PLC控制伺服電機(jī)總結(jié)

1、第 1章 PLC 基礎(chǔ)知識(shí)1.1 PLC 簡(jiǎn)介1.1.1 PLC 的定義PLC(Programmable Logic Controller)是一種以計(jì)算機(jī)(微處理器)為核心的通用工業(yè)控制裝置 , 專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子學(xué)系統(tǒng)。 目前已經(jīng)廣泛 地 應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。早期的可編程序控制器只能用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，被稱為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡(jiǎn)稱PC現(xiàn)代可編程序控制器采用微處理( Microprocessor )作為中央處理單元，其功能大大增強(qiáng)，它不僅具有邏輯 控制功能，還具有算術(shù)運(yùn)算、模擬量處理和通信聯(lián)網(wǎng)

2、等功能。PLC的高可靠性到目前為止沒(méi)有任何一種工業(yè)控制設(shè)備可以達(dá)到，PLC對(duì)環(huán)境的要求較低，與其它裝置的外部連線和電平轉(zhuǎn)換極少，可直接接各種不同類型的接觸器或電磁閥等。這樣看來(lái)，PC這一名稱已經(jīng)不能準(zhǔn)確反映它的特性，于是，人們將其稱為可編程序控 制器(Programmable Controller )，簡(jiǎn)稱 PLC 但是近年來(lái)個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer) 也簡(jiǎn)稱PLC，為了避免混淆，可編程序控制器常被稱為 PLC1.1.2 PLC 的產(chǎn)生和發(fā)展在PLC出現(xiàn)之前，機(jī)械控制及工業(yè)生產(chǎn)控制是用工業(yè)繼電器實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)復(fù)雜的控 制系統(tǒng)中，可能要使用成千上百個(gè)各式各樣的繼電器，接線、

3、安裝的工作量很大。如果控 制工藝及要求發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的元件和接線也需要作相應(yīng)的改動(dòng)，但是這種改造往往 費(fèi)用高、工期長(zhǎng)。在一個(gè)復(fù)雜的繼電器控制系統(tǒng)中，如果有一個(gè)繼電器損壞、甚至某一個(gè) 繼電器的某一點(diǎn)接觸點(diǎn)不良，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)工作不正常，由于元件多、線路復(fù)雜，查 找和排除故障往往很困難。繼電器控制的這些固有缺點(diǎn)，各日新月異的工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了不 可逾越的障礙。由此，人們產(chǎn)生了一種尋求新型控制裝置的想法。1968年，美國(guó)最大的汽車(chē)制造商通用汽車(chē)公司(GM公司)為了適應(yīng)汽車(chē)型號(hào)不斷翻新 的要求，提出如下設(shè)想：能否把計(jì)算機(jī)功能完備、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的 簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)

4、結(jié)合起來(lái)，做成一種通用控制裝置，并把計(jì)算機(jī)的 編程方法合成程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程，使得 不熟悉計(jì)算機(jī)的人也可以方便使用。這樣，使用人員不必在編程上花費(fèi)大量的精力，而是 集中力量去考慮如何發(fā)揮該裝置的功能和作用。 這一設(shè)想提出之后，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC 公司)首先響應(yīng)，于1969年研制出了世界上第一臺(tái)PLC此后，這項(xiàng)新技術(shù)就迅速發(fā)展起 來(lái)。PLC的發(fā)展過(guò)程大致如下：第一代：從第一臺(tái)可編程序控制器誕生到 70年代初期。其特點(diǎn)是：CPI有中小型規(guī)模 集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器；功能簡(jiǎn)單，主要能完成條件、定時(shí)、計(jì)數(shù)控制；機(jī) 種單一，沒(méi)有形成系列；可靠性略

5、高于繼電接觸器系統(tǒng)；沒(méi)有成型的編程語(yǔ)言。第二代：70年代初期到70年代末期。其特點(diǎn)是：CPU采用微處理器，存儲(chǔ)器采用EPROM 使PLC的技術(shù)得到了較大的發(fā)展：PLC具有了邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處 理、計(jì)算機(jī)接口和模擬量控制等功能：軟件上開(kāi)發(fā)出自診斷程序，可靠性進(jìn)一步提高；系 統(tǒng)開(kāi)始向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化發(fā)展；結(jié)構(gòu)上開(kāi)始有整體式和模塊式的區(qū)分，整體功能從專用向 通用過(guò)渡。第三代： 70 年代末期到 80 年代中期。單片計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器進(jìn)入了工業(yè) 化生產(chǎn)及大規(guī)模集成電路的使用，推進(jìn)了PLC的進(jìn)一步發(fā)展，使其演變成專用的工業(yè)化計(jì)算機(jī)。其特點(diǎn)是：CPU采用8位和16位微處理器，使P

