PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计

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基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业论文设计

基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业论文设计

南京化工职业技术学院毕业论文设计题目:基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日摘要本文采用运动控制系统,完成三菱电机杯竞赛的关于伺服电机如何实现系统的运动控制系统。

PLC控制系统抗干扰技术

PLC控制系统抗干扰技术

22 来 自系统 外 引线 引入 的 干扰 .
由于 P C要通过导线 与现场 信号 连接 ,线 路距 离有 时 L
很长 。因此 ,在线 路传输 信号 过程 中,难免 就会 把 一些 干 扰带到 P C控制室 。来 自外 引线 的干扰 主要 有以下 三类 : L
统混乱对 P C系统的干扰主要是各个接地点 电位分布不均 , L 不 同接地点 间存在地 电位 差 ,引起 地环 路电 流 ,影 响 系统 正常工作 。若系 统地 与其它 接地处 理混 乱 ,所产生 的地 环 流就可能在地线上产 生不 等电位分 布 ,影 响 P C内逻辑 电 L
需 要。
机 2台 ,80 W( k 电机 5Байду номын сангаас,由于 电机启 停 ,常常造成 5 k 6 V)
近百伏 的瞬时过 压或 者欠 压 。而 瞬时过 压或者欠 压形 成涌
流 ,即使不 超过 P C电源 的工作范 围,也会造 成很 强 的干 L 扰 和破 坏性 。因此 ,要 提 高 工业控 制 系统 的抗 干扰 性 能 ,
首先要 在电源上下功夫。
2 )来 自信 号线引入的干扰 。这 种干扰主要通 过信号线
引入 ,在我 国工业 现场较 严重 。与 P C控 制 系统连接 的各 L
类信号传输 线 ,除 了传输 有效 的各类 信息之 外 ,总会 有外 部干扰信号 侵入 。此 干扰 主要 有两种 途径 :一是 通过 变送 器供 电电源 或共 用 信号 仪表 的供 电 电源 串入 的电 网干 扰 ;
2 干 扰 的来源
影 响 P C控制 系统的干扰 源 ,大都 产生 在 电流或 电压 L 变化剧 烈 的部 位 ,这些 电荷 剧 烈移 动 的部 位就 是 噪 声 源 ,

基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现

基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现

基于PLC与HMI的伺服电机运动控制系统设计与实现摘要:随着计算机技术、可编程控制器及触摸屏科技的进步,现在机械制造行业几种控制系统越来越多的被应用到处理复杂事务中使其变得处理简易,在生活中,几种控制系统的应用提高了生产效率,使我们生活变得简单化,提高了机械产品的安全性和可操作性。

本文提出了选用S7-200SMARTCPUST30PLC为主控制器,发送脉冲指令作为伺服驱动器的输入信号,通过伺服驱动器实现对伺服电机前/后点动及连续运转、相对/绝对位置的精确控制以及自动查找参考点等操作,由SMART1000IEV3触摸屏搭建监控画面的思路。

关键词:伺服电机;PLC;运动控制;HMI1、系统总体方案设计1.1PLC和HMI简介1.1.1可编程里辑控制器简介可编辑逻辑控制器简称PLC,能够适应工作环境较为恶劣的条件,适用范围较广。

另外,PLC的维护较为方便,使用可靠性比较高。

CPU的运行状态是决定系统流畅的重要保证,而PLC的工作状态就是通过软件控制CPU的运行情况,当然通过硬件开关进行强制控制也是一种有效的控制手段,比如在进行测试阶段或者对系统进行检修时,硬件控制是一种较为方便的方式。

1.1.2 HMI简介随着我国工业水平提高,在生产过程中生产工艺越来越复杂,生产设备也在不断更新换代,生产控制人员不仅仅要对生产的每个流程熟知,还要对设备运行状况了解,做到设备运转的透明化。

HMI便是实现人机互通的关键技术,它实现了工作人员与机器之间的可靠连接。

在工作人员与Wincc flexible之间,HMI是实现二者链接的重要接口。

在控制器与Wincc flexible之间也同样需要这样的接口。

1.2 总体方案设计整个系统分为硬件设计、PLC程序设计、HMI与PLC通讯、系统实验调试共4部分。

硬件方面,主控制器选用S7-200SMARTCPUST30PLC,发送脉冲指令作为台达伺服驱动器(ASDA-B2-0121-B)的输入信号;通过伺服驱动器实现控制伺服电机(ASDAB2)的旋转速度和驱动丝杆滑台的移动位置[1]。

伺服控制器与PLC的联动控制技术

伺服控制器与PLC的联动控制技术

伺服控制器与PLC的联动控制技术现代工业生产中,机械设备的自动化程度不断提升,而伺服控制器和PLC(可编程逻辑控制器)成为了自动化控制的关键组成部分。

伺服控制器通过控制电机的运动实现精确的位置控制,而PLC则负责处理大量的输入输出信号和控制逻辑,实现对整个系统的自动控制。

伺服控制器与PLC的联动控制技术的应用,不仅提高了生产效率和产品质量,还降低了人力成本和故障率。

本文将介绍伺服控制器与PLC的联动控制技术的基本原理、应用场景以及实施步骤。

首先,我们来了解一下伺服控制器和PLC的基本概念。

伺服控制器是一种专用的控制器,它能够实时监测和控制电机的运动状态,通过PID控制算法来实现位置、速度和力矩的精确控制。

相比传统的开关控制,伺服控制器具有更高的精度和稳定性。

而PLC是一种通用的可编程控制器,它可以通过编程来实现不同的控制逻辑,适用于各种自动化控制场景。

PLC能够监测和控制各种传感器和执行器,通过输入输出模块与各种外部设备进行通信。

伺服控制器和PLC的联动控制技术主要通过PLC与伺服控制器的通信来实现。

通常使用一种称为“Pulse/Dir”接口的通信方式,即通过在PLC中产生脉冲和方向信号,控制伺服控制器的运动。

这种通信方式简单可靠,适用于各种控制需求。

实现伺服控制器与PLC的联动控制,可以通过以下步骤来进行:1. 确定系统需求:首先需要明确系统的运动需求和控制逻辑,确定伺服控制器和PLC的工作模式、协作方式和通信要求。

