运动控制最高端的伺服系统,怎么使用PLC进行编程?5分钟就学会
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上篇文章我们学习了变频器和伺服系统的区别。那么今天和大家聊一下,伺服驱动器的接线、编程方法以及注意事项。
伺服驱动器使用方法大体和变频器一样,在这里需要注意的是伺服驱动器的选型不只有功率一个参数,还有低惯量和高惯量。
低惯量类型一般转矩低,转速高,适合一些负载轻,运动频繁的控制。高惯量类型转矩高,转速低,适合一些负载较大的控制。所以需要根据现场情况选择合适的驱动器,否则要不就是转速跟不上,要不就是电机过热影响寿命。
这里我们以松下A5系列伺服驱动器配合西门子S7-200smart为例说明。
第一步,先接线,A5系列伺服驱动器需要接线的端子共有XA(供电电源的控制电源)、XB(电机输出线)、X4(控制线)和X6(电机编码器线)。我们看下接线图。(如果需要使用绝对位置控制,即是使用绝对编码器的话还需要通讯,绝对位置控制本身照比相对位置控制更加准确,且不受外界因素影响,缺点是绝对位置编码器不好维护,出现问题后需要手动复位,复位过程较麻烦,而且松下的驱动器为了保证绝对编码器的精度和安全,通讯使用的是很复杂的多次校验,对于新手很不友好,需要先学习中断,本篇文章不做拓展,如果敢兴趣的话请在评论区留言)
控制端子上有很多保护端子,需要将这些端子都短接才能正常使用
绝对编码器通讯数据图
接完线后我们需要在驱动器上设置控制模式,参数等等。
其中,伺服系统的控制模式分为
一:位置控制模式
二:速度控制模式
三:转矩控制模式
四:全闭环控制模式
根据需要驱动的设备选择模式,每个模式的参数设置方法都不相同,但只要熟悉一个其他的调试起来也很快。
这只是试运行参数,并不是所有参数,参数设置请参考驱动器手册
设置完参数后我们看下程序,以前我们说过,西门子s7-200smart系列对运动控制支持得很好,不仅最大脉冲数足够,而且运动控制非常方便,不需要拓展库文件。
打开S7-200smart软件后添加运动向导(轴的区别只在于输出的Q点不同)
按照电机参数和机械尺寸填写实际数据,以便与真实位置对应。
选择一种模式,这种方式便于直观输出。
前后急停限位,安全措施。
手动速度和最大速度,根据电机数据填写。
清零功能
控制端子,按照接线图接线即可
程序注释;第一行为驱动器使能行,没有的话驱动器无法动作,可以用来做紧急制动。第二行为编码器清零,此文中的编码器为相对式。第三行为控制输出行,其中START端子应该由上升沿控制,文章中的是一个往复运动的例子。除了以上三个程序指令,运动控制还有其他功能,等着您来探索。
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PLC控制变频器可以实现多少种速度,你知道吗?
在工程现场有时根据加工工艺要求需要电机多种速度运行,那么今天就给大家讲讲如何用PLC和变频器来控制电机的多速段运行。那么PLC控制变频器的多种运动方式有多种梯形图编写方法,那么今天用基本指令来编写实现七段速的控制。首先说一下控制要求分析:用PLC、变频器实现对电动机的7种不同运行频率的控制,变频器的7个段速输出频率,第1~7段分别为10HZ、45 HZ 、20 HZ 、38 HZ 、30 HZ、40 HZ 、50 HZ。其控制过程如下:
(1)、在自动状态下,按下正传或反转启动按钮,变频器每10S改变一次输出频率,从第一段速度一直变化到第7段速度并保持运行。按下停止按钮,变频器无论在什么段速运行,都停止输出。
(2)、在手动状态下,通过3个具有自锁功能的按钮分别控制以上7个段速的输出。
(3)、7段速控制要具有正转和反转功能。
操作步骤:首先要对变频器设置相应的参数,我们用的是三菱D700型号变频器。主要设置Pr.4 、Pr.5、Pr.6、Pr.24、Pr.25、Pr.26、Pr.27.设置完成后,PLC的作用是起到顺序控制的作用,顺序接通或断开变频器的外部控制开关,变频器上的主要控制端子是RL、RM、RH、STF、STR
PLC控制变频器实现7段速控制柜
变频器的开关量输入与输出频率的对应关系
变频器开关量输入 变频器8段速输出/HZ
正转- 反转 -八段速选择 -停止 -1段速- 2段速-3段速- 4段速- 5段速- 6段速- 7段速
STF- STR- RH- RM- RL------ --P4- ---P5--- -P6 ----P24--- P25--- P26--- P27
0-------- - 0--- 0----0-- 0
1--- -------0--- 0--- 0-- 0
1---------- 0 ---0 ---1 --------10HZ
1---------- 0--- 1--- 0-------------- 45HZ
