PDF《S7 2200 PLC在伺服电机位置控制中的应用》

PROCESS AUTOM ATI O N INSTRUM ENTATI O N Vol130 No112 D ecemeber

2009 修改稿收到日期 :

2009 -

05 - 04.

第一作者胡佳丽 ,女,1984年生 ,现为北京化工大学机电工程学院机 械电子专业在读硕士研究生 ;

主要从事自动化控制系统的研究工作. S72

200 PLC在伺服电机位置控制中的应用 Application of S72

200 PLC in Position Control of Servo M otor 胡佳丽

1 闫宝瑞

1 张安震

2 李庆春

1 何亚东

1 信春玲

1 (北京化工大学机电学院

1 ,北京 100029;

宁波海天北化有限公司

2 ,浙江 宁波 315821) 摘要:为了探究如何更方便、 准确地实现位置控制 ,确保其位置控制的精度 ,探讨了基于西门子 S72 200系列 PLC和Copley系列伺服 系统的位置控制方法.通过介绍系统软硬件构成及其特点 ,详细论述了 PLC系统通过高速脉冲输出、 EM253位置控制模块以及自由 口通信这三种方式控制伺服电机 ,以实现绝对运动、 相对运动等 ;

同时对它们进行了一系列的比较.实验证明 ,三种控制方式各有其 不同的应用场合 ,对类似的工业控制具有一定的借鉴参考意义. 关键词 : S72

200 位置控制 伺服系统 自由口通信 高速脉冲 EM253 中图分类号 : TP271 +.

4 文献标志码 : A Abstract: In order to explore how to realize more convenient and more precise position control and to ensure the accuracy of position control, the position controlmethod based on Siemens S72

200 PLC and Copley servo system is expounded. Through introducing the compositions and fea2 tures of hardware and software of the system, three modes to control servo motor for absolute motion and relative motion implemented by PLC are described and compared, i . e. , high speed pulse output, EM253 position control module, and freeport communication. The experiments prove that three controlmodes are respectively suitable for different applicable situations;

the methods are valuable to be consulted in similar industrial process controls . Keywords: S72

200 Position control Servo system Freeport communication High speed pulse EM253

0 引言 随着自动化水平的不断提高 ,越来越多的工业控制 场合需要精确的位置控制.因此 ,如何更方便、 更准确 地实现位置控制是工业控制领域内的一个重要问题. 位置控制的精确性主要取决于伺服驱动器和运动控制 器的精度.高端的运动控制模块可以对伺服系统进行 非常复杂的运动控制.但在有些需要位置控制的场合 , 其对位置精度的要求比较高 ,但运动的复杂程度不是很 高 ,这就没有必要选择那些昂贵的高端运动控制系统. S72 200系列 PLC是一种体积小、 编程简单、 控制 方便的可编程控制器 ,它提供了多种位置控制方式可 供用户选择 , 因此 ,如何利用该系列 PLC实现对伺服 电机运动位置较为精准的控制是本文的研究重点.

1 基本控制系统 伺服系统分为液压伺服系统、 电气 - 液压伺服系 统以及电气伺服系统 [1 ] .本文主要讨论了电气伺服系 统中的交流伺服系统 ,其基本组成为交流伺服电机、 编 码器和伺服驱动器.交流伺服系统的工作原理是伺服 驱动器发送运动命令 ,驱动伺服电机运动 ,并接收来自 编码器的反馈信号 ,然后重新计算伺服电机运动目标 位置 ,从而达到精确控制伺服电机运动. 本伺服系统中选用 Exlar公司生产的 GSX502

0601 型伺服直线电动缸.该电动缸由普通伺服电机和一个 行星滚珠丝杠组成 ,用来实现将旋转运动转变为直线 运动.此外 ,选用 Xenus公司生产的 Xenus T M 型伺服驱 动器.它可以利用 RS2 232串口通信方式和外部脉冲 方式实现位置控制. 一般来说 ,一个伺服系统运转需要配置一个上位 机 ,所以本系统采用西门子 S72