降溫或升溫措施
b,環(huán)境濕度在35%~85%,濕度過(guò)大會(huì )使電子元器件導電性增強,易使元件器耐壓降低,電流過(guò)大而擊穿損壞。
c,不能按裝在振動(dòng)頻率50Hz、幅度為0.5mm以上,因振動(dòng)幅度過(guò)大會(huì )造成內部電路板的電子元器件脫焊、脫落。
d,在電器箱內外應盡可能遠離強磁場(chǎng)電場(chǎng)〈如控制變壓器、大容量的交直接觸器、大容量的電容器等)電氣元器件,還有易產(chǎn)生高次諧波(如變頻器、伺服驅動(dòng)器、逆變器、可控硅等)控制器件。
e,避免按裝在金屬粉塵多、腐蝕、可燃氣體、潮濕等場(chǎng)所
f,在電氣箱內最好放至于上部,遠離熱源的電氣元器件,必要時(shí)考慮降溫及向外排風(fēng)處理。2、電源
a,要正確接入PLC電源,有交直之分。如三菱PLC有DC24V;有AC的其電壓較靈活輸入,范圍在100V~240V(允許范圍85~264),頻率為50/60Hz,無(wú)需拔動(dòng)開(kāi)關(guān)。最好使用隔離變壓器提供給PLC電源。
b,對于PLC輸出的DC24V一般供于擴展功能模塊電源、外部三線(xiàn)式傳感器電源或作它用,雖然輸出的DC24V電源有過(guò)載和短路保護裝置且容量有限。建議外部三線(xiàn)式傳感器用獨立的開(kāi)關(guān)電源,以防短路,造成PLC損壞,引來(lái)不必要的麻煩。
3、接線(xiàn)布線(xiàn)及走向
接線(xiàn)時(shí)應使用冷壓片壓接后再接入PLC的輸入輸出端子上。應緊固牢靠。
當輸入為直流信號時(shí),如周?chē)蓴_源又多,應考慮帶有屏蔽的電纜或采用雙絞線(xiàn),在線(xiàn)的走向盡量不要與動(dòng)力線(xiàn)平行且不能放置在同一線(xiàn)槽、線(xiàn)管內,以防干擾。
4、接地
有效地接地可以避免浪涌信號的沖擊干擾,其接地電阻不應大于100歐,電氣箱中如有接地銅排,應直接接到接地排上,不可與其他控制器(如變頻器)的接地連接后再接入接地排上。
5、其他
a,PLC不可垂直、平臥按裝,如PLC是緊固式的,按裝時(shí)螺絲要擰緊,不可松動(dòng),以防產(chǎn)生振動(dòng),損壞內部電子元器件,如是卡軌式的,一定要選擇合格的卡軌,先拉開(kāi)鎖扣后再置入卡軌上,再將鎖扣推進(jìn),卡死后的PLC控制器不能上下左右移動(dòng)。
b,如是繼電器輸出型,它的輸出點(diǎn)電流容量在2A,所以在帶大負載時(shí)(如直流離合器、電磁閥),即使電流小于2A,應考慮用繼電器過(guò)渡為好。