2. 搭建硬件平台:根据系统需求,选择适合的伺服控制器和PLC,并将它们连接起来。

通常使用数字信号输入输出模块、编码器模块和伺服控制器作为接口。

3. 编写PLC程序:使用PLC编程软件(如 ladder logic 或者函数块图)进行编程,实现控制逻辑。

根据需求生成脉冲和方向信号,发送给伺服控制器。

4. 编写伺服控制器程序:在伺服控制器中设置合适的运动参数和控制算法,接收来自PLC的信号,并通过闭环控制实现电机的精确运动。

基于PLC的伺服电机运动控制系统设计

基于PLC的伺服电机运动控制系统设计
行 操作 。
脉冲 , C W为反 向脉 冲。
3 ) 电子齿轮 参数 P n 0 0 8 : 1 0 0 0 0 , 伺服驱动 器发 出 1 0 0 0 0 个 脉
3 ) 轴参数设置 D 2 0 0 0 4 / D 2 0 0 3 2 : 0 0 6 0 , 轴 和 y 轴, 当急停信
H 囊
伺服 l l r 轴伺 I l l , 轴执
驱 动l l服 电 机 f l行 机构
图 1 运动系统组成示意 图
P n 0 0 6 : 0 , 正方 向为指令 脉 冲计数 方 向 。
作者简介 : 林杰文 ( 1 9 9 2 一) , 男, 本科生 通讯作者 : 吴亦锋 ( 1 9 5 8 一) , 男, 教授 , 研究方 向: 机 电系统控制技术 。
1 运 动 控 制 系统 的 组 成
本 文 伺 服 电 机 控 制 系 统 以 OMR O N公 司 的
用于对 轴和 y 轴复位用 ; S B 7 为急停按钮 ; S B 2 、 S B 5 分别是 轴和 y 轴的运行 开关 , 用于控制 x 轴 与y 轴 的运行与停止 ; 继 电器 K A1 、 K A 2 分别用于
冲电机旋转 1 圈, 此时机构位移 1 0 m m 。 注: 此时不论 P n 0 0 9 与P n 0 1 0 为何值都无效。
4 ) 平 滑滤 波器 参数
号或限位开关信号输入 时, 保 留定义的原点信号; 急停信号输入时 , 只停止输入脉冲信号 ; 原点接近 输人信号为常开触点 ; 两个极 限位置的极 限输入
2 运 动 控 制 系统 电路 图
运动控制系统 电路图如图 2 所示 , Q 1 为电源 开关 , 6 个光电传感器分别安装于 轴与 】 , 轴两导 轨的前进到位位置 、 原点接近输入位置和后退到 位位置。两极限位置的光 电传感器为坐标轴的机 械极限位置 , 当机构运动 到该 位置时 , 传感器断

三菱FX3U与J3伺服放大器系统干扰问题的解决

三菱FX3U与J3伺服放大器系统干扰问题的解决

三菱FX3U与J3伺服放大器系统干扰问题的解决我设计了一套用于运动控制的系统,控制系统硬件用的是三菱FX3U系列PLC,三菱J3伺服放大器与伺服电机。

接完控制柜与伺服电机的连线后,把程序传进PLC中,设置完伺服放大器上的参数,开机调试。

该系统用伺服的位置控制模式。

第一步调试是检测工作台移动的精度。

在测试过程中,发现PLC向伺服放大器分别发送正向10000个脉冲和反向10000个脉冲时,工作台的移动距离是不一样的。

出现这个问题之后,我仔细观察了伺服放大器上显示的脉冲数,发现我没有让PLC发送脉冲时,伺服放大器也接收到了脉冲,而且伺服电机也有旋转的现象。

这时候问题的原因基本就找到了,伺服放大器与伺服电机的问题几乎可以排除,原因应该是伺服放大器的输入端受到了干扰,接线混入了脉冲信号。

于是我开始查找接线原因。

后来发现,是PLC与伺服放大器之间的接线问题,具体说明如下:
我用的PLC的输出端4个点共用一个COM口,如下图所示:
PLC与伺服放大器的接线如下图所示:
我的系统一共控制三台伺服电机,分别由PLC的Y000、Y001、Y002发送控制脉冲,Y004、Y005、Y006控制电机的旋转方向。

按照上图的接线,我将PLC上的COM1和COM2用导线连接上,然后接到了伺服放大器的DOCOM端,结果出现了上面的问题。

后面我把连接到Y000和Y004上的双绞线的另一根的一端先短接上,接到伺服放大器的DOCOM端,另一端分别接到了PLC的COM1和COM2上面。

上电测试之后,问题解决。

这次的调试经验告诉我,接线一定不能想当然,尤其是用于脉冲发送的场合,双绞线的作用不能小视。

基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计

基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计

基于PLC的伺服系统的运动控制系统设计本文没有目录。

II引言本文介绍了一个运动控制系统,该系统可以实现对伺服电机的精确控制。

该系统由安装台面、XY伺服轴和旋转工作盘三部分组成。

通过个人计算机与PLC通讯输入运行程序,设定运行参数后,QD75P2系统模块控制伺服放大器的输出,之后伺服放大器给伺服电机输出信号,伺服电机反馈信号到伺服放大器,从而驱动跟踪圆盘上的磁珠转动。

III运动控制系统运动控制(nControl)通常是指在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制加速度控制、转矩或力的控制。

电气运动控制是由电力拖动发展而来的,电力拖动或电气传动是对以电动机为对象的控制系统的通称。

从电力拖动开始,经历四十多年的发展过程,现代运动控制已成为一个以控制理论为基础,涵盖电机技术、电力电子技术、微电子技术、传感器检测技术、信息处理技术、自动控制技术、微计算机技术和计算机仿真和辅助制造技术等许多学科,且多种不同学科交叉应用的控制技术。

