PLC伺服控制实例讲解！成功都是可以复制的！

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

38引脚——24V、33引脚——0V

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

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

总结 ：由于该示例中PLC 的输入信号只从伺服抓取了SRDY，其它点位的接入同SRDY 的接法一样。PLC输出给伺服的信号只有PLS\DIR、SON 这3 个信号，其它信号的接法类似。GSK 伺服只需要极少的几根控制线就可以实现伺服的运转，永宏PLC 的定位指令全部在NC 表格中填写即可。

附图：

PLC控制伺服电机运动的完整案例

伺服电机要想实现定位控制必须要有发送脉冲的装置，上位装置发送多少脉冲伺服就走多少距离，发送脉冲的频率就决定这伺服电机运动的速度；发送一个脉冲伺服带动的负载行走多长距离就是定位精度。

图1：丝杆

第一步：选择PLC和伺服

1、本例主要采用三菱的FX PLC作为脉冲发生器，通过发送脉冲控制伺服运转，实现伺服的精确定位。案例中PLC的选择一定要是要有高速脉冲输出功能，选择的PLC型号为FX3G-32MT，如下图所示；

图2：FX3G-32MT

2、伺服驱动器选择三菱的接线式的伺服，三菱伺服驱动分为接线式的和光纤式的，接线式的安装起来比较麻烦点，但是可以熟悉伺服控制的大概流程；光纤式的只需要出入2芯的光纤总线就可以直接进行伺服的控制，较为简单，但是成本较贵；本例中伺服驱动主要选择MR-JE-10A的驱动器，具体如下图所示，伺服电机按照样本手册选择对应的即可；

图3：MR-JE-10A

第二步：将PLC和伺服进行连线

PLC的电源信线需要接好，伺服驱动的电源线需要接，伺服驱动和伺服电机的线缆插好，主要麻烦一点的接线是伺服的CN1端子的接线，如果购买的有相应的端子台会好一点，如果没有的话就需要查找手册找到CN1的引脚说明了，然后自己焊接插脚，具体的接线可以按照下表进行：

伺服CN1针脚名称

伺服CN1针脚号

PLC端子

注释

PP

10

Y0

脉冲

CR

41

Y2

脉冲清除

RES

19

Y3

复位

NP

35

Y4

脉冲方向

SON

15

Y5

伺服使能

ALM

48

X4

伺服报警

DICOM

21

输入公共端接P24

DOCOM

46

输出公共端接N24

第三步：设置伺服驱动参数

1、伺服运行模式PA01=1000，选择位置模式；

2、在MR2伺服调试软件中的数字输入输出功能-自动ON分配中LSP、LSN、EM1/2设为自动ON；

3、PA06电子齿轮分子=131272，为编码器的分辨率；

4、PA07电子齿轮分母=1000，为电机旋转一圈，丝杠上滑块移动100mm所需要的脉冲数，精度为10脉冲走1mm；（本例中丝杠螺距为100mm，丝杠与伺服电机通过联轴器进行连接，电机旋转一周，滑块移动100mm，定位精度为0.1mm/pulse）电子齿轮的设置是伺服在定位控制中的重点内容，不同的机械结构需要设置不同的参数；

5、PA14为控制电机旋转方向；

6、参数设置完成记得断电重启，参数方能生效；

第四步：三菱FX梯形图中伺服相关程序的写法

在三菱FX系列梯形图中程序写法，不同的PLC型号，个别寄存器会有所差异，但是基本都是大同小异，我这里只给大家分享大概的伺服程序的编写思路，完整的伺服控制程序，可以关注我并在下方评论留下邮箱号，我依依发送。

1、伺服控制相关初始参数的设置，这个一定要设置，比如伺服基底速度，最大速度，加减速度时间，正负极限为等；可以参考如下连接：三菱PLC中伺服定位控制知识汇总

2、伺服的回零程序，一个完整的伺服控制缺少不了回零的；可以参考如下连接：三菱PLC原点回归案例3：ZRN高级使用

3、伺服的手动JOG+、JOG-；可以参考如下连接：三菱PLC中的定位指令DRVI应用案例

4、伺服的定位程序DRVI相对低位，DRVA绝对定位；可以参考如下连接：三菱PLC中定位指令DRVA的使用案例

由于我们已经知道了定位精度是10个脉冲走1mm，那么我们就可精确的控制伺服的定位位置和定位行走的速度了；当然我们也可以提高伺服的定位精度，比如100个脉冲走1mm，此时必然会牺牲了伺服运动的速度；

需要PLC伺服控制程序源码的粉丝朋友，评论下方留言；

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