利用PLC的高速计数功能实现轴的精确定位控制
PLC高速计数器在传送带位置控制中的应用
输 出脉 冲的个数就能得到 电机 的旋转角度 ．从而得到传 送带上工件移
动 的位 移
’
当 ＰＬＣ需 对比其扫描频率高的输入信号进行计数时 ．为避免输
入脉 冲信号丢失 ．需使用 高速计数器来 实现 在分拣单元 的 ＰＬＣ中．
１＿３ 三相交流异步 电动机和变频器概述
高速计数器有 ６个 ．其地址编号为 ＨＳＣ０～ＨＳＣ５。高速计数器 的计数频
当输送单元送来工件放 到传送带上并被人料 口光电传感器检测
１．２ 增 量式旋转编码器概述
到时 ．ＰＬＣ的 ＱＯ．０端输 出高电平信号 ．启动变频 器 ．控制交 流电机 以
增量式旋转编码器 由码盘和光电检测装 置组成 码盘是 在一定 ３０Ｈ 的频率运行 ．编码 器开始发出脉冲信 号 ．ＰＬＣ的高速计数器开始
脉 冲相位差 ９０。。ＹＬ一３３５Ｂ分拣单元 的三相交流异步 电动机上就使 用 心点时 ．约发出 １２８４个脉冲。当传送带上工件Ｉ！Ｉｉｉｉ达指定位置时 ，推
了这种具有 Ａ、Ｂ两相 ９０。相位差 的通用 型旋转编码器 。通过计算 每 杆就会将其推到指定料槽 内
秒 旋转编码器输 出脉 冲的个数就能反映当前电动机的转 速 ：通过计 算 ２．２ 高速计数器认 知
相 交流异步电动机结构简单 坚固 ．价格低廉 ．在 电力拖 动领域 率与 ＰＬＣ的扫描周期无关 ．有 １２种 不同的工作模式。
编 Ｂ 尬．１
码 王＿。 器 Ｌｌ
Ｓ７—２Ｏｏ－２２４ＸＰ ＩＰＬＣ选 用 ＳＩＥＭＥＮＳ公 司 的 ｓ７—２００—２２４ ＸＰ／ＤＣ／ＲＬＹ 型 ＰＬＣ．内
置 ＨＳＣ０～ＨＳＣ５共 ６个高速计数器 ：编码器选用增 量式旋转编码 器 ．
图 １ 位 置 控 制 系统 硬 件 连 线 图
S7-200系列PLC编程器的高速计数器使用示例
S7-200系列PLC编程器的使用示例Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元，适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制。
在这里，和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进，伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中，有关运动控制是很重要的，下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这个功能。
首先，确定使用哪个端口来发脉冲，如采用Q0.0发脉冲，则它的控制字为SMB67，脉冲同期为SMW68，脉冲个数存放在SMD72中，下面是控制字节的说明：Q0.0 Q0.1 控制字节说明SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新，1=脉冲宽度值SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新，1=更新脉冲数SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值，1=1毫秒值SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新，1=同步更新SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作，1=多段操作SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO，1=选择PWMSM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM，1=允许这样根据以上表格，我们得出Q0.0控制字：SMB67为：10000101采用PTO输出，微妙级周期，发脉冲的周期（也就是频率）与脉冲个数都要重新输入。
10000101转化为16进制为85，有了控制字以后，我们来写这一段程序：根据上面这段程序，我们知道了控制字的使用，同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置（对Q0.0来说是SMW68与SMD72）。
当然，VW100与VD102内的数据不同的话，步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是：M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后，想停止的话，只须改变端口脉冲的控制字，再启动PLS即可，程序如下：2.高速计数功能。
PLC控制伺服电机准确定位的方法
PLC控制伺服电机准确定位的方法PLC控制伺服电机准确定位的方法在自动化生产、加工和控制过程中，经常要对加工工件的尺寸或机械设备移动的距离进行准确定位控制。
这种定位控制仅仅要求控制对象按指令进入指定的位置，对运动的速度无特殊要求，例如生产过程中的点位控制(比较典型的如卧式镗床、坐标镗床、数控机床等在切削加工前刀具的定位)，仓储系统中对传送带的定位控制，机械手的轴定位控制等等。
在定位控制系统中常使用交流异步电机或步进电机等伺服电机作为驱动或控制元件。
实现定位控制的关键则是对伺服电机的控制。
