位置闭环实现方式

实例 - 1500PLC 连接 V90 伺服系统实现位置闭环控制

实例| 1500PLC 连接V90 伺服系统实现位置闭环控制S7-1500 运动控制功能支持旋转轴、定位轴、同步轴和外部编码器等工艺对象。

并拥有轴控制面板以及全面的在线和诊断功能有助于轻松完成驱动装置的调试和优化工作。

S7-1500 支持多种连接方式。

可以使用PROFIBUS DP 和PROFINET IO 连接驱动装置和编码器，也可以使用模拟量输出模块（AQ）连接带模拟设定值接口的驱动装置并通过工艺模块（TM）,读出编码器的信息。

本文中所涉及的例子就是使用第二种方式。

图2-1 连接方式示意2.2 SINAMICS V90SINAMICS V90 是西门子推出的一款小型、高效便捷的伺服系统，可以实现位置控制、速度控制和扭矩控制。

使用V90 的速度控制功能可以与S7-1500 运动控制功能配合使用，接收S7-1500 模拟量模块发出的+-10V 模拟量信号做为速度给定，并通过PTO 功能反馈位置信号给S7-1500，在S7-1500PLC 中实现闭环位置控制。

3、应用项目配置示例3.1 S7-1500 组态3.1.1 组态硬件配置由于需要模拟量输出信号来控制速度给定，并接收来自V90 的脉冲反馈信号，所以S7-1500 系统中至少要配置 1 块模拟量输出模块和 1 块高速计数模块，考虑到V90 给出的位置反馈信号是5V 差分信号，S7-1500 系统中也要配置能够接收5V 差分信号的高速计数模块。

还需要 1 块数字量输出模块来为V90 提供使能信号。

图3-1 S7-1500 模块配置3.1.2 组态工艺对象驱动装置组态首先在工艺组态中添加一个定位轴，工艺对象一般的组态方法请参考《S7-1500运动控制使用入门》。

由于V90 接收的是+-10V 模拟量信号，所以模拟量输出模块也要设置输出范围为+-10V。

驱动装置类型选择“连接模拟量驱动装置”并在“输出”后面选择模拟量输出的变量名称。

为了在PLC 内激活使能时（如激活MC_Power 功能块Enable 管脚）能够把使能信号传递给V90，勾选激活启用输出，并且选择输出变量名称。

数控车床位置检测全闭环控制的设计与实现

图１中：伺服驱动模块与伺服电机通过编码器反馈
作为驱动装置，以编码器作为检测元件，过光栅尺对通机床运动部件进行实时反馈，实现加工过程的全闭环
控制。
实现闭环控制，由减速齿轮和滚珠丝杠传动，现数控实
车床的速度调节。光栅尺作为直接位移检测装置，用来
ｅｅｓｉｃｓｅｈｅｖｒ—ｂｓｄＣＮａｈｉｃａｕｅｎｆｔｅｐｓｔｎｄｔｃｉｎｄｉｅｃｏｅｏｏｔｏｙｔｍｅｉｎａｄｉｔｒ，ｄｓｕｓｓｔｅｓｒｅａｅＣｌｔｅｄｒｔｅｍｅｓｒｍｅｔｏｉｏｅｅｔｒｖｌｓｄｌｐｃｎｒｌｓｅｄｓｇｎｍ— ｏｈｉｏｏｓ
ＹＡＮＥｎ —ｇｎａｇ
（ｉｎｈｉｐｒｃｉｅＴｏＣ．ｔ，４０４ＴａｓｕＳａｋＭａｈｎｏｌｏ，Ｌｄ７１２）
Ａｂｔａｔ：ｓｔｏｅｅｔｏｙｔｍｏｎｕｒｎｇｔｅａｃｒｃｆＣＮＣｍａｈｎｏｌｎｒｃｓｉｐｅｌｙｃｓｖｏｅＡｒｉｓｒｃＰｏｉｉｎｄｔｃｉｎｓｓｅｆｒｅｓｉｈｃｕａｙｏｃｉｅｔｏｓａｄｐｏｅｓｎｇｓｅｄｐａｓａｄｅｉｉｅｒｌ．ｔ—
ｕｅｅｔＣＣｌｈｅｒｔｇｓｕｔｒｄｓｎａｄｓｓｍ —ｒｌｅｄｐａｏｆａｋａｈｃｍｅｓｔｎｔａｊｓｓｔｎｓｎａａ — ｒｍｎ，Ｎｔｅｉｔａｎｒｃｅｅｉｎｔａｎｈｇｉｔｕｇｙｅｅｔａａｔｉｏｃｌｏｐｎａｏｄｕｔｅｉｄｐｒｍａｄｔｎｂｓｉｏｔｇａ

