以下是一个用编码器配合三菱 FX5U PLC 控制伺服电机速度的实例:
• 编码器选型:选择 NPN 集电极开路输出的编码器,这种编码器可以直接接到 PLC 的输入中。
• 接线:将编码器的红色线接 24V,黑色线接 0V,白色线接 PLC 的 X0 输入点。
• GX - WORKS3 软件设定:
◦ 依次展开【参数】-【FX5UCPU】-【模块参数】,双击【高速 I/O】。
◦ 打开高速计数器设置画面,展开【输入功能】,双击【高速计数器】,再双击【详细设置】。
◦ 通道 1 的设置:【使用 / 不使用】选择【使用】,【运行模式】选择【放置速度测定模式】,【脉冲输入模式】选择【1 相 1 输入】,【测定单位时间】设定为 1000ms(即每秒采集一次),【每转的脉冲数】根据实际编码器设定为 1000pulse,点击【确定】。
◦ 点击【应用】,点击【是】,将 X0 修改为【无设置】,点击【应用】。
• 程序编写:可通过监视特殊寄存器来获取编码器转速,如通道 1 的转速可通过 SD4508、SD4509 获取,其中 SD4508 为当前编码器的转速。
• 测试: ◦ 将程序下载到 PLC。
◦ 将 M100 置 ON(该指令为上升沿有效,置 ON 后可以立即置 OFF)。
◦ 打开【监看 1】表,监视 SD4508 的值。
◦ 转动编码器,观察寄存器的值,可看到寄存器里面有相应转速值显示。
通过上述设置,PLC 可利用编码器反馈的信号获取电机转速,再结合如 PLSY 等脉冲输出指令,通过改变输出脉冲频率来控制伺服电机速度,如将获取的转速与设定转速比较,通过 PID 算法等调整 PLSY 指令的输出频率,实现闭环速度控制。
FX 系列 PLC 控制伺服电机速度的梯形图实例,采用速度闭环控制方式,通过 PID 指令根据编码器反馈调整输出脉冲频率来控制伺服电机速度: 初始化部分 • 功能:设置高速计数器相关参数以及初始化一些寄存器。
• 梯形图:

速度计算部分
功能:根据编码器的脉冲数计算当前电机速度。假设编码器为 1024 线,每转一圈产生 1024 个脉冲。
梯形图:

PID 控制部分 • 功能:将计算出的实际速度与设定速度进行比较,通过 PID 算法输出控制量。假设设定速度存放在 D200 中。
• 梯形图:

运行控制部分
功能:实现启动、停止等运行控制。假设 X0 为启动按钮,X1 为停止按钮。
梯形图:

以上梯形图仅为示例,实际应用中需根据具体的 PLC 型号、编码器参数、伺服驱动器设置及控制要求等进行调整,如高速计数器的选择、PID 参数的整定等。