由于可编程控制器(PLC)是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机，具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小等显著优点，是实现机电一体化的理想控制装置。
本文旨在阐述利用PLC控制伺服电机实现准确定位的方法，介绍控制系统在设计与实施中需要认识与解决的若干问题，给出了控制系统参考方案及软硬件结构的设计思路，对于工业生产中定位控制的实现具有较高的实用与参考价值。
1 利用PLC的高速计数器指令和旋转编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位1.1 系统工作原理PLC的高速计数器指令和编码器的配合使用，在现代工业生产自动控制中可实现精确定位和测量长度。
目前，大多数PLC都具有高速计数器功能，例如西门子S7-200系列CPU226型PLC有6个高速计数器。
高速计数器可以对脉宽小于PLC主机扫描周期的高速脉冲准确计数，不需要增加特殊功能单元就可以处理频率高达几十或上百kHz 的脉冲信号。
旋转编码器则可以将电动机轴上的角位移转换成脉冲值。
利用PLC的高速计数器指令和编码器控制三相交流异步电机实现的准确定位控制系统，其原理是通过与电动机同轴相连的光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值，经由PLC的高速计数器来统计编码器发出的脉冲个数，从而实现定位控制。
1.2 设计与实施以对传输带的定位控制设计为例加以说明。
现需要用传输带运送货物，从货物运送起点到指定位置(终点)的距离为10 cm。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位1 PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠，一般由大公司如三菱，LG、台达、西门子等生产制造，质量可靠，使用寿命长，其次PLC的扩展性好，一般可通过简单方法实现多种专业的功能，如AD／DA功能，波形输出功能，PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程，逻辑清楚，编程简单，适合于初学者学习和使用，因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海，小到普通家用电器，都有它的身影，特别是制造工厂，更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用，他的闭环控制功能，是步进电机无法比拟的。
在一些场合，由于步进电机没有反馈，因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况，从而大大影响设备使用精度，因此步进电机一般用于纯粹的转动过程，或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC，伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号；PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道，用于控制伺服电机驱动器。
P41属于LG PLC专用方向脉冲通道；P属于高速脉冲通道的专用高电平端，当高速脉冲通道为低电平时，电流从P流向高速脉冲通道，从而伺服电机收到高速脉冲，并执行相关控制，如转动和换向。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位1 PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠，一般由大公司如三菱，LG、台达、西门子等生产制造，质量可靠，使用寿命长，其次PLC的扩展性好，一般可通过简单方法实现多种专业的功能，如AD／DA功能，波形输出功能，PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程，逻辑清楚，编程简单，适合于初学者学习和使用，因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海，小到普通家用电器，都有它的身影，特别是制造工厂，更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用，他的闭环控制功能，是步进电机无法比拟的。
在一些场合，由于步进电机没有反馈，因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况，从而大大影响设备使用精度，因此步进电机一般用于纯粹的转动过程，或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC，伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号；PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道，用于控制伺服电机驱动器。