6、LC的功能和處理速度大大增強(qiáng)；具 有通信功能遠(yuǎn)程 I/O 能力；增加了多種特殊功能；自診斷功能及容錯(cuò)技術(shù)發(fā)展迅速；軟件 方面開(kāi)發(fā)了面向過(guò)程的梯形圖語(yǔ)言及其變相的語(yǔ)句表(也稱邏輯符號(hào))；PLC的體積進(jìn)一步縮小，可靠性大大提高，成本大型化、低成本。第四代：80年代中期到90年代中期。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn) PLC完全計(jì) 算機(jī)化。PLC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達(dá)到 1微秒/步。 功能上具有高速計(jì)數(shù)、中斷、 A/D、 D/A、 PID 等，已能滿足過(guò)程控制的要求，同時(shí)加強(qiáng)了 聯(lián)網(wǎng)的能力。第五代：90年代中期至今。RISC(簡(jiǎn)稱指令系統(tǒng)CPU芯片在計(jì)算機(jī)行業(yè)大量使用

7、，表 面貼裝技術(shù)和工藝已成熟，使 PLC整機(jī)的體積大大縮小，PLC使用16位和32位的微處理 器芯片。CPU芯片也向?qū)Ｓ没l(fā)展。具有強(qiáng)大的數(shù)值運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算和大批量數(shù)據(jù)處理能 力；已開(kāi)發(fā)出各種智能化模塊；以 LCD微現(xiàn)實(shí)的人機(jī)智能接口普遍使用，高級(jí)的已發(fā)展到 觸摸式屏幕；除手持式編程器外，大量使用了筆記本電腦和功能強(qiáng)大的編程軟件。目前，為了適應(yīng)大中型小企業(yè)的不同需要，進(jìn)一步擴(kuò)大PLC在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，PLC正朝著以下兩個(gè)方向發(fā)展：其一：小型PLC向體積縮小、功能增強(qiáng)、速度加快、價(jià)格低廉的方向發(fā)展，使之能更 加廣泛地取代繼電器控制。其二：大中型PLC向大容量、高可靠性、高速度、多功能、

8、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，使之 能對(duì)大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的自動(dòng)控制?？偟内厔?shì)是：(1) 中央處理單元處理速度進(jìn)一步加快。(2) 控制系統(tǒng)將分散化。(3) 可靠性進(jìn)一步提高。(4) 控制與管理功能一體化。1.2 PLC 的構(gòu)成PLC的硬件主要由CPU模塊、I/O端口組成。1) 中央處理單元CPU是 PLC的核心，它是運(yùn)算、控制中心，將完成以下任務(wù)：(1)接受并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。(2) 診斷工作狀態(tài)。(3) 接受輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來(lái)。(4) 讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作。2) PLC中的存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器3) I/O接口模塊的

9、作用是將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)裝置與 CPU模塊連接起來(lái)，包括開(kāi)關(guān)量I/O接 口模塊、模擬量I/O接口模塊、智能I/O接口模塊以及外設(shè)通訊接口模塊等。圖1-1為PLC的硬件組成框圖：:主機(jī):I電源1.3 PLJ的工作原理般可分為輸入采樣，程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階 輸入映像寄存單入到元輸入輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，在輸1_輸、段。PlC按順序采 支使用，通過(guò)對(duì)當(dāng)前 元1號(hào),當(dāng)PLC的掃描周期一般I vPLC執(zhí)行程序時(shí)被出映像寄存器中保存；.算處理，再將其結(jié)果寫(xiě)入PLC刷新輸出鎖存器時(shí)被心驅(qū)動(dòng)用戶設(shè)備，PLC程序的易修改性，可靠性，通用性，易擴(kuò)展性，易維護(hù)性可和計(jì)施 體積小，重量輕，安用。至此完成一個(gè)

10、掃描咖在100毫秒以內(nèi)。；夕卜機(jī)程序相媲美，再加上設(shè)其維修也方便,還可重復(fù)利PLC的循環(huán)掃描工作過(guò)程見(jiàn)圖(黍2統(tǒng)程EPROM，使其設(shè)計(jì)加工周期I/O匕RAM(用戶程擴(kuò) 展 單 元初始化第2章一伺服系統(tǒng)硬件、內(nèi)2.1伺服電機(jī)種類及“伺服”一詞源于希臘語(yǔ)“奴隸” 的意結(jié)構(gòu)特點(diǎn)果正把“伺服機(jī)構(gòu)”當(dāng)個(gè)得心 服工具，服從控制信號(hào)的要求而動(dòng)作。在訊號(hào)來(lái)之前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；訊號(hào)來(lái)到之后， 轉(zhuǎn)子能即時(shí)自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能，因此而得名 掃描周期監(jiān)視時(shí)間預(yù)置旦結(jié)應(yīng)手的馴轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)伺服系統(tǒng)；當(dāng)訊號(hào)消失,I伺服系統(tǒng)是使物體的位置 的任意變化的自動(dòng)控制系統(tǒng)。、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(biāo)值執(zhí)行用戶