永磁同步电机位置环控制

永磁同步电机位置环控制
永磁同步电机位置环控制是指控制电机转子位置的闭环控制系统。

永磁同步电机是一种转矩与转速线性关系良好的电机，可以通过控制转子位置来实现精确的转矩控制或转速控制。

永磁同步电机位置环控制的基本思想是通过测量电机转子位置的反馈信号，与期望位置进行比较并计算出误差，然后根据误差来调节电机的控制信号，使转子位置逐渐接近期望位置，最终实现位置的精确控制。

具体的控制方法包括PID控制和模型预测控制等。

其中，PID
控制是基于比例、积分和微分三个部分组合的控制器，通过调节控制器的参数来实现位置环控制的稳定性和响应速度的平衡。

模型预测控制则是利用电机的数学模型来预测未来一段时间内的位置变化，根据预测结果来优化控制信号，提高控制的准确性和响应速度。

永磁同步电机位置环控制可以应用于各种领域，如机械设备、自动化生产线和电动汽车等，可以实现精确的位置控制和高效的能量转换。

两相混合式步进电动机位置闭环控制的实现

ｔｄｃｄＭｅｎｈｌｈｔｃｕｅｏｏｉｏｅｅｔｇｓｓｅａｄｌｓｒｓｂｍａｋｒｓｓｅｏｒｅａｌｒｕｅ．ｏａｗｉｔｅｓｕｔｒｆｓｔｎｄｔｃｉｙｔｍｎａｅｕ — ｒｅｙｔｍｆｔｅ — ｘｅｅｒｐｉｎｈ
ｌｎａｅａｅｍｅｔｎｄａｌ．ｉｋｇｒｎｉｅｓｗｅ１ｏＫｅｏｄｓ：Ｍｉｅｔｐｍｏｏ；Ｃｌｓ —ｏｐｃｎｒｌＰｓｔｏｉｇＣｏｔａ；ＥｎｏｅｙＷｒｘｄｓｅｔｒｏｅｌｏｏｔｏ；ｏｉｉｎｎｎｒｃｄｒ
ｏｈｙｔｍａｅｎａｈｅｅｆｔｅｓｓｅｈｓｂｅｃｉｖｄ．Ｔｈｓｇｆｄｖｎｉｃｉｉｍａｌｐｏｒｔ — ｈａｅｍｏｏｔｐｉｎｅｄｅｉｎｏｒｉｇｃｒｕｔｎｓｌ— ｗｅｗｏｐｓｔｒｓｅｓｉ— ｉ
图中，１Ｂｕ）１（ｏｔ分别接步进电机（ｏｔ和向电流，以Ａ、Ｂ表示二相绕组反向电流，则半步距工作方式采用二相和单相交替激励的二相八拍方式，即Ａ＿Ｂ＋Ｂ＋＿
合，达到步距控制的目的。下表列出了，、，的真０
ｌ１１
ＰａｅＡ＿ｈｓ＿
６Ｉ
ｌ．３１４
— 弋 —
１Ａ一１１ —工
Ｕ３１Ｃ７７
值表对绕组电流的控制关系。
图１基于Ｕ３１片的步进电机驱动电路Ｃ７７芯