IV运动控制系统的构建该系统由两工位运动控制系统组成:2套伺服放大器及伺服电机、QD75系统模块、变频器、三菱可编程序控制器、触摸屏等组成。

构建“PLC+伺服放大器+伺服电机+触摸屏”的运动控制系统。

运动控制系统多种多样,但从基本结构上看,一个典型的现代运动控制系统的硬件主要由上位计算机、运动控制器、功率驱动装置、电动机、执行机构和传感器反馈检测装置等部分组成。

其中的运动控制器是指以中央逻辑控制单元为核心,以传感器为信号敏感元件,以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。

它的主要任务是根据运动控制的逻辑、数学运算,为电机或其它动力和执行装置提供正确的控制信号。

V系统组成安装台面、XY伺服轴、旋转工作盘三大部分构成了运动控制模型。

图中上端为XY十字工作台(伺服电机控制),考虑到机械强度的问题,Y轴有两个平行轴固定,其中左侧的为主动驱动轴,右侧为从动轴;X轴平面装有霍尔传感器;上方为旋转工作台,工作盘由交流电机(电机的速度由变频器控制)带着转动工作时,在工作盘放入磁钢,当工作盘转动时,X轴上部安装的传感器须一直能够对应到磁钢(XY轴随动,传感器保持检测到磁钢而不脱开)。

基于S7-1200 PLC的伺服电机运动控制系统设计

基于S7-1200 PLC的伺服电机运动控制系统设计

4结语在大数据时代,信息安全要求不断提高,网络规模飞速扩展,使安全事件的监控和分析变得尤为重要。

本文通过构建安全防护日志管理系统,增强了安全监控的实时性,提升了网络安全感知能力。

未来还将收集应用系统、服务器日志等信息,通过更多维度的关联分析,结合科学算法,进一步完善分析手段和风险预警能力,为保障运营商网络信息安全提供支持。

[参考文献][1]饶琛琳.ELK Stack 权威指南[M].2版.北京:机械工业出版社,2017.[2]段娟.基于Web 应用的安全日志审计系统研究与设计[J].信息网络安全,2014(10):70-76.[3]冯立.基于粗糙集理论的安全日志分析模型[J].计算机工程,2002,28(11):164-166,182.[4]李晨光.UNIX/Linux 网络日志分析与流量监控[M].北京:机械工业出版社,2014.[5]杨秋翔.基于时间序列的多源日志安全数据挖掘仿真[J].计算机仿真,2019,36(2):297-301.收稿日期:2019-09-29作者简介:张延盛(1986—),男,江苏南京人,硕士研究生,工程师,研究方向:数据库与信息系统。

基于S7-1200PLC 的伺服电机运动控制系统设计李虹静(华中科技大学工程实训中心,湖北武汉430074)摘要:S7-1200作为西门子公司一款紧凑型PLC ,具有稳定性好、可靠性强的特点,同时还具备强大的运动控制功能。

现首先介绍了伺服电机运动控制系统的设计要求,然后针对台达B2系列伺服器工作特性,从台达B2系列伺服驱动器与西门子S7-1200PLC 的硬件设计入手,阐述了B2系列伺服驱动器参数调节的原理和步骤,最后通过在TIA 博途V15软件中对运动轴进行组态和编程,并利用S7-1200PLC 的PTO 功能实现了精准的运动控制。

关键词:S7-1200PLC ;伺服电机;运动控制;PTO1伺服电机运动控制系统概述1.1运动控制模型本伺服电机运动控制系统采用如图1所示的运动控制模型搭建,其中伺服电机由台达B2系列伺服器驱动,通过调节伺服驱动器参数以及编写PLC 程序,可实现包括距离控制、旋转角度控制、定位控制、路径控制以及闭环控制在内的多种运动控制实验[1]。

PLC控制系统抗干扰的措施及方法

PLC控制系统抗干扰的措施及方法

PLC控制系统抗干扰的措施及方法摘要:介绍PLC控制系统在不同的工业环境中受到来自系统本身(包含PLC硬件及软件)以及外界(包含空间辐射电磁场、电源、信号线、接地等)的干扰;并且通过分析产生干扰的原因,提出了解决主要抗干扰措施。

关键词:PLC;控制系统;干扰类型随着科学技术的发展,PLC作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置,因为其本身的高可靠性、允许在较为恶劣的环境下工作而在自动控制领域中得到广泛应用。

由于受到现场条件所限,工业控制系统的各类PLC大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,电磁干扰极其严重,对PLC控制系统可靠运行极其不利,因此,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力,另一方面要求使用部门在工程设计、安装调试和运行维护过程中采取抗干扰措施,双方配合才能妥善解决问题,有效增强系统的抗干扰性能。

因此,研究PLC控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施,对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。

一、提高PLC硬件抗干扰能力在选择设备时,首先要选择有高效抗干扰能力的产品,其中包括了电磁兼容性。

尤其是抗外部干扰能力,如采用浮地技术、隔离性能较好的PLC系统;监控信号在接入PLC前,在信号线与地之间并接电容,以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。

;另外要考察其在类似工作环境中的应用实绩。

在选择国外进口产品要注意:我国是采用220 V高内阻电网制式,而欧美地区是110 V低内阻电网制式。

由于我国电网内阻大,零点电位漂移大,地电位变化大,工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上,对系统抗干扰性能要求更高,在国外能正常工作的PLC产品在国内不一定能可靠运行,这就要在采用国外产品时,按我国的标准(GB/T13926)合理选择。

另外,在干扰多的场合,安装在控制对象侧的I/0模块要使用绝缘型的I/0模块;在干扰相对较小的场合,可使用非绝缘型的I/O模块。

伺服控制器与PLC的联动控制技术

伺服控制器与PLC的联动控制技术

伺服控制器与PLC的联动控制技术伺服控制器与PLC的联动控制技术是现代工业自动化领域中重要的技术之一。

伺服控制器是一种专门用于电机定位控制的装置,可以精确控制电机的位置、速度和力矩,而PLC(可编程逻辑控制器)则具有逻辑控制、数据处理和通信等功能,被广泛应用于工业自动化系统中。