11、程序:或給定值)?；蛞蝿?wù)是按警控制命令的要求，對(duì)功率行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動(dòng)程序結(jié)束？裝置輸出的力:矩、常速度和位置控制得非常靈活 通常根據(jù)統(tǒng)若按功能來(lái)分，則有計(jì)量伺服和功率伺服系統(tǒng)掃模擬期固定值功率伺服系統(tǒng)；位置伺服和 加速度伺服系 電氣式伺伺服驅(qū)動(dòng)器的種類來(lái)分類，有電氣式、NOEYES電氣一油壓式三種。伺服系有等待知道設(shè)定的掃描周期為之止統(tǒng)等。服系統(tǒng)根據(jù)電氣信號(hào)可分為交流伺服系統(tǒng)大類。AC交流伺服系統(tǒng)又有異步電機(jī)伺服系統(tǒng)和同步電機(jī)伺服系統(tǒng)兩種電氣伺服技術(shù)應(yīng)用最廣，主要原因是控制方便，靈活，容易獲得驅(qū)動(dòng)能源，沒(méi)有公害 污染，維護(hù)也比較容易。特別是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展，

12、它為電氣伺服技 術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的前景。？早在70年代，小慣量的伺服直流電動(dòng)機(jī)已經(jīng)實(shí)用化了。到了 70年代末期交流伺服系 統(tǒng)開(kāi)始發(fā)展，逐步實(shí)用化，AC伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣,并且還有取代DC伺服系統(tǒng)的趨 勢(shì)成為電氣伺服系統(tǒng)的主流。目前交流伺服電動(dòng)機(jī)分為兩種：同步型和感應(yīng)型。同步型(SM):采用永磁結(jié)構(gòu)的同步電動(dòng)機(jī)，又稱為無(wú)刷直流伺服電動(dòng)機(jī)。其特點(diǎn)：(1) 無(wú)接觸換向部件。(2) 需要磁極位置監(jiān)測(cè)器(如編碼器)。(3) 具有直流伺服電動(dòng)機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。感應(yīng)型(IM):指籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。其特點(diǎn)：(1) 對(duì)定子電流的激勵(lì)分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制。(2) 具有直流伺服電動(dòng)機(jī)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)。伺服系統(tǒng)由位置檢

13、測(cè)部分、誤差放大部分、執(zhí)行部分及被控對(duì)象組成。采用了全封閉 無(wú)刷結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境不需要定期檢查和維修。其定子省去了鑄件殼體，結(jié)構(gòu)緊 湊、外形小、重量輕。定子鐵心較一般電動(dòng)機(jī)開(kāi)槽多且深，散熱效果好，因而傳給機(jī)械部 分的熱量小，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。轉(zhuǎn)子采用具有精密磁極形狀的永久磁鐵，因而可 實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)矩/慣量比，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，運(yùn)行平穩(wěn)。轉(zhuǎn)軸安裝有高精度的脈沖編碼器作檢測(cè)元件。 因此交流伺服電動(dòng)機(jī)以其高性能、大容量日益受到廣泛的重視和應(yīng)用。2.2 交流伺服電機(jī)的控制方法這里只介紹一種IM型伺服電機(jī)的控制方法：SPWM脈寬調(diào)制變頻)變頻調(diào)速。這是最 近發(fā)展起來(lái)的，其觸發(fā)電路是一系列頻率可調(diào)的脈

14、沖波，脈沖的幅值恒定而寬度可調(diào)，因 而可以根據(jù)U/f 1比值在變頻的同時(shí)改變電壓，并可按一定規(guī)律調(diào)制脈沖寬度，如按正弦波 規(guī)律調(diào)制，這就是SPW變頻調(diào)速。SPWI變頻的工作原理可用圖2-1加以說(shuō)明。u0 :11u0Hlx wt1V11|* ”11A1x wtII圖2-1若希望變頻輸出為圖2-1所示正弦波電壓，則它可以用一系列幅值不變的矩形脈沖來(lái) 等效，只要對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的矩形脈沖的面積和正弦波與橫軸包含的面相等即可。單位周 波內(nèi)的脈沖數(shù)越多，等效的精度越高，諧波分量也越小。SPW變頻調(diào)速系統(tǒng)的組成和線路比較復(fù)雜，現(xiàn)在已經(jīng)有專用的SPW集成組件供選擇,如英國(guó)的HEF4752KV功能齊全，為工程人