《运动控制技术基础(活页式教材)》电子教案2 项目15 应用位置控制模式实现伺服电机的位置闭环控制

得分
示范实例：评价
表15-5 应用位置控制模式实现伺服电机位置闭环控制项目自评表
签名：日期：
表15-6 应用位置控制模式实现伺服电机位置闭环控制项目他评表
签名：日期：
实践练习
某设备的工件进给装置拟采用SINAMICS V90 PTI伺服驱动器和 SIMOTICS S-1FL6044-1AF61-2AA1伺服电机进行控制，伺服电机带20位增量式编码器，系统脉冲当量为1μm。伺服电机和滚珠丝杠采用减速齿轮连接，减速比为2。滚珠丝杠的导程为6mm，正向进给速度为每分钟1000mm，反向进给速度为每分钟 1200mm。要求每正向进给150mm后后停止或者反向进给 100mm后停止，按下停止按钮则电机立即停止。设备设有正转启动按钮、反转启动按钮以及停止按钮。该设备采用S7-300 PLC进行控制，步进电机、相关元器件已准备好，请根据控制要求完成以下任务： 1. 确定I/O分配表； 2. 完成PLC-伺服驱动器控制电路图； 3. 完成PLC-伺服驱动器控制电路连接； 4. 完成伺服驱动器参数设置； 5. 完成PLC程序编写； 6. 完成PLC程序下载并控制PLC-伺服电机运行。
当设置好电子齿轮比之后，为了获得较大的速度范围，可以使用指令脉冲输入倍率。指令脉冲输入倍率的作用是以较低的输入脉冲频率获得较高的输出速度。
示范实例：计划
序号项目
内容
时间
1
编制I/O分配表
确定所需要的I/O点数并分配用途，编制 I/O分配表（需提交）
5分钟
2
绘制PLC-伺服驱动器控制电路图
示范实例：资讯
电子齿轮比包括两个参数: 1. 电子齿轮比分母 2. 电子齿轮比分子
它们的比值就像在系统中设置了一对传动齿轮，因此得名电子齿轮比。相比实际存在的物理齿轮，电子齿轮比可以根据需要方便的修改，从而满足脉冲当量这一基本计算要求，大大减少了系统的计算工作量，相对提高了系统的精度。成为伺服控制系统中不可或缺的重要参数之一。

S7-1200CPU 1217C通过PROFINET 连接 V90伺服系统实现位置闭环控制

S7-1200CPU 1217C通过PROFINET 连接SINAMICS V90伺服系统实现位置闭环控制1摘要本文主要介绍了如何使用CPU 1217C通过PROFINET 连接SINAMICS V90伺服系统实现位置闭环控制。

其中对S7-1200 V4.0、V4.1固件版本的运动控制功能、工艺对象的组态和V90 PN的相关参数设置作了简要介绍。

2简介2.1S7-1200运动控制功能2.1.1S7-1200 V3.0 固件S7-1200 CPU固件版本从V3.0开始已经支持最多4路PTO输出，以CPU1214C （6ES7214-1AG31-0XB0）为例，其CPU本体支持4路PTO输出，其中PTO 1、PTO 2的频率范围为 2 Hz ≤ f ≤ 100 kHz，PTO 3 、PTO 4的频率范围为2 Hz ≤ f ≤ 20 kHz。

2.1.2S7-1200 V4.0 固件S7-1200 CPU V4.0固件版本虽然也只支持4路PTO输出，但是PTO的信号类型可以进行选择，支持的信号类型见表2-1 PTO 信号类型所示。

表2-1 PTO信号类型V4.0固件版本的CPU高速脉冲信号发生器输出地址可以自由分配给PTO，输出地址分配与输出频率范围见表2-2 脉冲信号发生器地址分配所示。

表2-2 脉冲信号发生器地址分配以CPU1214C CPU本体输出地址(6ES7214-1AG40-0XB0)为例，示例几种可能的PTO信号类型组合方式，见表2-3 脉冲方向组态所示：●示例1：4-100KHz PTO，不带方向输出。