将这两种控制器进行联动控制,可以实现更高级别的自动化生产过程,提高生产效率和产品质量。

在伺服控制器与PLC联动控制技术中,主要有三个方面需要考虑:通信接口、数据传输以及控制策略。

首先,通信接口是伺服控制器与PLC进行信息交换的关键。

目前常用的通信接口协议有串行通信协议和以太网通信协议。

串行通信协议常见的有RS-232和RS-485,具有简单和稳定的特点;而以太网通信协议具有传输速度快、可靠性高的优点。

选择适合系统需求的通信接口协议,是保证伺服控制器和PLC联动控制的基础。

其次,数据传输是伺服控制器与PLC之间信息交互的重要环节。

在联动控制中,PLC需要将控制信号传输给伺服控制器,伺服控制器将实时反馈的电机状态信息传输给PLC。

数据传输可以通过点对点连接、总线通信或者以太网通信等方式实现。

具体的传输方式可以根据系统结构和需求进行选择,以保证数据传输的实时性和稳定性。

最后,控制策略是伺服控制器与PLC联动控制的核心。

控制策略应根据具体的生产需求来进行设计。

通常,PLC负责整个生产线的逻辑控制、生产计划和数据处理等任务,而伺服控制器则负责电机的精确控制。

通过定时、协议、信号触发等方式,PLC可以发送指令给伺服控制器,实现对电机位置、速度和力矩的精细控制。

同时,伺服控制器可以实时感知电机的状态,并将反馈的信息传输给PLC进行数据处理和决策。

在伺服控制器与PLC联动控制技术的应用中,有很多成功的实际案例。

例如,在机械加工行业中,传统的数控加工中心通常使用伺服控制器和PLC单独进行控制,但通过联动控制技术,可以实现电机位置和刀具路径的动态匹配,提高加工精度和加工效率。

PLC如何控制伺服电机(伺服系统设计实例)

PLC如何控制伺服电机(伺服系统设计实例)

PLC如何控制伺服电机(伺服系统设计实例)PLC(可编程逻辑控制器)通常用于控制伺服电机的运动,伺服电机通过PLC的输出信号来控制其位置、速度和加速度等参数。

本文将以一个伺服系统的设计实例来说明PLC如何控制伺服电机。

假设我们需要设计一个简单的伺服系统,实现一个沿直线轨道移动的小车。

伺服系统由PLC、伺服电机、编码器和开关等设备组成。

步骤1:设计控制电路首先,我们需要设计一个控制电路,包括PLC、伺服电机和编码器之间的连接。

PLC通常具有数字输出端口,可用于输出控制信号来驱动伺服电机,同时也需要设置一个数字输入端口来接收编码器的反馈信号。

步骤2:连接电路将PLC的数字输出端口与伺服电机的控制输入端口连接起来。

通常,伺服电机的控制输入端口包括位置命令、速度命令和加速度命令等信号。

确保正确连接这些信号,以便PLC可以向伺服电机发送正确的控制指令。

步骤3:编程PLC使用PLC编程软件,根据系统的需求编写控制程序。

通常,需要编写的程序包括接收编码器反馈信号、计算位置误差、生成控制指令以及输出控制信号等。

步骤4:设置伺服电机参数伺服电机通常具有各种参数设置,如最大速度、加速度和减速度等。

在PLC程序中,需要设置这些参数,以确保伺服电机的正常工作。

这些参数通常可以通过与伺服电机连接的调试软件进行设置。

步骤5:运行系统完成PLC程序和伺服电机参数的设置后,可以通过PLC进行系统测试和调试。

运行系统并观察小车的运动是否符合设计要求。

如果需要调整运动轨迹或控制参数,可以修改PLC程序和伺服电机的参数设置。

通过以上步骤,我们可以实现一个简单的伺服系统,通过PLC控制伺服电机的运动。

当PLC接收到编码器的反馈信号时,它会计算出位置误差,并生成相应的控制信号发送给伺服电机。

伺服电机根据接收到的指令,调整自身的位置、速度和加速度等参数,实现沿直线轨道移动的小车。

需要注意的是,PLC控制伺服电机还可以实现更复杂的运动控制,如直线插补、圆弧插补等。

PLC控制伺服电机应用设计

PLC控制伺服电机应用设计

PLC控制伺服电机应用设计摘要:现代伺服系统技术集成许多先进技术,如电机、计算机、电子、自动控制、精密加工、新材料、新技术等,使其成为现代武器和工业自动化的必要和重要技术。

伺服电机与控制器是电机运作的主要部件。

电机运作所需的参数由伺服电机设置,以满足伺服电机控制要求。

在此基础上,本文将探讨基于PLC伺服电机控制原理的PLC伺服电机应用设计,供相关人员参考。

关键词:PLC技术;伺服电机;应用设计引言:随着微控制器技术、电子工程、材料技术和电机控制理论的进步,驱动技术逐渐从固定驱动转向交流驱动,因此伺服系统的研究重点从固定伺服系统转向交流伺服系统。

除了速度控制功能外,还需要位置、加速度和转矩控制,其动态财产通常高于传统变频电机。

因此,有必要研究PLC控制伺服电机的应用设计,以提高实际伺服电机的工作效率。

一、PLC控制伺服电机原理与传统电机相比,伺服电机主要用于精确定位。

但是,伺服电机也有两个运作系统,分别为速度控制和功率控制,但使用过程中了解这两个系统的较少。

速度的调节通常是用频率适配器来完成的。

伺服电机用于控制速度,通常是速度控制或功率控制。

与变频器相比,伺服电机可以达到数千毫米的速度。

伺服电机停止时,速度恒定。

扭矩通常用于控制伺服电机产生的扭矩。

通过对上下传输设备的控制,独立设备通常可以被视为模拟控制的变频器。

伺服电机的主要应用是位置控制。

系统管理涉及两个物理变量、组件和系统的管理。

相反,它会监控服务到达特定位置的速度并相应地停止。

伺服电机通过接收频率和脉冲来控制伺服电机的功率和转速。

例如,建议发动机每 10,000 转转一圈。

PLC每分钟发送10,000个脉冲,而伺服电机每分钟发送1个脉冲。

如果PLC控制伺服电机可以在每秒内向10000个设备传输指令,那其将会构建出一个循环传输通道。

甚至 PLC 也使用脉冲控制来控制伺服电机。

脉冲优选地从晶体管输出发送,例如在PLC中。

这种方法使用与自动化通信,PLC 脉冲的大小和频率从控制器中层传输至接收层。

基于PLC的工业机械手运动控制系统设计

基于PLC的工业机械手运动控制系统设计

基于PLC的工业机械手运动控制系统设计一、本文概述随着工业自动化的快速发展,工业机械手在生产线上的应用越来越广泛。

作为实现自动化生产的关键设备,工业机械手的运动控制系统设计至关重要。

本文旨在探讨基于可编程逻辑控制器(PLC)的工业机械手运动控制系统设计,通过对PLC技术原理及其在工业机械手控制中的应用进行深入分析,提出一种高效、稳定的运动控制方案。

