5 運動控制設計

系統工作中，不同控制模式的切換應在電機停止狀態下進行。為保證系統運行安全，在自動與點動、電機正反轉等動作間應加入互鎖功能。運動控制程序在57-200PLC中編寫。編程時對不同動作，如自動模式、點動模式和回參考點(復位)等動作，分別編寫了相應子程序，由主程序OB1調用。子程序的啟動由57-200PLC翰入點或觸摸屏輔助繼電器信號進行選擇。

5.1自動模式

系統硬件連接中，編碼器反饋脈沖接到驅動器，構成一個半閉環定位控制系統。當偏差滯留脈沖(PLC輸出脈沖與編碼器反饋脈沖差值)小于參數設定值時，驅動器向PLC翰出脈沖定位完成信號，同時PLC中定位完成標志V 18.2置1。自動程序設計中，首先要將觸摸屏端的運行參數轉為相應脈沖數，然后由PLC輸出該數目的脈沖到伺服驅動器。S7-200 PLC集成有兩路20kHz高速軸出口，自動模式下，系統利用PLS指令，從Q0.0口輸出PTO脈沖。PTO輸出模式下對應控制字節單元為SMB67，程序中向該寄存器中寫入16#85，對應功能為:選擇PTO模式:允許脈沖輸出:單段操作;微秒時墓;發脈沖周期與個數異步更新。為避免掃描周期對脈沖發送過程產生影響，每次脈沖發送完后，系統產生一次中斷。當齋要系統緊急停止時，可通過向SMB67中寫入控制字16#CB來停止脈沖愉入。考慮到S 7-200的脈沖發送頻率限制，設計電機以800r/m速度運行，在驅動器電子齒輪比設置中，將輸入脈沖倍頻數設為10，分頻數設為1，對應參數號分別為Pr34和Pr35。伺服電機自帶編碼器經4倍頻后，分辨率可達10000P/R,電子齒輪比設置后，可實現驅動器每接收1000個脈沖電機旋轉一周，PLC脈沖發送頻率低于最高值。

5.2點動模式

點動模式下，系統選擇驅動器工作在速度模式，電機按驅動器內部設定速度運行。運行點動模式時，為避免自動、點動間的信號影響，首先要通過驅動器X3輸入點，進行驅動器混合模式切換。系統中只使用一個內部速度，即點動模式下，控制電機以單一速度運行。設計電機以2000r/m的速度運行，加減速時間設為500ms，由參數號Pr24設置得到。

5.3回參考點

伺服控制系統中，復位功能可一定程度上減小由系統慣性、脈沖丟失、絲杠與機械構件間的聯接空隙等因素帶來的運動控制偏差。本系統中，參考點設置在絲杠中間位置，復位功能由系統編程實現。參考點處設有接近開關，其兩端分別設置機械傳感器，位置反饋信號接到S7-200端。系統復位過程描述如下:當參考點兩側的機械傳感器檢測到工作臺經過時，反饋信號由高電平跳變為低電平，PLC內部置位。復位指令下達后，根據機械傳感器信號，在PLC端進行電機轉向判斷，電機以回原點第一速度運行;碰到機械傳感器下降沿時，電機改為第二速度慢速靠近參考點，碰到參考點接近開關時，電機停止，系統復位結束。

6 結束語

本文介紹的交流伺服系統以適應工業控制需求為出發點，融入了PLC、觸摸屏和總線通訊，有較好的工程使用價值。系統通過觸摸屏進行調節控制，使操作簡單;利用PLC直接對伺服電機進行位置和速度控制，省略了定位模塊，節約了成本。搭建的系統滿足設計要求，運行可靠，取得了滿意的效果。