●示例2：2-100KHz PTO 和 2-30KHz PTO，脉冲A+方向B输出。

●示例3：4-100KHz PTO，脉冲A+方向B输出，其中脉冲A100KHz，方向B 30KHz。

表2-3 脉冲方向组态2.1.3S7-1200 V4.1 固件S7-1200 CPU V4.1固件版本不仅支持通过PTO输出方式对伺服电机进行开环控制，而且支持通过PROFIdrive或者模拟量输出（AQ）方式对伺服电机进行闭环控制，见表2-4驱动器连接方式所示。

伺服三环控制信号的原理

伺服三环控制信号的原理伺服三环控制信号是一种用于控制伺服系统运动的信号，由位置环、速度环和电流环三个环节组成。

它是一种实现位置、速度和电流三种闭环控制的方法，在工业自动化和机械控制领域有广泛的应用。

伺服三环控制信号的原理如下：1. 位置环控制：位置环是最外层的环节，它的目的是使伺服系统的位置与给定的目标位置保持一致。

位置传感器将实际位置反馈给控制器，控制器将实际位置与目标位置进行比较，并计算出位置误差。

位置误差经过一系列的滤波和放大后，通过PID控制器生成控制信号。

控制信号经过放大后驱动伺服电机，使其运动到目标位置。

当实际位置与目标位置一致时，位置误差为0，控制信号为零，伺服电机停止运动。

2. 速度环控制：速度环是在位置环的基础上进一步精细控制伺服系统的速度。

速度传感器将实际速度反馈给控制器，控制器将实际速度与目标速度进行比较，并计算出速度误差。

速度误差经过一系列的滤波和放大后，通过PID控制器生成控制信号。

控制信号经过放大后驱动伺服电机，使其保持目标速度运动。

当实际速度与目标速度一致时，速度误差为0，控制信号为零，伺服电机保持匀速运动。

3. 电流环控制：电流环是在速度环的基础上进一步精细控制伺服系统的电流。

电流传感器将实际电流反馈给控制器，控制器将实际电流与目标电流进行比较，并计算出电流误差。

电流误差经过一系列的滤波和放大后，通过PID控制器生成控制信号。

控制信号经过放大后驱动伺服电机，使其保持目标电流运动。

当实际电流与目标电流一致时，电流误差为0，控制信号为零，伺服电机保持稳定运行。

伺服三环控制信号的原理主要通过不断调节控制信号来改变伺服电机的运动状态，从而使实际位置、速度和电流与给定的目标值保持一致。

通过三个环节的组合控制，可以实现对伺服系统的高精度控制，提高系统的响应速度和稳定性。

总结来说，伺服三环控制信号的原理是通过位置环、速度环和电流环三个环节对伺服系统进行闭环控制，通过不断调节控制信号来使实际位置、速度和电流与给定的目标值保持一致，以实现对伺服系统的高精度控制。