本文首先介绍了工业机械手及PLC的基本概念,然后详细阐述了基于PLC的工业机械手运动控制系统的硬件组成和软件设计,包括PLC的选型、输入输出电路设计、运动控制程序设计等。

通过实际案例验证了本文所提设计方案的可行性和有效性。

本文旨在为工程师和技术人员提供一套完整的基于PLC的工业机械手运动控制系统设计方案,为工业自动化领域的发展做出贡献。

二、PLC基础知识PLC,即可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller),是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统,用于控制各种类型的机械设备或生产过程。

PLC采用可编程的存储器,用于在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

通用性强:PLC产品已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。

可靠性高:PLC采用大规模集成电路技术,严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。

PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。

编程简单:PLC的编程语言易于为工程技术人员所接受。

梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。

维护方便:PLC的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能。

当系统发生故障时,能及时地查出故障的原因,给出提示,使维修人员能及时排除故障。

PLC的容量与干扰屏蔽

PLC的容量与干扰屏蔽

PLC的容量包括I/O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I/O点数的选择PLC平均的I/O点的价格还比较高,因此应该合理选用PLC的I/O点的数量,在满足控制要求的前提下力争使用的I/O点最少,但必须留有一定的裕量。

通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要,再加上10%~15%的裕量来确定。

(二) 存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关,而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。

一个有经验的程序员和一个初学者,在完成同一复杂功能时,其程序量可能相差25%之多,所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I/O点数的多少,在很大程序上反映了PLC系统的功能要求,因此可在I/O点数确定的基础上,按下式估算存储容量后,再加20%~30%的裕量。

存储容量(字节)=开关量I/O点数×10+模拟量I/O通道数×100另外,在存储容量选择的同时,注意对存储器的类型的选择。

PLCI/O模块的选择步骤与原则一般I/O模块的价格占PLC价格的一半以上。

PLC的I/O模块有开关量I/O模块、模拟量I/O模块及各种特殊功能模块等。

不同的I/O模块,其电路及功能也不同,直接影响PLC的应用范围和价格,应当根据实际需要加以选择。

(一)开关量I/O模块的选择1. 开关量输入模块的选择开关量输入模块是用来接收现场输入设备的开关信号,将信号转换为PLC内部接受的低电压信号,并实现PLC内、外信号的电气隔离。

选择时主要应考虑以下几个方面:1)输入信号的类型及电压等级开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流/直流输入三种类型。

选择时主要根据现场输入信号和周围环境因素等。

直流输入模块的延迟时间较短,还可以直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接;交流输入模块可靠性好,适合于有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

开关量输入模块的输入信号的电压等级有:直流5V、12V、24V、48V、60V等;交流110V、220V等。

PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计

PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计

PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计在PLC和伺服组成的运动控制系统中,为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,需要进行一系列抗干扰设计。

首先,针对电磁干扰的问题,可以采取以下措施。

首先,对电源线和信号线进行良好的屏蔽,使其能够有效地阻止外界电磁场的干扰。

其次,合理选择电源供应,确保其稳定性和纹波系数。

此外,还可以采用滤波器、瞬时保险丝等措施,限制电磁干扰的传播。

其次,针对噪声干扰的问题,可以采取以下措施。

首先,对信号进行采样和滤波,减小噪声对系统的影响。

其次,对信号进行合理的放大和补偿,提高信噪比。

此外,还可以采用双差分线路和差分信号传输,以减少共模干扰。

另外,针对温度干扰的问题,可以采取以下措施。

首先,合理地安装散热器和风扇,以保持运动控制系统的温度稳定。

其次,可以使用温度传感器进行实时监测,当温度超出一定范围时,及时采取措施,避免温度对系统的影响。

此外,针对振动干扰的问题,可以采取以下措施。

首先,合理设计机构结构和支撑结构,减小机械振动产生的干扰。

其次,可以采用减震材料和减振结构,吸收和分散机械振动的能量。

此外,还可以使用振动传感器监测振动情况,并及时调整控制参数,使系统保持稳定。

另外,针对电源波动和电网干扰的问题,可以采取以下措施。

首先,合理设计电源部分,使用稳压电源或者UPS等设备来保证电源的稳定性。

其次,可以采用滤波器和稳压器,减小电源波动和电网干扰对系统的影响。

最后,为了增强系统的可靠性和抗干扰能力,还可以采取冗余设计和数据校验等措施。

冗余设计可以建立备用通道或者备用部件,一旦主通道或主部件出现故障,可以快速切换到备用通道或备用部件,保证系统的连续工作。

数据校验可以通过奇偶校验、CRC校验等方法,检测和纠正数据错误,确保数据的正确性和可靠性。

综上所述,在PLC和伺服组成的运动控制系统中,通过采取电磁干扰、噪声干扰、温度干扰、振动干扰、电源波动和电网干扰等方面的抗干扰设计,可以提高系统的稳定性和抗干扰能力,保证系统的可靠运行。

浅析PLC系统干扰故障与排除方法

浅析PLC系统干扰故障与排除方法

浅析PLC系统干扰故障与排除方法沈序康雅安职业技术学院,四川省雨城区625000一、概述多年来,可编程控制器(Pro g ra mming L og ical C on tro ller,以下简称PLC)问世以来,PL C控制技术已走过了30年的发展历程,从其产生到现在,实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃;其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数学控制的进步;其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。