P41属于LG PLC专用方向脉冲通道；P属于高速脉冲通道的专用高电平端，当高速脉冲通道为低电平时，电流从P流向高速脉冲通道，从而伺服电机收到高速脉冲，并执行相关控制，如转动和换向。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位摘要: 文章阐述了PLC在伺服电机控制中的定位原理及控制方法。
关键词:PLC;伺服电机;精确定位1PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠,一般由大公司如三菱,LG、台达、西门子等生产制造,质量可靠,使用寿命长,其次PLC的扩展性好,一般可通过简单方法实现多种专业的功能,如AD/DA功能,波形输出功能,PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程,逻辑清楚,编程简单,适合于初学者学习和使用,因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海,小到普通家用电器,都有它的身影,特别是制造工厂,更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用,他的闭环控制功能,是步进电机无法比拟的。
在一些场合,由于步进电机没有反馈,因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况,从而大大影响设备使用精度,因此步进电机一般用于纯粹的转动过程,或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC,伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号;PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道,用于控制伺服电机驱动器。
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位
如何采用PLC控制伺服电机的精确定位摘要: 文章阐述了PLC在伺服电机控制中的定位原理及控制方法。
关键词:PLC;伺服电机;精确定位1PLC定义PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器,用于控制机械的生产过程。
PLC的特点是性能稳定可靠,一般由大公司如三菱,LG、台达、西门子等生产制造,质量可靠,使用寿命长,其次PLC的扩展性好,一般可通过简单方法实现多种专业的功能,如AD/DA功能,波形输出功能,PID模糊控制功能等。
PLC可采用代码编程或者梯形图编程,逻辑清楚,编程简单,适合于初学者学习和使用,因此用途广泛。
目前PLC已经在世界各地的重要控制系统中发挥了重要的作用。
大到航天航海,小到普通家用电器,都有它的身影,特别是制造工厂,更是得到了大量的使用。
2 伺服电机定义伺服电机主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
伺服电机在要求精密控制的工业自动化设备中得到了广泛的应用,他的闭环控制功能,是步进电机无法比拟的。
在一些场合,由于步进电机没有反馈,因此当步进电机卡死或打滑会出现丢步的情况,从而大大影响设备使用精度,因此步进电机一般用于纯粹的转动过程,或者用于对精度要求不高的使用场合。
3 如何采用PLC控制伺服电机运转文中采用了LG品牌PLC,伺服电机采用英迈克的伺服电机及驱动器。
3.1 PLC控制伺服电机原理图PLC控制伺服电机原理如图1所示。
①PLC引脚说明。
PLC引脚P00为电机运行启动信号;PLC引脚P40属于LG PLC的专用高速脉冲通道,用于控制伺服电机驱动器。
浅析PLC对伺服电机的精确定位控制
浅析PLC对伺服电机的精确定位控制摘要：本文主要讨论了PLC（可编程逻辑控制器）在伺服电机精确定位控制方面的应用。
首先介绍了PLC的基本原理和优点，随后分析了PLC进行伺服电机精确定位控制的关键技术，包括PID控制算法、位置反馈系统、运动控制指令等。
文章还探讨了PLC精确定位控制在自动化工业中的重要性以及其应用案例。
关键词：PLC、伺服电机、精确定位控制、PID控制、位置反馈正文：PLC是一种应用广泛的工业自动化控制设备，其具有编程简单、操作灵活、可靠性高、适应性强等优点，广泛应用于现代化工业的自动化控制系统中。
在伺服电机控制中，精确定位控制是PLC应用的一个重要领域。
PLC精确定位控制主要涉及PID控制算法、位置反馈系统、运动控制指令等技术。
PID控制算法是伺服电机控制中最常用的控制算法之一，其可通过对电机速度、加速度等参数进行精确定位控制。
此外，在伺服电机的位置反馈系统中，编码器是常见的一种位置反馈设备，其可通过通过读取电机位置信息，并反馈至PLC，以实现精确控制。
针对不同的编码器型号，PLC还可以通过编写不同的驱动程序与硬件配置，实现自动检测、识别和校准等功能。
运动控制指令是PLC在对伺服电机进行精确定位控制时所必须具备的能力之一。
运动控制指令通常包括“加减速”，“定时触发”和“位置比较”等多种指令，通过对不同的指令进行组合，可实现对伺服电机的多种控制需求。
除此之外，PLC在自动化工业中精确定位控制方面也具有广泛的应用。
例如，在机械加工领域中，PLC控制伺服电机的精确定位，可将零件的加工精度提高到毫米级。
