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如何实现三菱PLC通过触摸屏控制伺服电机

来源:本站    发布时间:2017-4-14 14:47:30    点击量:

三菱PLC是一款世界最先进的plc产品之一在我国的市场份额占比较大,得到很多技术人员的青睐,能够实现三菱PLC通过触摸屏控制伺服电机。下面以三菱PLC FX3U-48MT-ES-A作为控制元件,三菱触摸屏GT1155-QFBD-C作为操作元件直接控制三菱伺服电机的具体程序设计

一、控制系统中元件的选型
1.PLC的选型
     在使用三菱伺服驱动器时,往往需要较高频率的脉冲,所以就要求所使用的PLC能产生高频率脉冲。三菱FX3U晶体管输出的PLC可以进行6点同时100 kHz高速计数及3轴独立100 kHz的定位功能,并且可以通过基本指令0.065 μs、PCMIX值实现了以4.5倍的高速度,完全满足了我们控制伺服电机的要求,所以我们选用三菱PLC FX3U-48MT-ES-A。
2三菱伺服电机的选型
     在选择三菱伺服电机和驱动器时,只需要知道电机驱动负载的转距要求及安装方式即可,我们选择额定转距为2.4 N·m,额定转速为3 000 r/min,每转为131 072 p/rev分辨率的三菱伺服电机HF-KE73W1-S100,与之配套使用的驱动器我们选用三菱伺服驱动器MR-JE-70A。三菱此款伺服系统具有500 Hz的高响应性,高精度定位,高水平的自动调节,能轻易实现增益设置,且采用自适应振动抑止控制,有位置、速度和转距三种控制功能,完全满足要求。
3、 采用三菱触摸屏GT1155-QFBD-C,对伺服电机进行自动操作控制。
二、三菱 PLC控制系统设计
      此处需要伺服电机实现正点、反点、原点回归和自动调节等动作,另外为确保本系统的精确性我们增加编码器对伺服电机进行闭环控制。PLC控制系统I/O接线图如图1。

1  I/O接线图

上图中的公共端的电源不能直接接在输入端的24 V电源上。根据控制要求设计了三菱PLC控制系统梯形图如图2。

2 梯形图 

      M806控制伺服急停,M801控制伺服电机原点回归,M802控制伺服正点,M803控制伺服反点,M804为自动调节,M805为压力校正即编码器的补偿输入。在电机运行前需要首先进行原点回归,以确保系统的准确性和稳定性,当M50和M53同时接通时,伺服电机以2 kHz的速度从Y0输出脉冲,开始做原点回归动作,当碰到近点信号M30=ON时,变成寸动速度1 kHz,从Y0输出脉冲直到M30=OFF后停止。M30是在自动调节时,电机转动的角度与零点相等时为ON。
  电机在进行正反点时,我们采用三菱FX3U具有的专用表格定位指令DTBL S1 S2;在使用表格定位之前,我们首先要在梯形图左边的PLC parameter(PLC参数)中进行定位设定。正反点控制我们采用指令DRVA S1 S2 D1 D2绝对定位指令。在自动运行时,我们利用PLC内强大的浮点运算指令,根据系统的多方面参数进行计算;在操作时,我们只需要在触摸屏上设定参数,三菱伺服电机便根据程序里的运算公式转化成为脉冲信号输出到驱动器,驱动器给电机信号运转。  

    三菱伺服电机运行的过程中为确保电机能达到我们需要的精度,我们采用增量式编码器与伺服电机形成闭环控制,我们把计算到的角度与编码器实际测量角度进行比较,根据结果调整伺服电机的脉冲输出,从而实现高精度定位。整个程序我们采用步进指令控制(也可以采用一般指令控制),简单方便。
三、三菱伺服系统设置
1、三菱伺服驱动器的接线
      伺服系统的接线很简单,我们只需要按照规定接入相对应的插头即可。将三相电源线L1,L2,L3插头接入CPN1,将伺服电机插头接入CN2,将编码器插头接入CNP2,控制线插头接入CN1。在调试程序时需要用伺服电机的专用软件,通过RS422接口接到伺服系统的CN3上即可。
对于CN1控制线接法如表1。
                                                                       表1控制线接法

名称

VIN

OPC

RES

EMG

ALM

SG

PP

NP

引脚号

1

2

3

8

9

13

23

25

接线

110

110

Y2

Y1

60

0

Y0

Y3

2、三菱伺服驱动器的参数设定
      系统采用定位控制。三菱MR-JE系列的伺服驱动器,主要有两组参数,一组为基本参数,另一组为扩展参数,根据本系统要求,我们主要设定基本参数,主要有NO.0,NO.1,NO.2,NO.3,NO.4,NO.5,NO.7,NO.18,NO.19,扩展参数要根据具体情况进行设定。
  3、同时我们也可以通过伺服设置软件SETUP221E进行参数设置。我们在伺服电机进行调试过程中建议先设为速度模式,进行伺服电机的点动测试。

4 三菱触摸屏程序设计
      建立初始画面,在画面上分别设置按钮开关,在开关上分别写上,压力+、压力-、原点回归、自动调节、压力校正、伺服急停等字样,其中继电器的对应情况如上所写。控制画面如图3和图4。


3画面设置  

  

  4参数显示  

 

     

    本系统通过三菱触摸屏进行调节控制,使操作简单,也减少了在运行过程中的故障查找环节,大大提高了工作效率。 系统运用一年多来,从未出现故障,稳定性好,且定位精确,为用户节约很多时间。如您有此类需求,可拨打海蓝机电服务热线:400-8819-130!

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