15、員提供了方便。第3章R7D-APA3H伺服驅(qū)動(dòng)器3.1 R7D-APA3的服驅(qū)動(dòng)器外部結(jié)構(gòu)及端子說(shuō)明SMARTSTEP系列為基于傳統(tǒng)的步進(jìn)馬達(dá)的簡(jiǎn)單定位系統(tǒng)用途而開(kāi)發(fā)出來(lái)的脈沖輸入 型位置控制產(chǎn)品。它結(jié)合了步進(jìn)的簡(jiǎn)單易用特點(diǎn)，同時(shí)具備步進(jìn)馬達(dá)難以達(dá)到的一些特征， 如：在高速、高矩的情況下段時(shí)間內(nèi)完成定位，在負(fù)荷急劇變化的情況下仍能保持狀態(tài)穩(wěn) 定等，是具有很高可靠性的馬達(dá)/驅(qū)動(dòng)器。圖3-1為R7D-APA3H伺服驅(qū)動(dòng)器外部結(jié)構(gòu)，表3-1為端子說(shuō)明。注：本系列使用電壓：主回路電源： 單相 AC200/230V(170- 253V)50/60Hz控制回路電源：?jiǎn)蜗?AC200/230V(170- 2

16、53V)50/60Hz| CN3 |L2CNC 1CN2L1L2玉10：2L2CB1B2U控制輸入輸出信號(hào)的連連接及外部信號(hào)信理電路圖見(jiàn)附錄1L1主電路電源輸入端L21抑制電源諧波用直流電抗器連接端子2礙C控制電源輸入端子L2C外置再生電阻連接端子B2U馬達(dá)連接端子VWCN1控制輸入輸出用連接器CN2編碼器輸入用連接器CN3通信用連接器表3-1號(hào)處3.2 參數(shù)/監(jiān)控模式監(jiān)控模式見(jiàn)表3-2監(jiān)控NO.監(jiān)控項(xiàng)目表3-2說(shuō)明UnOOO速度反饋顯示馬達(dá)頭際轉(zhuǎn)量Un002轉(zhuǎn)矩指令顯示至電流回路的指令值Un003Z相的脈沖數(shù)顯示從Z相的轉(zhuǎn)動(dòng)值為脈沖數(shù)Un004電角度顯示馬達(dá)的電角度Un005輸入信號(hào)監(jiān)控顯示

17、控制輸入信號(hào)（CN1）的輸入信號(hào)Un006輸出信號(hào)監(jiān)控顯示控制輸入信號(hào)（CN1）的輸出信號(hào)Un007指令脈沖的速度表示顯示將指令脈沖的頻率換算后的值Un008位置偏差將偏差計(jì)數(shù)器內(nèi)積累的脈沖通過(guò)指令單位進(jìn)行顯示Un009累計(jì)負(fù)何率顯示實(shí)效轉(zhuǎn)矩Un00C輸入脈沖計(jì)數(shù)顯示輸入脈沖計(jì)數(shù)Un00D反饋脈沖計(jì)數(shù)顯示反饋脈沖計(jì)數(shù)參數(shù)模式見(jiàn)表3-3PRM.NO.參數(shù)名稱表3-3說(shuō)明位NO.名稱設(shè)定說(shuō)明Pn000基本開(kāi)關(guān)10反轉(zhuǎn)方向0+指令為CCV方向回轉(zhuǎn)1控制模式選擇1+指令為CW方向回轉(zhuǎn)Pn001基本開(kāi)關(guān)20伺服OFF時(shí)、報(bào)警 發(fā)生時(shí)選擇停止0用動(dòng)力制動(dòng)器停止馬達(dá)1用動(dòng)力制動(dòng)器停止馬達(dá)， 停止后解除動(dòng)力制

18、動(dòng)器2用自由運(yùn)轉(zhuǎn)停止馬達(dá)Pn 100速度回路增益調(diào)整速度回路的響應(yīng)性Pn 101速度回路積分 時(shí)間常數(shù)速度回路的積分時(shí)間常數(shù)Pn 102位置回路增益調(diào)整位置回路的響應(yīng)性Pn 110在線自動(dòng)調(diào)整 設(shè)定0在線自動(dòng)調(diào)整選擇0接通電源后，只進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)初期的自動(dòng)調(diào)整1保持自動(dòng)調(diào)整2不自動(dòng)調(diào)整Pn 200位置控制設(shè)疋10指令脈沖方式1偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位2伺服OFF時(shí)、報(bào)警發(fā)生時(shí)的偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位3.3 基本動(dòng)作操作方法1. 調(diào)整增益用旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)可以調(diào)整馬達(dá)響應(yīng)性能，選擇 0時(shí)，按照內(nèi)部設(shè)定的參數(shù)值運(yùn)行。選擇 1 F時(shí)，按照 旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的數(shù)值運(yùn)行。如果需要降低馬達(dá)響應(yīng)性能（平滑地運(yùn)動(dòng)時(shí)），將開(kāi)關(guān)設(shè)定在較小值。如果需要提