总而言之，PLC在伺服电机精确定位控制方面应用广泛，其优越的控制能力和广泛的应用领域在当今自动化工业中具有重要地位。
同时，PLC精确定位控制还可以应用在物流自动化、制造业自动化、冶炼等领域，实现对各种设备的精准控制。
通过PLC的精确控制，制造业可以实现更高质量的生产，提升生产效率，并极大地降低生产成本。
基于PLC智能控制在镗床改造中的应用
2、传感器测试：测试温度传感器的准确性和灵敏度，以及与PLC的连接是否 正常。
3、控制器测试：测试PLC作为控制器的性能和功能是否达到设计要求，包括 对温度信号的处理、控制信号的输出等。
4、执行器测试：测试执行器能否正确接收PLC的控制信号并实现对加热或冷 却装置的调节，以及是否有足够的精度和响应速度。
随着工业自动化水平的不断提高，温度控制在许多领域中都变得越来越重要。 温度控制系统可以确保产品在恒定的温度范围内进行生产和加工，从而提高生产 效率和产品质量。可编程逻辑控制器（PLC）作为一种通用的工业自动化控制设 备，在温度控制系统中发挥着重要作用。本次演示将介绍PLC在温度控制系统中 的应用。
1、加工精度：通过PLC精确控制主轴进给轴的位置，实验结果表明改造后 的镗床加工精度得到了显著提高。
2、生产效率：由于PLC控制系统的高效性，改造后的镗床生产效率得到了大 幅提高。
3、故障诊断能力：PLC实时监测设备运行状态，故障诊断程序有效减少了设 备的故障停机时间。
然而，实验过程中也暴露出一些问题，如PLC程序调试复杂、执行器响应时 间延迟等。为了改进这些问题，我们可以采取以下措施：
PLC控制系统的设计与实现
PLC控制系统的设计与实现主要包括以下步骤：
1、系统架构设计：根据实际需求和工艺要求，确定控制系统的硬件组成和 连接方式。
2、程序流程设计：根据控制要求和算法，编写PLC程序实现系统的各种功能。 同时，针对可能出现的异常情况设计相应的处理程序。
3、硬件安装调试：根据系统架构设计，安装并调试PLC、温度传感器、执行 器等硬件设备，确保系统正常运行。
1、运动控制：PLC通过高速计数模块对镗床主轴和进给轴的位置进行精确控 制，实现孔加工的精密定位。
高精度基于PLC控制的料盘双轴定位系统设计与实现
高精度基于PLC控制的料盘双轴定位系统设计与实现近年来，随着工业自动化的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在工业控制领域中的应用日益广泛。
料盘双轴定位系统作为其中的一个重要应用，能够实现高精度的料盘定位，提高生产效率和产品质量。
本文将围绕这个任务名称，详细介绍高精度基于PLC控制的料盘双轴定位系统的设计与实现。
一、系统设计1. 系统结构设计高精度基于PLC控制的料盘双轴定位系统主要由PLC控制器、伺服驱动器、双轴电机、编码器和传感器等组成。
其中PLC控制器作为系统的核心部件，负责接收输入信号、进行逻辑控制和生成输出信号。
2. 控制程序设计基于PLC的控制程序分为梯形图、功能块图和指令表等。
在料盘双轴定位系统中，梯形图和功能块图常用于实现系统的逻辑控制，指令表用于定义系统的输入输出变量。
3. 伺服驱动器选择伺服驱动器是实现料盘双轴定位系统运动控制的关键组件。
在选择伺服驱动器时，需要考虑驱动器的动态响应性能、控制精度、通信接口等因素，以确保系统的高精度运动控制。
4. 传感器选型选用合适的传感器对系统进行反馈检测，以提供准确的位置信息。
常用的传感器包括光电开关、接近开关和编码器等。
根据具体的应用需求，选择合适的传感器类型和安装方式。
二、系统实现1. 硬件搭建根据系统设计方案，按照要求进行硬件搭建。
首先将PLC控制器与伺服驱动器进行连接，然后将双轴电机和传感器与伺服驱动器相连。
确保所有的电气连接正确可靠。
2. PLC编程根据系统的控制逻辑，设计并编写PLC程序。
根据具体的控制要求，可以使用梯形图、功能块图等编程方式进行程序的设计。
在编写程序时，需要考虑到系统的稳定性、可靠性和可维护性。
3. 伺服系统调试在系统搭建完成后，进行伺服系统的调试。
通过调整控制参数，使得系统能够实现预期的运动控制要求。
调试过程中，需要使用仪器设备对系统的运动精度和稳定性进行测试和评估。
4. 系统集成与应用在伺服系统调试完成后，将其与其他设备进行集成。
利用光电编码器与PLC高速计数器进行定位控制
利用光电编码器和PLC高速计数器进行定位控制在往返式传动控制系统中，很多时候都会涉及到多点定位问题。
即要求在不同的定位点启动不同的机械动作。
但由于机械惯性的作用，常常会给系统带来定点误差。
本系统以龙门刨床的机械传动为例，采用plc作为控制器，通过变频器调节速度，利用光电编码器和plc高速计数器进行定位控制，从而实现精确定位。
<br /><br />变频器；plc；高速计数器；光电编码器<br /><br /> 1 龙门刨床的机械传动控制要求<br /><br />图1所示的龙门刨床的机械传动示意图。
传动系统从原点启动，中速行驶到1000mm，开始高速行驶，高速行驶到3000mm，开始低速爬行，低速爬行到终点（3200mm）停车。
停顿2s。
反向高速行驶，高速行驶到距原点200mm处开始低速爬行。
到达原点停车，停顿2s后重新开始往返。
在原点和终点低速爬行的目的是为了避免系统惯性带来的定点误差，做到原点和终点的精确定位停车。
