利用西門子PLC輸出的模擬量、伺服控制器完成了對伺服電機轉(zhuǎn)速精準(zhǔn)的控制倒灰。提高了系統(tǒng)控制的可靠性和精確度艳杯。滿足了工業(yè)現(xiàn)場的需要。 
  1.引言
　　伺服電機在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件茬蓝，它將接收到的控制信號轉(zhuǎn)換為軸的角位移或角速度輸出统褂。通常的控制方式有三種：
①通訊方式，利用RS232或RS485方式與上位機進行通訊桐夭，實現(xiàn)控制稼掏；
②模擬量控制方式，利用模擬量的大小和極性來控制電機的轉(zhuǎn)速和方向搅谆；
③差分信號控制方式，利用差分信號的頻率來控制電機速度阀温。
簡單印脓、方便的實現(xiàn)對伺服電機轉(zhuǎn)速的精確控制是工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的一個期望目標(biāo)，本文主要研究如何利用PLC輸出的模擬量實現(xiàn)對伺服電機的速度較為精準(zhǔn)的控制啡笑。
2.控制系統(tǒng)電路
　　控制裝置選用西門子S7-200系列PLC CPU224XPCN崇磁，這種型號的PLC除了帶有輸入輸出點外黄鳍。還有1個模擬量輸入點和1個模擬量輸出點，這一型號PLC所具有的模擬量模塊平匈，能夠滿足控制伺服電機的需要框沟。觸摸屏選用西門子觸摸屏，型號為TP177B增炭。
　　具體控制方案如圖l所示街望，觸摸屏是人機對話接口，最初的指令信息要從這里輸入弟跑。輸入的信息通過通訊端口傳送到PLC灾前。經(jīng)運算后，PLC輸出模擬量孟辑，并連接到伺服控制器的模擬量輸入端口哎甲。伺服控制器對接收到的模擬量進行內(nèi)部運算，而后驅(qū)動伺服電機達到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速饲嗽。伺服電機通過測速元件將轉(zhuǎn)速信息反饋到伺服控制器炭玫，形成閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的效果貌虾。

圖1   控制方案

 
方案中的伺服電機蕴莉，設(shè)計工作轉(zhuǎn)速范圍為500～6000RPM，精度要求為±3RPM革秩。
3.控制過程
　　在觸摸屏中設(shè)置一個對話框仓突，可輸入4位數(shù)值，然后將此對話框中的數(shù)據(jù)屬性設(shè)置成對應(yīng)PLC中的整形變量數(shù)據(jù)(如VW310)焦赋。目的是當(dāng)在對話框中輸人數(shù)值后绊削，電機就能夠達到與該數(shù)值相同的速度。
　　PLC輸出的模擬量是0～10V鲁磺，對應(yīng)的整形數(shù)據(jù)是0～32000制棉；而伺服電機的輸入模擬量是0～l0V。對應(yīng)的轉(zhuǎn)速是0-6500 RPM跋园。由于這些數(shù)值都是理論上的诸晃，并且最終希望得到的還是輸入值對應(yīng)上轉(zhuǎn)速即可。因此息栖，模擬量作為中間環(huán)節(jié)僅做參考益命。需要重點考慮的還是輸入值、整形數(shù)據(jù)和實際轉(zhuǎn)速缨叫。經(jīng)過直接實測椭符，測試數(shù)據(jù)如表1所示荔燎。

由表1可看出耻姥，輸入值和實際轉(zhuǎn)速相差甚遠销钝，而唯一的辦法是通過運算將輸入值轉(zhuǎn)換成能對應(yīng)上實際轉(zhuǎn)速的整形數(shù)值。但是還要首先找到最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速對應(yīng)的數(shù)值琐簇。通過實驗發(fā)現(xiàn)蒸健，對應(yīng)關(guān)系如表2所示

PLC的模擬量輸出和伺服電機轉(zhuǎn)速輸出都是線性的，可以根據(jù)表2的數(shù)據(jù)列出直線方程組婉商，計算出輸入值和整形數(shù)值之間的關(guān)系似忧。
2711＝500×a+b
30854＝600×a+b
解得：a=5117；b=152
　　設(shè)實際轉(zhuǎn)速為x丈秩，整形數(shù)值為y盯捌；那么關(guān)系方程為：
y=5117×x+152
通過PLC。實現(xiàn)則需妻用到數(shù)字運算指令蘑秽，具體如圖2所示
圖2數(shù)字運算指令實現(xiàn)對應(yīng)關(guān)系
運算后饺著，將數(shù)據(jù)直接傳送到模擬量輸出口就完成了轉(zhuǎn)換工作(由于輸出口不接受雙字?jǐn)?shù)據(jù)；所以僅傳字?jǐn)?shù)據(jù)肠牲，VB2232即可)煞精。如圖3所示
圖3模擬量輸出口傳送指令
這樣．就基本上完成了從對話框輸入速度值，經(jīng)過PLC運算后輸出模擬量厌棵。伺服控制器接收到模擬量驅(qū)動伺服電機因郁，伺服電機的轉(zhuǎn)速等于輸入速度值的過程。通過經(jīng)過實際檢驗醇票，測得輸入值加鄙、整形數(shù)值、實際轉(zhuǎn)速如表3速郑。

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