【doc】PLC实现位置全闭环控制

PLC实现位置全闭环控制PLC实现位置全闭环控制韩禄芳介绍由光栅尺,高速计数模块,PLC及伺服电机组成的位置闭环控制系统,以SKJ6000数控双头锯应用为例,描i软件.词PLC位置控制全闭环分类号1文献标识码B5[述际的位置控制应用中,有机械式固定长度定位(如凸轮茈挡块定位,曲轴控制等),电气式固定长度和任意定位控制,目前对位置控制的执行机构多为伺服电机,步进电机,变频电机,压电陶瓷马达及直线马达,其中以压达的步距最细,其定位精度取决于光栅的精度,伺服电最广.目前位置控制系统多以开环系统为主,其闭环控用半闭环,全闭环控制系统一般只有在三坐标测量机,孔,焊接和制作,激光测量,打标及防伪标记等一些精高或加工工件较长的设备有所应用.000数控双头锯的驱动机构采用滚轮在光轴上利用摩动,工作长度6m,要求对工件能实现任意长度的切割,0.1mm,故用光栅作为反馈来进行位置闭环控制,驱动伺服电机,控制系统为PIC,高速计数模块采集光栅尺示和比较位置值.;统的工作原理戒结构机架长度达6.5m,难以依靠机械来保证设备的加工精来回运动存在着累计误差和反向间隙,因存在制造误备每段的误差也各不相同.由于设备的运行是依靠滚上的摩擦来产生驱动力,当摩擦力不足时会产生滑动,圆轴上的位移发生变化而产生误差,因此对于靠摩擦位移的设备在进行位置控制时,必须要有相应的位置行反馈,才能保证位移的精度.刚系统工作原理控制系统组成见图1,控制系统由触摸屏设定目标位控制面板图1置值,通过PLC(FX1N一60MT)将目标位置值与碹(FX2N一1HC)所采集的光栅所反映的当前位置值进;比较值不为0时,由PLC输出相应比例的脉冲数拦机旋转,驱动滚轮在光轴上行走,同时,利用光栅信的实时位置值采集到高速计数模块与目标设定值i比较结果等于0时,PLC就不再输出脉冲数,伺服哇转,系统趋于稳定状态.利用PLC本身内置的Y00'路脉冲输出,不必使用位置控制模块进行定位控制,件的成本与软件编程的时间,当此两路脉冲信号输i响应时间可达到5txs,在5-24VDC的情况下,输出1O～1OOmA.3.PLC位置控制相应的应用指令(1)原点回归指令DZRNSIS2S3Ds1:指定原点回归开始时的速度(Hz),使用161盎..蓬设备管理与维值2011No可设置为10～32767,如使用32位指令时,其值可设置为10～100000.s2:指定到达原点开关后的爬行速度(Hz),目的是为了得到精确的原点定位,设定为i0～32767.s3:原点开关信号,当接受此信号后,回原点开始执行爬行速度,在爬行的过程中,此信号始终接通,一旦此信号断开,原点回归完成.当使用不同的输入信号时,会受到PLC运算周期的影响,从而引起原点位置的偏移增大:D:脉冲输出起始地址,具备脉冲控制功能的PLC必须采用晶体管输出形式,并且脉冲输仅限于Y000或Y001.(2)相对位置移动指令DRVISI52D1D2S1:相对位置输出脉冲数,16指令时:一32768一+32767,32位指令时:一999999一+999999.s2:输出脉冲频率(Hz),使用16位指令时:10～32767,使用32位指令时:10～100000.D1:脉冲输出起始地址,为Y000或Y001.D2:电机旋转方向信号输出起始地址,0N一正向,0FF一负向.可以任意一路输出,旋转方向通过输出脉冲数的正/负符号来确定.(3)绝对位置移动指令DRVASIs2D1D2Sl:绝对位置输出脉冲数,l6位指令时:一32768～+32767,32位指令时:一999999～+999999.S2:输出脉冲频率(Hz),使用16位指令时:10～32767,使用32位指令时:10100000.D1:脉冲输出起始地址,为YO00或Y001.D2:电机旋转方向信号输出起始地址,旋转方向通过目标值与当前值的差值所产生的正/负符号来确定.(4)脉冲输出指令PLSYS1s2D1S1:指定输出频率(Hz),16位指令一1~32767,32位指令一1—100000.s2:指定产生的脉冲量(PLS),l6位指令一10～32767,32位指令一1～2147483647.