<br /><br /> 2 龙门刨床机械传动的plc控制系统硬件设计<br /><br /> 2.1 系统对变频器的控制要求<br /><br />变频器的正反转由继电器k1、k2控制，速度的切换由继电器k3、k4完成。
变频器故障报警输出触点（30a、30c触点）用于立即停止高速计数器运行，并由指示灯hr指示。
<br /><br />变频器具有多段速度设定功能，当k3、k4两个继电器触点都断开时，高速行驶（第一速度）；k3闭合，k4断开时，中速行驶（第二速度）；k3断开，k4闭合时，低速行驶（第三速度）；k3、k4都闭合时，手动调节行驶（第四速度）。
<br /><br />旋钮sf用于手动/自动切换，并用指示灯hg1表示自动状态。
用PLC实现步进电机的快速精确定位
用PLC实现步进电机的快速精确定位用PLC实现步进电机的快速精确定位2015-06-29 241次阅读0 引言步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号时就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），其旋转以固定的角度运行。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量以达到准确定位的目的;同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度而达到调速的目的。
步进电机作为一种控制用的特种电机，因其没有积累误差（精度为100%）而广泛应用于各种开环控制。
可编程序控制器（PLC）是专为在工业环境下应用而设计的一种工业控制计算机，具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小等显著优点，是实现机电一体化的理想控制装置。
通过对步进电机定位与Siemens PLC的深入研究，本文提出了利用PLC的高速脉冲输出实现步进电机位置控制功能的有关见解与方法，介绍了步进电机加减速控制原理以及用PLC实现步进电机快速精确定位的方法，给出了位置控制系统方案及软件设计思路，在实验室内运行通过，对于工矿企业实现相关步进电机的精确定位控制具有较高的应用与参考价值。
1 定位原理及方案1.1 步进电机加减速控制原理步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。
当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。
当步进电机运行频率fb>fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。
同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。
如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。
所以对步进电机加减速要保证在不失步和过冲前提下，用最快的速度（或最短的时间）移动到指定位置。
步进电机常用的升降频控制方法有2种：直线升降频（图1）和指数曲线升降频（图2）。
西门子PLC高速计数器使用方法
高速计数器对CPU扫描速率无法控制的高速事件进行计数，最多可配置12种不同的操作模式。
高速计数器的最高计数频率取决于您的CPU类型。
每台计数器对支持此类功能的时钟、方向控制、复原和起始均有专用输入。
对于二相计数器，两个时钟均可以最高速率运行。
在正交模式中，可选择1乘以（1x）或4乘以（4x）最高计数速率。
所有计数器均以最高速率运行，互不干扰。
本标题讨论下列主题：使用高速计数器识别高速计数器的详细计时功能为高速计数器连接输入线高速计数器编址（HC）识别不同的高速计数器选择现用状态和1x/4x模式高速计数器初始化顺序控制字节HSC模式设置当前值和预设值状态字节为中断赋值使用高速计数器返回顶端通常高速计数器被用作鼓式计数器驱动器，以恒速旋转的转轴配有增量轴式编码器。
轴式编码器提供每次旋转的指定计数以及每次旋转一个复原脉冲。
轴式编码器的时钟和复原脉冲为高速计数器提供输入。
用最先的几个预设值载入高速计数器，并在当前计数小于当前预设值的期间内激活所需输出。
当前计数等于预设值或复原时，计数器设置提供中断。
每次发生当前计数值等于预设值中断事件时，载入新预设值，并设置下一个输出状态。
发生复原中断事件时，设置第一个预设值和第一个输出状态，并重复该循环。
因为中断的发生速率远远低于高速计数器的计数速率，可对高速操作执行精确的控制，并对整体PLC扫描循环产生相对较小的影响。
中断附加方法允许在独立中断例行程序中执行每个载入的新预设值，以便进行状态控制。
（另一种方法是在单个中断例行程序中处理所有的中断事件。
）识别高速计数器的详细计时功能返回顶端下列时序图显示根据模式分类的每台计数器的功能。
在另一个时序图中显示复原和起始输入操作，并应用于所有使用复原和起始输入的模式。
在复原和起始输入图中，复原和起始的现用状态均被编程为高级。
有复原、无起始的操作举例有复原和起始的操作举例模式0、1和2操作举例模式3、4和5操作举例使用计数模式6、7和8时，上下时钟输入的上升沿间隔0.3微秒，高速计数器可能认为这些事件同时发生。
基于PLC的精确位置控制