今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大帽提高,成为工业控制领域的主流控制设备,在各行各业发挥着越来越大的作用。

随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。

PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中,要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

二、PLC的应用领域目前,PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运动、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况主要分为如下几类:1.开关量逻辑控制取代传统的继电器电路,实现逻辑控制、顺序控制,既可用于单台设备的控制,也可用于多机群控及自动化流水线。

如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

2.工业过程控制(DCS)在工业生产过程中,存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量(即模拟量),L采用相应的D和D转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量,完成闭环控制。

ID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。

过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

PLC控制系统的抗干扰分析与措施

PLC控制系统的抗干扰分析与措施

三、 抑 制干扰 的 主要措 施 为保 证 P L C在 工业 环境 下 能 可靠 工 作 ,在 设
计和生产过程中一般采取以下措施来抑制干扰。 1 、 采 取 相 应 的 隔 离 措施 : 这是 P L C抗 干 扰 的
主要 措施 之 一 。 在P L C的输 入 、 输 出接 口电路 中采
重 钢 机 动 能 源
第 2 6卷 2 0 1 3年第 2 期( 总第 1 0 4期 )
P L C控 制 系统 的抗 干 扰 分 析 与 措 施
张 振 宇
( 重钢股 份公 司机 动 处 )


P L C有 来 自系统 内外、 P L C 系统 外部 引线 和 空 间辐 射 的干扰 ,需采取 滤波 、 隔
Байду номын сангаас
带铠装屏蔽电力电缆 , 同时严禁用同一 电缆的不 同 导 线 同时传输 电源 和其它信 号 , 导线 间尽量 避免 平
行 敷设 , 正确 的选择 接地点 , 完 善接地 系统 , 都是 提 高抗 干扰能力 的有效 措施 。
护接地等。接地系统混乱时对 P L C系统 的干扰主
要使 各个 接地 点 电位分 布不 均 , 不 同接地 点 间存 在
P L C系统广 泛应 用 于各 行 业 , 其应 用 主要 有 以
下类型 : ①运动控制 ; ②通讯和联网 ; ③数据处理 ; ④开关量的顺序控制 ; ⑤工业过程控制。 P L C的控制具有 以下特点 : ① 编程方便 、 易于 使用 ; ②功能完善 、 扩展能力强 ; ③可靠性高 , 抗于 扰能力强 ; ④控制系统结构简单 、 通用性强 、 灵活性 高; ⑤ 维 修 工作 量 小 且 方便 、 快捷 ; ⑥体积小 、 重 量 轻、 功耗低 ; ⑦ 系统的设计 、 安装 、 调试 方便 , 周期

PLC控制系统中的干扰及其防治

PLC控制系统中的干扰及其防治
维普资讯
P C控制 系统 中的干扰及其 防治 L
龚廷超
工业 权术
( 河南 兴华建安 工程有 限公司 ) 摘 要: 随着 P c控 制系统被广泛 的应用在各个领域 , L 如何解决 P LC控 制系统 在应 用中的可靠性和安 全性问题尤为 重要 , 本文就控制 系 统的 干扰源 问题 提 出了具 体的 防治 及解 决办 法 。 关键词 :L P C控制 系统 干扰 防 治 中图分类号 : 2 0 3 文献标识码 : A 文章编号 :6 3 0 3 (o 70 ( ) 0 6 一 1 1 7 ~ 5 4 2 0 )6b 一 0 8 O
设备所 形成 的恶 劣 电磁环境 中。这 样我 们在 实 际应用 中就要想 方设法去尽 量提 高 P C控 L 制 系统可靠性 。要提高 P C控制 系统 可靠性 , L 我 们可以从 而两方 面人手 。 方面要 求 P C生产厂 家用提高 设备的 L 抗 干扰能 力 , 这就 要求 我们 在选 择 设备时 , 首 先 要选择有较 高抗干扰能 力的产 品 , 其包 括了 电磁 兼容性 ( MC)尤其是 抗外部干 扰能 力 , E , 如采用 浮地技术 ,隔离性能好的 P C 统 ; L 系 其 次还应 了解生 产厂给 出的抗 干扰指标 , 如共 模 拟 制比、差模拟制 比 , 压能力 、允 许在 多大 耐

电场强 度和多高频率 的磁场 强度环境 中工作 ; 另外是考查其在类似 工作中的应用实绩。在 选 择 国外 进 口产 品要 注意 : 国是采 用 2 0 高 我 2V 内阻 电网制式 , 而欧 美地区是 1 O 低内 阻电 V 1 网 。由于我 国 电网 内阻大 , 零点 电位漂 移大 , 地 电位变 化大 , 业企业现场 的电磁干扰 至少 工 要 比欧 美地区高 4 以上 , 系统抗 干扰性 能 倍 对 要 求更高 , 国外能正常 工作的 P C产品在 国 在 L 内工业就 不一 定能可 靠运 行 , 这就要 在采用 国 外产 品时 , 我 国的 标准 合理 选 择 。 按

伺服电机抗干扰问题怎么解决

伺服电机抗干扰问题怎么解决

伺服电机抗干扰问题怎么解决专家告诉你将如何处理!可以把伺服驱动器单独放在一个柜子里,把与伺服驱动器有关的地线都悬浮,包括不要把伺服驱动器直接安装在铁板上。

其他的测量系统可靠接地,这样可能要好一点。

干扰应该分类为传导干扰和辐射干扰等几种(从干扰介质上分)。

解决办法也应该从干扰源分析,来着手解决。

应该为辐射干扰情况多些;上面加超导磁环在驱动输出端就是个好的办法,另外可以更换驱动器到电机为屏蔽线,一端三类接地;加电抗器、滤波器等这是电磁兼容性问题,单独打了个2.5米深的接地桩,用16平方的铜芯线接到柜内,但只要一激活驱动器,就会在柜内接地铜排上产生6V左右的感应电压,驱动器有两个编码器信号接收端,伺服电机编码器信号没有被干扰给伺服电机加隔离变压器或稳压电源, 给旋转编码器的供电模块和运动控制器加滤波器,驱动器改接DC电抗器, 驱动器位置低通滤波时间和载波率参数更改,电机动力线单独走线槽,缩短驱动器与电机的动力线距离,或者把驱动器放在电机旁边,然后脉冲信号线和编码器反馈通过长线驱动转换回到控制器。