当该值为0时,输出的脉冲数不受限制.D1:脉冲输出起始地址,为YO00或YO01.输出脉冲的占空比为50%0N,5O%0FF,输出控制不受扫描周期的影响,采用中断处理的方式.(5)带加减速脉冲输出PLSYS15253DSl:最高输出频率(Hz),10—20000.s2:总脉冲输出数(PLS),16位指令一110-32767,32位指令一110～2147483647,设定值不满110时,脉冲不能正常输出. s3:加减速度时间,加减速时间以相同的值动作,加减速时间可设定的最小值为S3≥(90000/S1)x5,加减速时间可设定的最大值为S3≤(s2,S1)x818.D:脉冲输出起始地址,YO00或Y001.带加减速脉冲输出特别适应于步进电机的应用,有利于降低步进电机的起始频率.4.高速计数模块(FX2N一1HC)2相50kHz的高速计数模块为PLC的一个特殊功能模块.与PLC之间通过缓冲存储器进行数据交换(表1),FX2N一囡设苗管理与维修2o11№2表1缓冲存储器(BFM)BFM编号内容#0计数模式K0到KI1缺省值为:KODOWN/UP命令(1相输入#1缺省值为:KO模式)#3.#2环长度高/低缺省值为:K65536写舭命令缺省值为:KO#l1.#10预设置数据高/低缺省值为:KO拌l3.}}12YH比较值高/低缺省值为:K32767#15.革f14YS比较值高/低缺省值为:K32767#21.#20计数器当前值高,低缺省值为:KO菠/写#23,#22最大汁数值高/低缺省值为:KO#25.#24最小计数值高/低缺省值为:K0舵6比较结果#27端子状态读#29错误状态#30模型识别码K40101HE有32个缓冲存储器,每个为16位.要使高速计数模块能正常工作,必须对其缓冲存储器进行设置,本设备BFM#O设置为K2,K2为32位2边缘计数,2相输入(相位差脉冲),计数形式如图2.BFM#4为命令设置参数,参数意义如表2.BFM#21与#20相相a)当相位A输入为ON时,此时如果相位输入由OFF变成ON,计数器计数加1图2相相b)当相位A输入为ON时,此时如果相位输入由ON变成OFF,计数器计数减1表2控制字设置BFM#4…O'(OFF)"1"(ON)bO计数禁止计数允许blYH输出禁止YH输出允许b2YS输出禁止YS输出允许b3YI-I/YS独立动作相互复位动作b4预先复位禁止预先复位允许b5到b7未定义b8无动作错误标志复位b9无动作YH输出复位bl0无动作YS输出复位b11无动作YH输出设置b12无动作YS输出设置一釜盔.主&警型基0L为计数器当前值,读取数据可以通过PLC对#21与#20缓冲器进行操作.PLC对高速计数模块的操作是通过对其缓冲器进行数据读取和下达相关的操作指令,同时也是通过缓冲器获得计数器的错误状态和识别模型标识代码号.三,闭环系统接线原理图(图3)图3尺伺服驱动器通过KM交流接触器送电,提供24VDC控制电源,伺服作好初始化运行准备,P—OT为正限位开关,N—OT为负限位开关,ALM为伺服报警信号输出,当信号均正常时,PLC输出伺服使能信号,相应的控制信号与方向信号后,伺服电机M 才能正常旋转.图3中,Y0输出脉冲信号,Y1输出方向信号,Y2 输出伺服使能信号,X0接收伺服故障报警信号,SB1为运行启动信号,输入到PLC的x1端子,SB2为设备停止信号,输入到PLC的X2端子上,光栅信号输入到高速计数模块FX2N一1HC 上,A12+/A一接受光栅尺的A相信号,B12+/B一接受光栅尺的相信号,YS+/YS一为软比较输出信号,用来控制输出信号的到位处理.从图3可见,伺服电机,PLC,高速计数模块及光栅构成了一个闭环系统,PLC发送指令驱动伺服电机,光栅反馈位置信号到高速计数模块,PLC再从高速计数模块中读取数据,根据实时采集到的数据做相适应的处理.四,软件设计(流程图见图4)根据流程图,对于位置定位控制,本系统的软件设计主要分以下三个功能块.1.高速计数模块当前位置的读取与存储(图5)先将高速计数模块初始化,计数器正常工作后,将缓冲寄存器BFM#21及#20的当前值数据取出存放到数据寄存器D1000中,此时....芷夔.乏至鐾鲞...一..