基于PLC的精确位置控制刘亚东;李从心;郭新贵;汪德才【摘要】本文介绍了一种以PLC为控制器,采用RS485数字技术驱动电机,高速计数器模块用于位置反馈,实现电机轴精确位置控制的方案;讨论了位置控制器的参数整定方法和死区补偿、非线性饱和等问题的工程解决方法;给出了该方法在棉纺织厂往复式抓包机中成功应用的实例.【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2002(000)002【总页数】3页(P76-77，112)【关键词】PLC;位置控制;RS485;高速计数器【作者】刘亚东;李从心;郭新贵;汪德才【作者单位】上海交通大学国家模具CAD工程研究中心高速切削实验室,200030;上海交通大学国家模具CAD工程研究中心高速切削实验室,200030;上海交通大学国家模具CAD工程研究中心高速切削实验室,200030;上海交通大学国家模具CAD工程研究中心高速切削实验室,200030【正文语种】中文【中图分类】工业技术76·《机床与液压》 2002.No.2基于 PLC 的精确位置控制刘亚东，李从心，郭新贵，汪德才（上海交通大学国家模具CAD 工程研究中心高速切削实验室，Z仪）030)摘要：本文介绍了一种以 PLC 为控制器，采用 R.5485 数字技术驱动电机，高速计数器模块用于位置反馈，实现电机轴精确位置控制的方案；讨论了位置控制器的参数整定方法和死区补偿、非线性饱和等问题的工程解决方法；给出了该方法在棉纺织厂往复式抓包机中成功应用的实例。
关键词：PLC；位置控制；R.5485 ；高速计数器中图分类号： TP273文献标识码： A文章编号： 1001-3881 (2002)2-ITT6-2 PLC -based Accurate Position Con衍。
1LiuYadong,LiCon伊n, Guo Xingui,Wang D四缸( Shanghai Jiao Tong UniversityNationalDieandMoldCADEngineeringResearchcenter,HSCLab,Shanghai ,China)A悦臼-act: In 山is 阳per, a new method for ace皿ate position control of motor was introduced,in which PLCwas used as controller,R.5485wasused formotor driver 阳d and high- s 防eel - counter was 凶d for feedback.四e method for tuning parametersof ”sit.ion control algorithm and com pensati鸣 sys忧m dead- wne wasdiscussedalso.In theend,asuccessfulsampleof 由is methodusedinreciprocatingtypebaleplucker int创tile mill wasgiven.Keywords:PLC;Position control;R.5485 ；阳gh- si阳，d- counter 0引言在经济型数控机床、用电机传动的物料传送系统及其它如棉纺织厂抓棉机等应用设备上，往往应用可靠性较高的 P回来进行电机轴的位置控制，不少 PLC 产品都配置轴定位模块，来专门控制电机的运转，但这种方式的成本一般都很高。
plc精确定位成果形式描述
plc精确定位成果形式描述PLC精确定位成果形式描述导语：PLC（可编程逻辑控制器）是当前工业自动化领域的关键技术之一。
它通过编程控制电路来实现对机器和设备的精确控制，从而提高了生产效率和质量。
PLC的一个重要应用领域是精确定位，该领域广泛应用于机械、电子和制造行业等。
本文将从深度和广度两个方面，全面评估PLC精确定位的成果形式，并探讨其背后的原理和应用。
一、PLC精确定位的成果形式1. 单轴定位在PLC精确定位中，单轴定位是最基础和常见的形式之一。
它主要通过控制电机的运动来实现对物体的定位。
PLC会根据输入的指令，通过控制给定的脉冲数，驱动电机精确移动到目标位置。
单轴定位常用于需要进行简单点对点定位的机械操作，如装配线上的产品放置和取出等。
2. 多轴定位与单轴定位相比，多轴定位更加复杂和灵活。
它可以同时控制多个轴的运动，实现更加复杂的定位需求。
在自动化流水线上，通过PLC精确定位可以精确控制各个电机的位置和速度，实现产品的高速、高精度传输和定位。
3. 编码器反馈定位为了更进一步提高PLC精确定位的准确性和稳定性，常常会采用编码器进行位置反馈。
编码器可以实时监测电机的实际位置，将反馈信号发送给PLC。
PLC通过比较实际位置和目标位置之间的差异，及时对电机进行微调，从而实现更加精确的定位。
编码器反馈定位广泛应用于需要高精度定位的场所，如半导体生产线和精密制造领域。
4. 相对定位和绝对定位在PLC精确定位中，还存在相对定位和绝对定位两种形式。
相对定位是以当前位置为基准，通过指定相对位移来实现定位。
而绝对定位是以某个参考点为基准，通过指定绝对位移来实现定位。
两种形式各有优劣，根据具体需求和场景来选择。
二、PLC精确定位的原理和应用1. 原理PLC精确定位主要通过控制电机的运动来实现，其原理是将目标位置转化为脉冲数，并通过驱动电机进行精确移动。
