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手把手叫你学伺服控制

时间:2013-07-06 来源:电气自动化技术网 编辑:编辑部 点击:次 字体设置:

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=1.3KΩ~2KΩ;Vcc=12V,R=510KΩ~820KΩ;Vcc=5V,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


2)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5000PS,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
得:X=83333.3HZ
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) NC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) 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
 

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