19、高馬達(dá)響應(yīng)性能（快速地運(yùn)動(dòng)時(shí)），將開(kāi)關(guān)設(shè)定在較大值。2. 開(kāi)關(guān)/參數(shù)設(shè)定有效切換設(shè)定驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作是按照功能開(kāi)關(guān)進(jìn)行或者是按照參數(shù)設(shè)定進(jìn)行。見(jiàn)圖3-2，說(shuō)明見(jiàn)表 3-4。ONOFF3. 脈脈沖旨 輸入和脈沖 明見(jiàn)表3-54. 在在線自5ONO表3-4開(kāi)關(guān)6開(kāi)關(guān)/參數(shù)設(shè)定有效切換5. 4動(dòng)態(tài) 動(dòng)態(tài)制2，說(shuō)開(kāi)關(guān)OnOFF165圖1轉(zhuǎn)脈沖/反轉(zhuǎn)脈沖 換。見(jiàn)圖 3-3-6。ON實(shí)行在線自動(dòng)調(diào)整。4第広章UMM系列plc簡(jiǎn)介4.1CPM2CCPM2是 一種緊湊的，高速可編程序控制器 的系統(tǒng)控制操作而設(shè)計(jì)的。CPM2在 一個(gè)小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能， 模擬量設(shè)定和時(shí)鐘功能等。CPM2CP單元又是OFF功能

20、設(shè)定開(kāi)關(guān)有效表3-5正轉(zhuǎn)脈沖/反轉(zhuǎn)脈沖：正邏輯脈沖/方向信號(hào)：正邏輯開(kāi)關(guān)2動(dòng)態(tài)制動(dòng)模式OFF動(dòng)態(tài)制動(dòng)無(wú)效ON動(dòng)態(tài)制動(dòng)有效終止在線自動(dòng)調(diào)整。將結(jié)果保存在參數(shù)的慣性比（Pn 1表），進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。（PLC），是為需要每臺(tái)PLC有 10120點(diǎn)I/O包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出, 個(gè)獨(dú)立單元，能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用，所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品，完整的通信功能保證了與個(gè)人計(jì)算機(jī)、 其它OMRON PLCOMR（可編程終端的通信。這些通信能力使用戶能設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)的分布生 產(chǎn)系統(tǒng)。4.1.2CPM2的基本功能和特點(diǎn)基本功能見(jiàn)表4-1。表4-1CPU單元類型CPM2C是一臺(tái)設(shè)有20，3

21、0，40,或60內(nèi)裝I/O端子的PLC有二種輸出可用（繼電器輸出，漏型晶體管輸出和源型晶體管輸出）和2種電源可用（100/240VAC或 24VDC。擴(kuò)展I/O單元為使PLC勺I/O容量提高到最大的120點(diǎn)I/O，與CPI單兀連接的擴(kuò)展單?？啥噙_(dá) 3個(gè)。有三種擴(kuò)展單元可用： 20點(diǎn)I/O單元，8點(diǎn)輸入單元，和8點(diǎn)輸出單元。 將3個(gè)20點(diǎn)I/O單元與60內(nèi)裝I/O端子的CPI單元連接就得到120點(diǎn)I/O的最大 I/O容量。模擬量I/O單元為提供模擬量輸入和輸出可連接多達(dá)3個(gè)模擬量I/O單元。每個(gè)單元提供2點(diǎn)模擬量輸入和1點(diǎn)模擬量輸出，所以連接 3個(gè)模擬量I/O單元就能得到最大的6 點(diǎn)模擬量輸入和

22、3點(diǎn)模擬量輸出。(將模擬量I/O點(diǎn)與PID()和PWM)指令 結(jié)合就能完成時(shí)間-比例控制)。模擬量輸入范圍可以設(shè)置為010VDC15VDC或420mA分辨率為1/256。(15VDC和 420mA設(shè)定可以使用開(kāi)路檢測(cè)功能)。模擬量輸出范圍可以設(shè)置為010VDC -1010VDC或420mA分辨率為1/256。CPM2的特點(diǎn)：(1) 豐富的指令系統(tǒng),基本指令和應(yīng)用指令多達(dá)185條中斷功能完善，高達(dá)20kHz的高速計(jì)數(shù)器能方便地測(cè)量高速運(yùn)動(dòng)的加工件。(3) 高速脈沖輸出功能更加完善。(4) 具有同步脈沖控制功能，可方便地調(diào)整輸入輸出的脈沖頻率比值。(5) 內(nèi)置時(shí)鐘功能。(6) 完善的通信功能。(7

23、) 可方便地與OMRO的可編程序終端(PT)相連接，為機(jī)器操作提供一個(gè)可界面。4.2 CPM2C的操作方式CPM2有3種操作方式：PROGRAMMONITO和RUN 見(jiàn)表 4-2。表4-2PROGRAM式在編程方式下程序不會(huì)執(zhí)行。該方式進(jìn)行以下為程序執(zhí)行作準(zhǔn)備的操作改寫(xiě)如PLC設(shè)置內(nèi)的那些初始/操作參數(shù)。寫(xiě)入，傳送和檢查程序。用I/O位強(qiáng)制置位和強(qiáng)制復(fù)位來(lái)檢查接線。MONITO方 式程序在MONITO方式下執(zhí)行并通過(guò)編程設(shè)備能進(jìn)行以下操作。一般來(lái)說(shuō)， MONITO方式用于程序調(diào)試，檢測(cè)操作和進(jìn)行調(diào)整。在線編輯監(jiān)視操作期間的I/O存儲(chǔ)器。強(qiáng)制置位/強(qiáng)制復(fù)位，改變?cè)O(shè)置值，在操作期間改變當(dāng)前值。RU