1 ----------0 ---1----1 ----------------------20HZ
1----------- 1-- 0 ---0 ------------------------------- 38HZ
1 -----------1--- 0--- 1 ---------------------------------------30HZ
1----------- 1----1--- 0 ------------------------------------------- 40HZ
1----------- 1----1----1------------------------------------------------------- 50HZ
第一步:主电路设计:
主电路中采用一个空气电路器作为隔离、保护器件用。应为变频器具有缺相、过流等多项保护措施。在使用变频器时,在接线时要注意电源的输入侧与变频器输出侧不能接错,否则会引起故障或事故的发生。
PLC主电路与控制电路原理图
第二步:确定I/O口总点数以及地址的分配
在控制电路中,控制变频的运行需要5个输出信号,分别控制电动机的正转和反转运行和多段速选择。因此我们确定输入信号为7个、输出信号为5个。
输入信号地址分配
X0-----自动/手动转换开关SA
X1-----正转启动按钮SB0
X2-----反转启动按钮SB1
X3-----停止按钮SB2
X4-----段速选择按钮SBL(低位)
X5-----段速选择按钮SBM
X6-----段速选择按钮SBH(高位)
输出信号地址分配
Y0----正转起动
Y1-----反转起动
Y2----RL(多段速选择)
Y3-----RM(多段速选择)
Y4------RH(多段速选择)
第三步根据I/O口分配表,绘制PLC、变频器多段速控制原理。控制电路如下所示。
LC、变频器多段速控制原理图
第四步设备材料明细表:
根据输入输出点数、我们选择三菱FX2N-32MR-001(输入点16、输出点16为继电器输出)。
PLC 可编程控制器 FX2N-32MR-001 1台
VVVF 变频器 FR-E500 1台
QF1 空气断路器 DZ47-D40/3P 1个
QF1 空气断路器 DZ47-D10/1P 1个
SA 选择开关LAY7-11 4个
SB 按钮LA39-11 3个
第五步程序设计梯形图如下:
在梯形图程序中,正传运行的时候输出到M0,,反传运行的时候输出到M1,在自动延时改变段速的控制中,通过内部辅助继电器M11到M17来对应7种不同速度的选择。在自动运行情况下,变频器通过三个输入端子(RL、RM、RH)以二进制编码的形式输入,只要M14、M15、M16、M17任何一个输出为1,则有RH输出;M12、M13、M16、M17任何一个输出为1,则有RM输出;M12、M13、M15、M17任何一个输出为1,则有RM输出。在手动控制下,段速的选择是通过外部开关直接编码输入的,可以直接控制输出RL、RM、RH。
程序段1
程序段2
程序段3
程序段4
程序段5
程序段6
程序段7
第六步运行调试
我们根据原理图连接PLC线路,检查接线没有错误后,可以将程序下载到PLC中,首先我们先给变频器送电,完成一些参数的设置。
Pr1=50HZ-----------上限频率
Pr2=5HZ-----------下限频率
Pr4=20HZ-----------第3段速频率
Pr5=45HZ-----------第2段速频率
Pr6=10HZ-----------第1段速频率
Pr7=0.5s-----------加速时间
Pr1=0.5s-----------减速时间
Pr24=38HZ-----------第4段速频率
Pr25=30HZ-----------第5段速频率
Pr26=40HZ-----------第6段速频率
Pr27=50HZ-----------第7段速频率
Pr79=4-----------外部信号输入
变频器
然后进行自动运行控制,将SA旋转到自动位置,按下正传启动按钮SB0,看看变频器频率输出的变化,当变频器运行在50HZ的时候,按下停止按钮SB2;按下反传启动按钮SB1,看看变频器频率输出的变化,当变频器运行在50HZ的时候,按下停止按钮SB2.
最后手动运行,将SA开关旋转到手动位置,按下正传启动按钮SB0,看看变频器频率输出的变化,按下停止按钮SB2;按下反传启动按钮SB1,看看变频器频率输出的变化,然后我们以二进制编码的顺序按下开关RL、RM、RH看看变频器频率输出的变化。然后按下停止按钮SB2.
以上就是用三菱FX2N-32MR-001型PLC控制变频器实现三相异步电机7段速的设计步骤与方法,各位小伙伴们如果喜欢,欢迎转载,讨论,关注!
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