做好的接地线(用专业接地电阻测量摇表测量的接地电阻值小于设备规定值,数控设备一般要求不超过1欧姆),还要注意所有接地线应该都接在同一个接地汇流排上,再经过系统接地线进入接地网;注意环境电磁兼容,对高频电磁波、射频装置等加以屏蔽;电源噪声干扰源要加以抑制、剔除,比如同一个电源变压器上或者配电母线上不要有诸如高频、大功率的整流和逆变用电装置等。

1、以上该做的都要做,有效接地,屏蔽,隔离,加磁环,控制线和动力线不要平行,如果平行要有距离。

地最好是挖很深一米以下用铜板和盐来混合做成。

2、如果有模拟弱电路,则直流电源要滤波,一个简单的方法,就是加两个0.01uF(630V)电容,一端接在电源正负极上,另一端接到机壳上再和大地相连。

很有效果。

输出高频谐波干扰,伺服使能会不会听到吱吱的声音呢?如果是这样,不妨在伺服驱动母线电源的P、N端分别接个0.1u/630v的CBB电容到机壳上试下,效果很不错的,噪音消除,谐波干扰基本上滤掉。

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PLC和伺服组成的运动控制系统中的抗干扰设计摘要分析了各种干扰对PLC和伺服驱动器作用的机理,从硬件和软件两个方面提出了相关的抗干扰措施。

这些措施对于PLC系统在运动控制中的应用有一定的实用价值。

关键词PLC;Servo;抗干扰;数字滤波一概述着工业控制技术的发展,PLC和伺服技术的到了长足的发展。

PLC是专为工业生产环境设计的计算机控制设备,且有可靠性高、硬件配套齐全、用户程序简单易学且维护方便等优点而广泛应用于各行各业中;交流伺服电机控制采用了磁场定向矢量控制原理, 具有动态响应快、稳态运行精度高、转矩脉动小, 低速运行平滑等性能, 而且调速范围较大,做为进给传动装置得到了广泛的应用。

PLC一般具备脉冲输出接口,所以以PLC和脉冲式伺服组成的简易数控系统是经济型机床的首选。

PLC和伺服都是专门为工业控制环境而设计的,因此本身可靠性强,所以在一般的控制系统中不用抗干扰设计或进行简单的抗干扰设计就可以使系统安全可靠地运行。

但在特别恶劣的应用环境中,如强电场、强磁场、剧烈的冲击和振动环境, 控制系统和执行机构并不一定能可靠地工作;另外,在对可靠性要求特别高的场合,就要对控制系统和执行机构进行特别的抗干扰设计。

为提高系统的可靠性,首先要认真分析相应的应用环境中各种可能产生干扰来源,在此基础上选择可靠性强的PLC及相关模块,从硬件的角度如工程设计、施工布线、使用维护等进行抗干扰设计,另外,还要有针对性地从软件方面进行抗干扰设计。

二系统中主要的干扰来源和抑制措施干扰的来源众多,破坏了系统的稳定性。

系统的不稳定的主要表现为内部信息被破坏,导致控制系统混乱,执行机构误动作和网络出错,影响设备的正常运行。

2.1 PLC从形式上讲, PLC控制系统的干扰分为两类:内部干扰、外部干扰。

内部干扰,是PLC本身的问题;外部干扰,包括导线传入的干扰(由电源线、控制线各信号线等外部线引入的干扰)、空间感应和辐射干扰、地线传入的干扰。

在现实的工业实际情况中,内部干扰的情况比较少见。

下面首先分析来自外部的干扰。

(1)选用性能优良的电源,采取措施抑制电网干扰在PLC控制系统中,电源占有极其重要的地位,也是干扰进入PLC的主要途径之一。

电网线路上挂接了各种用电设备,如大功率电动机、交直流传动装置、变频器、家用电器等等,这些设备的启、停会引起电网的电流电压波动,产生的幅值很大浪涌和高次谐波。

如果使用PLC系统的交流供电电源,在干扰较强或可靠性要求很高的场合,可以在PLC的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器,屏蔽层应可靠接地;也可以在初级、次级绕组之间加屏蔽层,并将它们和铁芯一起接地,以提高高频共模干扰能力。

(2)来自空间感应和辐射的干扰大多PLC控制系统所处的空间中有各种各样的电场和磁场,这些电场、磁场无不影响着控制系统。

电磁场(EMI)主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的;屏蔽效果差的PLC控制系统本身也会产生电磁场,所产生的电磁场反过来又影响控制系统本身。

这些电磁场统称为辐射干扰,其分布极为复杂。

只要PLC控制系统处于辐射范围内,其就会受到干扰。

控制系统受到干扰的程度和辐射的强弱和频率有关。

辐射通过以下两种途径影响PLC控制系统: ①直接对PLC内部的辐射,由电路感应产生干扰; ②对PLC通信网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。

针对此种干扰,屏蔽、滤波和接地是三种主要的方法。

(3)由信号线引入的干扰相邻信号线上的串扰信号会在被串单线路上产生噪声或在被串线路对上产生耦合信号,即在被串线路上有串扰信号存在。

由信号引入干扰会引起I/ O 接口信号工作异常和测量精度大大降低,严重时将引起元器件损伤。

对于隔离性能差的系统,还将导致信号间互相干扰,引起共地系统总地线回流,造成逻辑数据变化、误动和死机。

(4)由地线引入的干扰。

接地的目的有两个:一是为了安全;二是为了抑制干扰地线的连接方式不当,会引起地环流。

地环流在屏蔽线内部产生电磁场,进而干扰屏蔽线,造成信号的失真。

下图为正确的接地方式,坚决避免串联接地。

(5)不科学安装和布线不同类型的PLC有不同的安装规范,如CPU与电源的安装位置、机架间的距离、接口模块的安装位置,1/O模块量、机架与安装部分的连接电阻等都有明确的要求,安装时必须按所用的产品的安装要求进行。