24、N方 式在RUNT式下程序以正常速度執(zhí)行。如在線編輯，I/O強(qiáng)制置位/強(qiáng)制復(fù)位，改變?cè)O(shè)置值/當(dāng)前值等操作不能在 RUNT式下進(jìn)行，但可以進(jìn)行I/O位狀態(tài)監(jiān)視。4.3 同步脈沖控制及脈沖輸出功能介紹431同步脈沖控制CPM2的晶體管輸出型，它的高速計(jì)數(shù)器功能配合其脈沖輸出功能，可以產(chǎn)生一個(gè)頻率 為輸入脈沖固定倍數(shù)的輸出脈沖。見(jiàn)圖4-1。4.3.2 CPM2C的高速脈沖輸出功能CPM2使用 01000、01001兩個(gè)輸出點(diǎn)，高速脈沖輸出功能更加完善。其脈沖輸出功能有 以下三種情況：(1) 兩點(diǎn)無(wú)加速/減速的單相脈沖輸出：輸出頻率為10Hz 10KHz占空比50%(2) 兩點(diǎn)不同占空比的脈沖輸出：頻

25、率范圍為 0.1Hz999KHz占空比0100%(3) 帶梯形加速/減速變化的脈沖輸出，分為脈沖+方向輸出和增 /減(CW/CCW脈沖 輸出，占空比50%脈沖輸出模式有2種：獨(dú)立模式，在此模式下，輸出預(yù)定數(shù)目的脈沖后輸出停止；連續(xù) 模式，在此模式下輸出由指令來(lái)停止。圖4-2是帶梯形加速和減速的脈沖輸出。選擇脈沖輸出的方向控制方式脈沖+方向輸出或增/減脈沖輸出選擇脈沖輸出端口編號(hào)輸出端接線PLC設(shè)置(DM6629脈沖輸出端口編號(hào) 0脈沖輸出端口號(hào)：01000或01001脈沖輸出端口編號(hào)0的當(dāng)前坐標(biāo)值系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)梯圖程序帶梯形加速和加速的脈沖輸出原理圖PULS(65):設(shè)置脈沖輸出個(gè)數(shù)ACC(-)

26、:控制帶梯形加速和減速的脈沖輸出停止脈沖輸出和改變脈沖輸出當(dāng)前值PV讀出脈沖輸出當(dāng)前值 PV和狀態(tài)設(shè)置脈沖 個(gè)數(shù)，旨令脈沖輸出的方控制方式和端口接線* 01000脈沖CW01001方向CCW指定脈沖為輸出的方向控制方式模式指定寵擇與所使用的信號(hào)類型有歹1,如圖預(yù)定頻率：0Hz10Hz加/減速的變化率：10ms頻率增加/降開(kāi)始脈沖輸出脈沖對(duì)脈沖方向控制方式的選 設(shè)置輸出的脈沖數(shù) 脈沖位方CD碼出4-4所示。01000出010010100001001停止脈沖輸出 改變脈沖輸出當(dāng)前值圖4-4每次掃描過(guò)程每次掃 卄描過(guò)程 脈沖輸出的狀態(tài) 脈沖輸出當(dāng)前值PV初始化設(shè)置AR 11SR 228立即PRV(6

27、2)SR 229輸出端口接線見(jiàn)圖4-5錄;中+方問(wèn)誼出1QCHC甲耳則C甲|_ JO Lo 0 O I O I O 編岀綏口01000鼻曲編出 輸岀竭口01001=奇向輸岀 增減脈沖輸出見(jiàn)圖4-6圖4-5| 5M 8閘 | COM |,0 0 0O O o1-諭出廿 RT00Q： 5 山吋ff i方悶諂禺WirHnan. ocw，；ii怖fj 肯向出，圖4-64.5 編程相關(guān)指令4.5.1同步脈沖控制的相關(guān)指令與同步脈沖控制的相關(guān)指令見(jiàn)表4-3。表4-3指令控制操作()SYNC-)啟動(dòng)同步控制指定脈沖的頻率比例系數(shù)， 輸出端口號(hào)和輸出脈沖改變頻率比例系數(shù)在脈沖輸出過(guò)程中改變脈沖頻率比例系數(shù)()