PLC读取输入指令后，将其转化为脉冲数，通过控制脉冲信号的频率和方向，控制电机的转动角度和速度，从而实现对物体的精确定位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
万方数据万方数据万方数据利用PLC的高速计数功能实现轴的精确定位控制作者：秦琴， 王忠庆， Qin Qin， Wang Zhongqing作者单位：中北大学信息与通信工程学院,太原,030051刊名：电气技术英文刊名：ELECTRICAL ENGINEERING年，卷(期)：2009，(3)被引用次数：0次1.吴中俊.黄永红可编程序控制器原理及应用 20042.欧阳三泰.周琴基于PLC的主轴脉动定位控制电路[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术 2004(07)1.期刊论文王建平.靖新.WANG Jian-ping.JING Xin利用PLC脉冲输出和高速计数功能实现轴的精确定位控制-沈阳建筑大学学报(自然科学版)2006,22(1)目的研究利用PLC(可编程序控制器)的高速计数功能,通过构建闭环控制系统模型,实现轴定位的精确位置控制.方法构建闭环控制系统模型,利用PLC的高速计数功能读取和电机同步的光电码盘发出的高速脉冲信号进行计数.结果实现了步进电机的闭环控制和轴定位的精确位置控制.结论 PLC的高速计数功能在实际工作中得到了很好的应用,对设备自动化改造和自动机构的控制具有理论和实际指导意义.2.期刊论文徐迎军.傅戈雁.XU Ying-jun.FU Ge-yan PLC结合变频技术在定位控制中的应用-木材工业2008,22(5) 从升降系统的控制原理、系统设计、触摸屏画面设计、程序设计等方面,阐述了应用PLC结合变频调速技术,加上旋转编码器作位置反馈,实现精确定位控制的方法,并分析和评估控制系统的定位精度以及实现砂光机升降精确定位控制的可行性,为在国内同类设备中的应用提供借鉴.3.期刊论文赵学.李建华.ZHAO Xue.LI Jianhua基于PLC的法兰密封面现场修复加工装置的控制系统设计-制造技术与机床2008(9)根据大型压力容器法兰密封面现场修复加工装置的使用特点,采用PLC对其进行控制,设计了一种适用于远程操作的专用CNC系统.两轴插补脉冲输出模块FX2N-20GM实现步进电动机的精确定位控制,F920GOT-BBD5为操作显示屏.实际使用表明,该装置提高了控制系统的精度和可靠性,结构紧凑,易于操作,维护、运输方便快捷.4.学位论文俞琦自适应模糊PID在自动下芯机控制系统中的应用研究2008在国内铸造业中，下芯这道工序对于整个产品铸造工艺以及产品质量有着非常重要的作用，从而设计研究一种以PLC为控制核心的全自动下芯机控制系统来进一步提高下芯机工作精度以及自动化程度，是十分必要的。
本文根据造型线的砂芯特点和下芯机的工作要求，首先设计了以PLC为控制核心的自动电液控制下芯机构。
通过把位移变为电压信号输出的方式，对位移电压信号进行实时监控，以液压系统的电液比例阀作为驱动部件、直线位移传感器作为检测部件来实现砂芯提升和下降的定位控制，并采用自适应模糊PID的智能算法来实现对精确定位的要求。
其次，针对系统对定位精度的要求，实现砂芯提升和下降的精确定位控制，本文通过使用PLC的AI来采集直线位移传感器输出的电压信号，实现电压信号输出-PLC位置控制运算-直线位移传感器反馈的闭环控制。
文中利用了将模糊控制器与BP算法相结合的方法，采用BP算法完善经验规则，构建一种自适应模糊PID控制系统，同时也对BP算法的学习率进行了模糊调节，以加速收敛。
实际结果证明此系统全面提高了电液控制系统升降装置的定位动静态性能。
在水平运动的控制中可编程变频器的应用，使系统动作定位更加准确，结构也进一步简化。
最后，本文还进行了控制软件的设计，实现了BP算法与模糊PID结合在以PLC为控制核心的电液控制系统中的应用。
可编程变频器的控制程序可以确定运行的速度和上升下降的斜率，方便地实现了系统水平动作的控制要求。
在人机交互方面，本系统采用触摸屏作为人机界面，通过组态软件的设计使得运行的各个状态和过程可见、可控。
5.期刊论文罗庚兴.宁玉珊.LUO Geng-xing.NING Yu-shan基于PLC的步进电动机控制-机电工程技术2007,36(10) 介绍了一种基于SIMATIC S7-200实现步进电动机控制的方法,利用PLC的PTO功能产生脉冲信号控制步进电机,可以实现步进电动机的调速控制和精确定位控制,具有定位精度高,参数设置方便等优点.6.期刊论文王欣.柳滨.WANG Xin.LIU Bin用PLC实现三工位旋转工作台的定位控制-电子工业专用设备2007,36(6)介绍如何使用三菱PLC系统控制和编码器脉冲计数的方式来实现对三工位旋转工作台的精确定位控制,以及该系统的硬件配置和软件思想,并重点阐述了脉冲计数实现工作台定位精度的软、硬件设计;最后通过对实验结果的分析,探讨了影响旋转工作台定位精度的因素并提出改进措施.7.期刊论文王玲.张佳华.李开勇.WANG Ling.ZHANG Jia-hua.LI Kai-yong转炉动态炼钢自动控制系统的开发及应用-山东冶金2006,28(4)介绍了莱钢80t转炉自动化控制系统的开发及应用情况.控制局域网采用光纤环网结构,系统硬件采用西门子S7-400系列PLC,编程软件STEP7/V5,监控软件WINCC6.0.