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1、概述

    在小型专用设备中,经常参与控制的对象除感知元件、开关量外,一般是伺服电机、步进电机、直流电机、交流电机。而一般小型专用设备则大多是单轴或者是双轴系统,即上述单电机的开环、闭环系统或者双电机的相互配合运动系统。在这些系统中,只要解决了PLC和电机驱动系统的连接,就解决了这个系统的控制部分。

2、硬件系统构成

    随着现代科技的发展,PLC已具备两路PIO(方波脉冲输出)或PWM(占空比调节),这就为整个系统的控制提供方便。

    对于一般伺服电机、步进电机,它们的驱动系统接收的是PIO信号,对于伺服电机、步进电机的速度或定位,仅需改变单位时间的脉冲个数。硬件连接框图如下:对于小功率交流电机的驱动系统即变频器,现在有许多厂商开发了具有接收PWM信号功能的变频器,这样交流电机的控制就迎刃而解。硬件连接框图1:

    一般直流电机的控制有两种方法:移相法和PWM法。因此可用PLC所提供的PWM信号,自行设计一种PWM方法的驱动系统来控制直流电机。硬件连接框图2:

    解决了控制部分,监控部分又怎么解决?我们可采用单片机、触摸屏、PC等上位机与PLC的通讯来解决整机的监控部分。并对应于不同的专用设备,仅须改变上位机及PLC的软件部分。从而使整机的设计周期就得到缩短,同时使整机的可靠性得到了提高。

3、应用

    由于小型PLC具备两路PIO或PWM输出,四路高速计数输入,所以对于二轴系统,可用高速计数输入口定时采样当前电机码盘运行的速度,通过PLC内部强大的数字处理及PID调节功能,使二轴间以一定的运动关系相互配合,以完成整机的要求。对于许多三轴控制系统,如果对这种方法加以变形使用,也会很方便解决。