28、INI(61)停止同步控制停止脈沖輸出()PRV(62)讀脈沖輸入頻率讀出脈沖輸入頻率讀同步控制的狀態(tài)讀出同步控制的狀態(tài)SYNC-)指定脈沖的脈沖輸出端口(01000, 01001)，頻率比例系數(shù)和啟動(dòng)脈沖輸出脈沖輸入端口指定YNC-脈沖輸出端口指定 頻率比例系數(shù)P2例系數(shù) C數(shù)器)脈沖俞出端口注0當(dāng)使用指令沖輸出端-T)指定頻率比例系數(shù)時(shí),出頻率設(shè)置在10 kHz以下。定要將脈沖頻率比存儲(chǔ)將要設(shè)定的頻率比例系數(shù)INI(61)指令用來(lái)停止同步控制。#0001 #1000 (4位 BC畫(huà))表示：1%1000%端口指控制標(biāo)識(shí)（005:停止同步控制固定為定（0）i高速計(jì)數(shù)器）000005注：通過(guò)將P

29、LC機(jī)轉(zhuǎn)換為PROGRA模式來(lái)停止脈沖輸出也是可以的。PRV（62）用來(lái)讀出脈沖輸入頻率。000控勺輸入制的狀態(tài)。()PRV(62)D最右邊4位數(shù)字0000000000D+1最左邊4位數(shù)字001作D表固定為000:脈沖輸出端口 0 控制標(biāo)識(shí)/砌用來(lái)高速計(jì)數(shù)器的 存儲(chǔ)輸入頻率當(dāng)前值PV1勺起始字4.5.2 帶梯形加速和減速的脈沖輸出相關(guān)指令00輸出端（口指定：BcD碼0：脈沖輸出端口 0; 010:脈沖輸出端口 1） 控制與帶梯形加速和減控制的脈 態(tài)申出（占空比固疋）木目關(guān)的 指令見(jiàn)步控制狀態(tài)的起始字指令控制操作()PULS(65)設(shè)置脈沖個(gè)數(shù)在獨(dú)立模式下設(shè)置將輸出的脈沖個(gè)數(shù)()ACC)設(shè)置脈沖

30、頻率和啟動(dòng)脈沖輸出在獨(dú)立或連續(xù)模式下，設(shè)置脈沖輸出的預(yù)定頻率、 啟動(dòng)頻率和加速/減速變化率，并啟動(dòng)脈沖輸出改變脈沖頻率連續(xù)模式下，在脈沖輸出過(guò)程中，根據(jù)所指定加速 /減速變化率，執(zhí)行加速/減速操作來(lái)改變脈沖頻率停止脈沖輸出根據(jù)所指定加速/減速變化率，減小脈沖輸出頻率 直到停止()INI(61)停止脈沖輸出（減速停止）停止脈沖輸出改變脈沖輸出當(dāng)前值PV改變脈沖輸出當(dāng)前值 PV4-4從表4-5可以看出哪些操作指令在帶梯形加速和減速的脈沖輸出進(jìn)行時(shí)可以執(zhí)行。表4-5PULS(65)SPED(64)INI(61)ACC(-)連續(xù)模式不能不能臺(tái)匕 冃匕不能獨(dú)立模式不能不能臺(tái)匕 冃匕能PULS（65）指令

31、用來(lái)指定在獨(dú)立模式下要輸出的脈沖個(gè)數(shù)。_()PULS(65)000當(dāng)脈D通過(guò)N注：000:相對(duì)脈沖001:絕對(duì)脈沖在離散模式卞啟動(dòng)脈沖輸出固定為即00絕對(duì)坐標(biāo)系出端口脈沖輸出當(dāng)前值與移動(dòng)的脈沖數(shù)目之和沖輸輸出的值的坐標(biāo)系統(tǒng)在相對(duì)脈沖設(shè)置中設(shè)置絕對(duì)絕沖坐標(biāo)系統(tǒng)時(shí)，只能 設(shè)置脈沖個(gè)數(shù)令來(lái)指疋ACC-）指令用來(lái)設(shè)置脈沖的頻率，最右邊4位數(shù)字沖輸出的類型為絕對(duì)脈沖。N+1脈沖個(gè)數(shù)（最右邊，最左邊位加速）/減速變化率和 存儲(chǔ)設(shè)置的脈沖個(gè)數(shù)的寄存器。存儲(chǔ)范圍為 96,777,215 16,777,215最左邊4位數(shù)字負(fù)數(shù)可通過(guò)置最左邊的負(fù)數(shù)標(biāo)志位為ON來(lái)表示。數(shù)值。曰式注： 脈沖的加速/減速變化率就是每1

32、0ms脈沖的頻率增加或減少ACC-）指令用來(lái)設(shè)置脈沖的頻率，加速/減速變化率和輸出和改變脈沖頻率。000 :增/減脈沖輸出-獨(dú)立模式 脈沖十方向沖輸出端獨(dú)立模式固定為注： 脈沖的加速/減速變化率就是每10ms脈沖的頻率增加或減少脈速輸設(shè)置表減模式標(biāo)率 M #0001#1的起始字 T00數(shù)值。碼表示：10 Hz10 kHz ）T+1MT+2目標(biāo)頻率（#0001#1000 BCD碼表示:：NI（6Hz指令用來(lái)改變脈沖輸出當(dāng)前值PM 輸出模式開(kāi)始頻率叫輸00式1#1000 BC 增/減脈沖輸出，增/減脈沖輸出, ccw脈沖+方向輸出，Cvy010:011:012:013:加速/脈沖廣方向輸出，減速變