通过分析倾炉和氧枪的负载特性及电动机状态,系统可实现转炉本体倾动和氧枪升降控制的功能,通过确定补偿量,实现氧枪精确定位控制的功能以及铁合金称量自适应控制功能.应用表明,系统运行稳定,提高了转炉终点控制精度.8.期刊论文李园园.尤文.LI Yuan-yuan.YOU Wen铁合金厂配料系统配料小车的定位控制-长春工业大学学报（自然科学版）2009,30(5)针对大型铁合金企业配料系统的配料小车运行要求平稳启动和制动、快速、高精度的特点,提出了一种基于DSP芯片与PLC控制器相结合的配料小车精确定位控制方法.DSP解决了系统模糊控制过程中模糊关系矩阵计算工作量大的问题,PLC实现对系统执行机构的控制.实验表明,该系统完全满足配料小车运行平稳、快速、高精度的要求.9.期刊论文陈国兴.CHEN Guoxing定点高压清洗设备工件传送控制设计-清洗世界2005,21(10)介绍工件传送精确定位控制技术在定点高压清洗设备上的应用.该定位系统采用位移信息测量回馈PLC的闭环控制方式,由软件监控位移量并完成速度变换,对低速定位情况进行测控.该方法有较强的自适应控制能力,避免了不正常控制状态的产生,提高了设备的生产效率,在电气控制上保证工件传送定位的精确度.10.学位论文隋振多点成形中的快速调形与成形过程自动化研究2004本文以研制大型实用化的多点成形设备，提高板材多点成形过程的自动化程度为主要目标，重点对多点成形设备的调形原理、调形方法及相关技术进行了研究，开发了曲面造型及调形软件。
研究成果已用于多台板材多点成形设备的调形控制系统，实现了调形过程的自动化。
在此基础上，对多点成形过程中工件的自动进给以及成形误差的自动修正等进行了深入研究。
得到的主要结论如下：1.基本体群的调形原理及调形方法研究本文成功地解决了大型多点成形设备的调形问题，提出了串行、并行两种基本调形方式。
串行调形的主要特征是对基本体进行依次调整，调形时间随着基本体数量的增加而增长。
并行调形则是对所有的基本体进行同时调整，调形时间由基本体的最大行程决定。
串行调形的基本原理是采用一个能沿X、Y方向移动的机械手依次对基本体进行调整。
为了加快调形速度，采用在机械手上安装多个基本体调整装置的方法，机械手每移动一次可以对多个基本体进行调整。
调形过程主要包含机械手移位、啮合角调整、电磁铁吸合、基本体调整、电磁铁脱开等动作。
为提高调形速度和精度，机械手的动作采用了伺服电机驱动。
在电磁铁控制电路中，采用了PWM电压控制技术，先加高电压使电磁铁可靠吸合，然后切换到低电压保持，这样既保证了电磁铁在长行程时有足够的吸力，又保证了吸合时工作的稳定性。
并行调形的基本原理是为每个基本体设置一个调整装置，称为数控动力单元(控制单元)。
通过工业现场总线，所有的控制单元与上位机构成了集散控制系统。
调形时，所有的基本体可以同时调整。
2.串行调形控制技术的研究及调形软件的开发在串行调形方式中，控制系统采用工业级一体化工作站作为控制核心，扩展了伺服电机控制卡、开关量输入/输出卡(I/O控制卡)等接口电路。
伺服电机控制卡、伺服电机、编码器及驱动器等共同构成了多轴数控系统，对机械手进行精确定位控制。
I/O控制卡主要用于对电磁铁进行控制和检测。
调形软件的开发是控制系统的关键技术之一，其主要功能有，基本体群的曲面造型、基本体高度的调整及设备维护等。
调形控制软件采用VC++开发，所涉及的关键技术主要有多线程技术、OpenGL三维图形处理技术、WDM及DLL调用、软件图形界面处理等。
基本体群的曲面造型是采用多点成形设备对板类件进行成形加工的开始，这与采用传统方法成形时，需先设计模具形状是同一道理。
基本体群的曲面造型有其自身的特点，其最终目标是计算出构成目标曲面的各基本体高度值。
规则曲面可以直接根据曲面方程进行造型设计，任意曲面用NURBS方法进行造型设计。
对基本体高度调整是通过编写控制卡的驱动程序，控制各轴伺服电机及电磁铁协调动作来实现的。
软件采用分层的模型结构，对控制卡等硬件电路的驱动程序及相关的WDM、DLL调用等程序均被封装在软件的硬件驱动层。
由于软件整体结构与具体控制电路相对独立，因而所开发的调形软件具有很强的通用性和移植性，成为串行调形方式的通用软件。
软件的整体结构采用多线程设计，上、下基本体群的调形分别由各自的调形线程完成，实现了同时异步调整，避免了上、下模互相等待的情况发生，进一步缩短了调形时间。
采用这些技术，为YAM-5型多点成形设备研制了自动调形控制系统，并开发了具有自主知识产权的曲面造型及造型软件，该设备已成功的运用在铁路高速机车车头的生产实践中。
所研制的控制系统的结构，现已成为串行调形方式下控制系统的典型结构。
采用该结构及软件，成功的为YAM-3型多点成形设备研制了串行调形控制系统。
3.并行调形控制技术的研究及调形软件的开发并行调形是一种调形速度更快的调形方式。
控制单元是并行调形控制系统的关键部件，其主要功能是按接收到的控制指令和数据，对基本体高度进行精确地调整。
由于控制单元数量较多，其稳定性、可靠性和控制精度直接关系到调形是否成功，因而研制高性能的控制单元是研制并行调形多点成形控制系统的关键技术之一。
控制单元采用单片机进行控制，外围电路主要有通讯接口、电机驱动、转角检测、光电隔离、看门狗、稳压及滤波等。
在单片程序中综合运用了奇偶校验、CRC校验、软件看门狗等编程技术，提高了控制单元的抗扰能力。