基于PLC的伺服电机运动控制系统的研究

李 军

（山东金宝电子股份有限公司，招远 265400）

处于科学技术日新月异的当下时代，关于产品精密度方面的要求逐渐提升。现阶段，很多工业生产中均运用了步进电机运动控制系统，然而效果并不理想，不但精度很低，同时易于产生失步的情况。在这方面，伺服电机依靠较高的精密度、与抗过载性能优势，让运行更加稳定，通过将PLC技术有效运用到其中，发挥出伺服电机运动控制系统的高效率与经济利润的作用，因此，深入分析和探究基于PLC的伺服电机运动控制系统的研究十分必要，具有重要的意义。

1 基于PLC伺服电机运动控制模式的科学实现

基于确保PLC伺服电机运动控制系统能够正常发挥出相应的功能的目的，需要在设计过程中对有关的设备和功能予以确定。此研究运用了SGDV-2R8A02A的驱动功能模块的相应伺服电机，其中涉及到EC20系列中的PLC的相应A/D与I/O的拓展功能模块部分，同时保证人机界面的合理性[1]。

将PLC技术应用到伺服电机运动控制系统当中，以脉冲量与模拟量作为主要的管控参数，达到明确定位和限速电机的目的。在速度限制方面，应输出两个相应的构成比例的模拟量，运用PLC技术合理配置D/A的功能模块，使数据信息获得准确的处理和转换，从而使得相应的模拟电压输出值可以被输入到电机的伺服功能模块之内，满足速度的要求。一般而言，为了明确电机的区域信息资料，依靠系统对伺服模块里面的脉冲数据的分析可以最终掌握，达到科学转化的目的。然而，实现该控制模式的过程中，通常所需的I/O功能模块的数量是很大的。

相较于限制管控，无论是定位功能，还是满足速度的要求，都更加容易。具体来说，当伺服功能模块对脉冲信息数据的指令接受以后，会立即予以转化处理，完成严格管控电压与电流相应的输出任务，达到驱动电机运行的目的。并且借助伺服系统的作用，对功能模块的脉冲数量与频率加以驱动，实现对电机旋转数量与速度的限制[2]。基于对PLC拥有方位管控指令集功能的顾虑，所以禁止形成对方位信息的接收，科学计算脉冲的数量情况，通过分析与掌握PLC与电机运行频率、绕线之间的关联性情况，依靠发送相关的脉冲信号数据，完成双机的有效配合处理任务，并且此流程的实现较为简单。而实施管控完全闭环情况的时候，则应准确计算电机端的脉冲情况，从而对电机端的功能发挥的正常与否加以深入掌控。此外，由于程序与数据的处理所浪费的时间，可以运用相应的对策予以应对。

2 基于PLC的单双伺服电机管控功能的合理实现

2.1 科学管控单电机

通过PLC单方位的管控命令，使单电机得以有效管控。此研究中涉及到的PLC技术具备PDRVA、PLSV以及DRVI等多种命令功能，在这当中，PLSV命令属于变速的运行命令，当时间发生改变时，命令相应的速度也产生改变，凸显出十分灵活便捷的管控形式，但无法完成定位的任务。而DRVI主要以管控方位为主，实施准确的定位过程中，如果速度的数值发生改变，则应把命令取消7日后方可再次恢复功能[3]。依靠DRVA对绝对的方位予以管控，在此过程当中，电机的速度会不断形成改变，在方位明确以后，电机会立即暂停，直到下一个命令的发出。

实施设计此系统的过程中，以PLSV作为主控命令，达到确保运行稳定性的效果。而另外两个命令则起到辅助的作用，处于暂停的情况时，电机会获得方位的明确与调控处理。系统掌握了功能的划分以后，则有利于管控功能的实现。第一，需科学实现系统的运行管控。具体来说，程序在开启后，按下相应的按钮，准确操控起绕点的定位处理，随后予以暂停操作，当第二次按下相应的按钮以后，此时的电机会于起绕点和终点间做往返的运动。如果简短迅速按下相应的按钮后，电机会缓慢暂停；如果需要再次启动，则应该二次按下相应的按钮。如果电机在停止的情况下，通过增加暂停按钮的按压时间的方式，能使电机得到复归，回归至零点的位置。第二，做好调控工作。通过操控两个相应的按钮，即能够实现点动管控的效果，让暂停的电机恢复功能，形成正、反方向的操控[4]。对PLC的梯形影像程序加以编写的情况下，需要提前设置好运行与定位阶段的有关速度、点动的速度、起点与终点位置的脉冲数等，并与伺服功能模块当中的单圈脉冲数紧密融合到一起，达到既定的目的。

2.2 注重双电机的有效管控

与此同时，注重双电机的有效管控也十分必要。其中则应该对I/O的数量予以提高。此研究所运用到的PLC主功能模块带有的相应接口数量不足，不符合有关的规定，所以应采用拓展的功能模块。在科学运用旋钮式变阻器设备的同时，依靠合理调控点电压的方式，完成限制电机的运行速度的任务。并且主功能模块难以对相应的模拟量加以处理，应利用A/D转换功能模块完成转化的处理。由此，使变阻器中的电压的数字量可以获得转化，并实现合理的输出。

面对较大难度的双电机管控工作，应该以两组电机的运行情况和速度之间的关系作为研究重点，以便精准定位，并完成速度匹配的任务。因此，需将这当中的电机作为主电机，利用A/D对数据信息加以转化处理。基于确保两组电机一起运行的目的，运用PLC技术可以实时监控其具体的运作状况。设计具体的运行程序的过程中，应严格遵循排线与从绕线相关电机的运作方式，以达到良好的功能匹配度[5]。实施设计系统的过程中，需要将排线电机作为主控设施，并且运用PLC技术，对其中的程序加以设计和优化，实现相应的监控功能。实际上，当双电机系统可以正常运作的时候，是可以发挥出转向的作用的，并且依靠科学操控，可以让整体的运行效率变高。需要注意的为，实现单步或者持续管控的过程中，在操控换向的时候，需要依靠单步或者持续的管控开关，在其启动之时，系统会获得持续的运作，此时所实施的转化操控并不能带给系统有关影响。由此可见，科学管控双电机的运行功能模块是非常重要的。

3 结束语

从论文的阐述和分析中可知，深入分析和探究基于PLC的伺服电机运动控制系统的研究十分关键，具有重要的意义。本文通过阐述基于PLC伺服电机运动控制模式的科学实现，说明了基于PLC的单双伺服电机管控功能的合理实现：科学管控单电机、注重双电机的有效管控。望此次研究的内容和结果，能够得到相关人员的关注和重视，从中获取到一定的帮助与借鉴，从而推广基于PLC的伺服电机运动控制系统的进一步应用范围。

[1] 靳永周.基于PLC的伺服电机运动控制系统设计[J].中国高新技术企业，2017，14（16）：116-117.

[2] 吉红，夏春茂，王凤桐.基于PLC的伺服电机位置控制系统研究[J].科技经济导刊，2016，20（15）：150-155.

[3] 程院莲，周华.基于三菱FX5U系列PLC的工作台运动控制系统设计[J].机电工程技术，2017，46（14）：118-122.

[4] 张志敏，路敦民，张厚江等.基于LabVIEW及PLC电机运动控制系统的设计[J].测控技术，2016，35（11）：156-160.

[5] 党媚.基于以太网的Kingview和两台S7-200 SMART PLC运动控制系统设计[J].自动化技术与应用，2017，36（14）：160-163.