33、化率（610001#1 000 Icvy連續(xù)模式連續(xù)制標(biāo)識(shí)（004 :改變脈沖輸出當(dāng)前值PV） 連續(xù)值變化數(shù)據(jù)輸指令用來(lái)停止脈沖輸出 連續(xù)模式；0最右邊碼表數(shù)孑10改令用來(lái)減速邊止脈沖邊位數(shù)字） 固定為000：脈沖輸出放將被改變的 PV直。左邊 標(biāo)識(shí)目標(biāo)頻率（BCD碼表左邊識(shí)巒數(shù)字C1l（停止脈沖輸 負(fù)數(shù)可通過(guò)置最0001=1固開(kāi)始頻率（#0001#1000 BCD碼表R7D-APA3伺服驅(qū)動(dòng)000示：000缶10 kHz)沖輸出停止時(shí)才可以改變。6,777,215 16,777,215定恤C控制表模式標(biāo)識(shí)示。設(shè)置表的起始字器加速/減速變化率（#0001#1000 BC畫(huà)表示：10 Hz105

34、.1編程實(shí)例1獨(dú)立模式下的梯形加減速目標(biāo)頻率（#0001#1000 BCD碼表示：10 Hz10 kHz ）T+1本實(shí)例中要求當(dāng)執(zhí)行條件位1（00005）置丁 01狀態(tài)時(shí)，有1000個(gè)脈沖從輸出端口 01000T+2（脈沖輸出端口 0）輸出，其脈沖頻率變化如圖5-1所示的梯形加/減速變化方式，用獨(dú)立脈 沖方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)始頻率（#0001#1000 BCD碼表示：10 Hz10 kHz ）圖5-1解題思路可見(jiàn)圖5-2。圖5-2根據(jù)圖5-2所示流程可編程序如下。CPM2控制R7D-APA3伺服驅(qū)動(dòng)器接線圖見(jiàn)附錄200005DIFU(13) 2000052。00編程實(shí)例2正反轉(zhuǎn)和相對(duì)脈沖J脈沖個(gè)數(shù)S

35、V數(shù)據(jù)的起始字行條,件標(biāo)志位是否0050數(shù)0020了出端口 0檢測(cè)執(zhí)設(shè)定脈沖個(gè):處于 ON犬態(tài)加減速1000個(gè)脈沖的結(jié)合控制在這個(gè)例子中，要求實(shí)現(xiàn)如圖5-3對(duì)正反轉(zhuǎn)和加減速的結(jié)合控制，執(zhí)行條件：00005,方向指定器：00006：00005：r匚5In7II加連F建變卓時(shí)間/1C 11吧000010：300051圖5-3題目分析及解答：當(dāng)執(zhí)行條件位（00005）置于ON狀態(tài)時(shí)，頻率為100HZ的沖動(dòng)脈沖從脈沖輸出端口 01000 （CV方向）或脈沖輸出端口 01001 （CC方向）輸出。當(dāng)執(zhí)行條件位（00005）置于OFF犬態(tài)時(shí), 脈沖輸出停止。通過(guò)改變方向指定位（00006）的方法可以實(shí)現(xiàn)輸

36、出端口 01000 （CV方向）與 輸出端口 01001 （CC方向）之間的切換。CPM2控制R7D-APA3伺服驅(qū)動(dòng)器接線圖見(jiàn)附錄2DM0012200035ACc編程實(shí)例停t同步脈沖控制的實(shí)現(xiàn)00005執(zhí)行條件000I*脈沖輸出端口在這個(gè)例子中要求當(dāng).執(zhí)行條件位k出脈沖從輸出端 01000 （脈沖輸出端口 0）輸出。此時(shí)，01控制量檢測(cè)來(lái)改變標(biāo)當(dāng)鳩變?yōu)榍畱B(tài)時(shí),DIFU（13） 輸入的脈中相應(yīng) 例系數(shù)可以通過(guò)diFd（14）過(guò)高速計(jì)數(shù)器 脈沖的頻率比 同步脈沖控制停止題目分析及解答： end（A和1申程思路可見(jiàn)圖5-4。根據(jù)4方向指示00006AR1115綢執(zhí)05條變?yōu)橹疚粻顟B(tài)or犬態(tài)5.1脈沖輸出端口 04連續(xù)模式，增/減脈沖, cw向.設(shè)置表的開(kāi)始字JDM0000R7D-APA3伺服驅(qū)動(dòng)器接線圖見(jiàn)附錄2)氛行ini骨卄您令:口1詢歯笑口口訕?lè)隽叨研兄?/p>