PLC应设有独立、良好的接地装置,接地电阻要小于100Ω,接地线不能超过20m,PLC不能与其它设备共用一个接地体川。

PLC电源线、I/O线、动力线最好放在各自的电缆槽或电缆管中,线中心距要保持至少大于300mm的距离。

模拟量输入/输出线最好加屏蔽,且屏蔽层应一端接地。

PLC要远离干扰源,信号线若不能避开干扰源,应采用光纤电缆。

在室外安装时须采取防雷击的措施,比如在两端接地的金属管线中走线。

为了减少动力电缆电磁辐射干扰,尤其变频装置馈电电缆引起的电磁干扰,决定采用两条基本原则:其一是在实际工程中,尽量采用铜带铠装屏蔽电力电缆,降低动力线产生的电磁干扰,这种方法的实际效果在许多场合被证明是非常有效的;二是对不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层敷设,严禁同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号,避免信号线与动力电缆平行敷设,以减小电磁干扰。

在PLC控制系统中,硬件上的抗干扰设计是基础也是抑制干扰的根本的措施。

除此之外,还可以在软件设计上,可以采用数字滤波和软件容错等经济有效的方法,进一步提高系统的可靠性。

(1)数字滤波现场的模拟量信号经A /D转换后变为数字量信号,存人PLC中,再利用数字滤波程序对其进行处理,滤去噪声信号从而获得所需的有用信号。

工程上的数字滤波方法很多,常用的有:平均值滤波法、中间值滤波法、加权滤波、滑动滤波法等。

(2)软件容错尽管采用了各种抗干扰技术,但不能够完全杜绝干扰,干扰或多或少、或大或小总是存在的,并且在特定的条件下还有可能对控制系统造成大的干扰,因此,我们还应该在程序编制中采取软件容错技术。

所谓容错,就是在干扰不能避免的情况下,万一其对控制系统造成大的干扰而使系统出现异常时,控制系统能对其及时的进行反应,并根据出错时的状态决定系统下一步补救措施。

主要有以下容错技术:①程序重复执行技术:在程序执行过程中,一旦发现现场故障或错误,在某些情况下可以重新执行被干扰的先行指令若干次。

若重复执行成功,说明引起控制系统故障的原因为干扰,否则是干扰以外的原因,此时应输出软件失败(Fault)并停机、报警。

②对死循环作处理:在程序中设计了定时狗(WDT)程序,当定时超过原定时间时,可以断定系统进入了死循环。

当控制系统进入了死循环,可以根据程序的判断,决定下一步是停机还是进入相关的子程序进行系统的恢复。

③软件延时:为确保重要的开关量输人信号、易抖动信号的检测和控制回路数据采集的正确性,可采用软件延时15ms―20ms,并对同一信号多次读取,结果一致,才确认有效,这样可消除偶发干扰的影响。

2.2 伺服伺服系统和PLC系统类似,PLC的外部干扰源和抗干扰措施同样适用于伺服系统。

同时,伺服系统和PLC还有不同之处。

伺服驱动器的抗干扰主要式防止干扰脉冲的输入。

(1)伺服驱动器的脉冲输入端口分为开路集电极方式和差分输入方式。

由于开路集电极方式的抗干扰能力比差分输入方式的差的多,所以,选型的时候尽量选取含有差分输入方式的伺服驱动器。

(2)为了尽量减少伺服驱动器在没有上位定位指令的时候将干扰信号输入,在程序设计中要在没有脉冲输入时,将伺服驱动器的“脉冲输入禁止”信号激活,这样能有效的减少干扰脉冲的输入。

(3)伺服驱动器和伺服电机之间的连线要使用屏蔽线,线缆的拨开屏蔽层的部分不能大于75mm,屏蔽层要在伺服驱动器侧可靠接地。

(4)如果条件允许,应采用伺服的速度控制模式和上位控制器构成闭环控制。

三实例某公司生产了一种采用简易的数控钻床,控制系统为三菱公司的Fx系列的PLC,X、Y轴为伺服电机带动丝杠进行定位控制,Z轴为液压进给方式,主轴为变频器带动普通的三相异步电动机通过减速箱控制。

在实际的调试中发现定位不准确。

经检查发现,该机床的伺服电机在没有脉冲指令的时候仍然存在脉冲输入,且伺服驱动器收到的脉冲数和上位控制器PLC 发出的脉冲数不相等,尤其是在变频器启动的瞬间,情况更为严重。

所以判断此系统存在严重的干扰。

经过以上的分析,拟在PLC的电源处增加一个输入滤波器,PLC与伺服驱动器的脉冲信号连线采用屏蔽双绞线连接,并且使这根线尽量的短;在伺服驱动器的电源处增加一个输入滤波器;在直流电磁阀处增加续流二极管,在交流接触器处增加浪涌吸收器;信号线和动力线分别敷设在不同的走线槽中并且间隔200cm;变频器的输入端增加一个输入滤波器,把变频器和电动机的连接线改用屏蔽电缆,并且在变频器侧良好接地;修改PLC的控制程序,使伺服驱动器上的“脉冲输入禁止”信号在上位控制器没有脉冲输出的时候就生效。

经过改进,机床的性能完全符合要求。

四结论要提高设备的可靠性,一方面要求PLC和伺服的生产厂家进一步提高产品的抗干扰能力;另一方面要求在工程设计、安装施工和使用维护中,多方配合才能完善解决干扰问题,有效地增强系统的抗干扰能力。

参考资料[1]廖常初, PLC编程及应用机械工业出版社, 2005年5月第2版[2]高永胜, 可编程序控制器的抗干扰措施[ J ]. 机械管理开发第5期(总第69期), 2002 年12月[3]汤媛, PLC控制系统产生干扰的原因入抗干扰措施[ J ]. 石油化工建设,Vol. 27 No. 3 June. 2005[4]熊幸明, PLC控制系统接地抗干扰技术的研究[ J ]. 低压电器, 2004 (6)[5]谭才彪,PLC控制系统的干扰来源分析和抗干扰设计[J].贵州大学学报(自然科学版),Vol.23 No. 1,Feb. 2006[6]FX系列编程手册。

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