图4fM8002卜_—卜_——【TOKIK0K2K1】高速计数模块初始化l初始脉冲lM8000卜_—卜_—TOKIK4K4M10K1】高速讨'数模块初始化J运行监视lIM8000卜_—卜_——_(MIO)计数允许l运行监视lM8000卜_—卜_——【DFROMKIK20D1000K1]渡取BFM#21,#20当前值l 运行监视存储到数据寄存器Dlo0o中图5D1000中的数据就是光栅所反映的实际位置.注意:每次上电后,光栅的计数都是从零开始,因此对于数控设备来说,每次上电后,设备要进行回零操作(回零程序见图6),回零由触摸屏设定的M20进行操作,回零结束后,高速计数模块要进行清零操作,并且将M20复位,防止重复操作.图62.当前位置与目标位置的比较(图7)Y000]回零开始DCMPD1000D2000M100】将目标位置值与光栅尺实际位置值进行比较,结果送到M100中M12)Ys输出允许DT0K1K10D2000KI]预设值M20)YS输出复位图7目标位置值通过触摸屏设置到数据存储器D2000中,与D1000中从光栅实时采集到的数据进行比较,将结果传送到M100中.将设定值D2000输入到高速计数模块BFM#11及#10缓冲器中,以便YS的信号输出,当运行开始时,位置比较输出有效,运行结束,比较输出无效.设苗管理与维值2011№2囫3.目标位置的移动在位置移动前,先使伺服使能信号有效,为位置运动作好准备,然后取目标值数据寄存器D2000与当前位置数据寄存器D1000的差值送到数据寄存器D1500中(图8).IM8000}_——_1卜—T10KIO)J运行监视lTIO卜_—卜-——一Y2)伺服使能I延时闭合lM8000卜_—卜——DSUBD2~)ODIO00D1500j将目枷值减去当前值l运行监视~#~qD1500中JM8000卜_—卜-—DMU[K100D1500D1502】D1500乘100.放大,I运行监视送至1)l5㈤图8按启动按钮SB1,设备开始根据触摸屏设定的目标位置值移动,由于移动是靠摩擦力来产生动力的,因而在运行的过程中就存在着打滑的现象,这样在第一次移动时可能不到位,所以需要设备多次重复的运行才能最终达到目标位置,以上程序两个相对位移指令多次相互交替运行,最终达到目标位置,这是一个动态稳定的过程,在目标位置来回移动,最后趋于稳定(图9).五,结束语该系统的硬件亦可用于其他实现位置控制的设备中,组成系统的光栅可换成增量式旋转式编码器,但接线方法一样,软件可以不用改变,均能实现精确定位.设备经过实际的检测,定位精度在±0.1mm,即是光栅尺的分辨率,光栅尺的工作尺寸为6.5m.该设备已经使用了两年多,到目前为止,未出现过一次电气故障,精度和可靠性都非常好.W11.O2—14图9】位援移动开始]位置移动开始复位作者通联:深圳市蛇口通讯有限公司广东深圳市南山区E—mail:*******************518066[编辑叶允菁]封面广告说明飞耀机械作为高品质液压产品的提供者,依托欧美精湛的制造工艺,不断创新研发设计思想,以精益求精的制造理念和永无止境的客户服务精神,在高品质液压产品研制上不断的突破与创新,凭借三十多年液压产品的制造经验,研制出适合市场需求的系列高品质液压产品.产品系列涵盖千斤顶,拔轮器,液压泵站,螺栓工具,电力机具,数控轴承加热器,全自动旋转吊车,高空作业升降平台等.公司经过多年的发展在原有精良加T设备的基础上,先后引进多批国际尖端的数控加T中心,数控机床,数控钻铣床,超高压检测设备等.飞耀产品因其技术先进,质量可靠和轻便耐用,在国内外工业领域备受推崇..Is耀品牌不再是一个单纯的商标,而是大型螺栓紧固,拆装科技及液压同步顶升系统的代名词和质量的保证书.公司将持之以恒地坚持品质卓越,技术领先,用心制造,服务世界的经营理念,在ISO9001:2000质量认证体系的保证下,一如既往地为全球工业领域提供安全,优质,高效的液压系列产品.飞耀人愿为冶金,电力,石化,铁路,桥梁,航空,船舶,重型机械制造等行业的发展作出更大贡献!液压千斤顶系列?提供液压设备专业维修,检测液压扭矩扳手系列?船舶制造专用全自动三维调整机数控轴承加热器系列?液压拔轮器系列液压钢丝绳压套机系列?液压同步顶升系统液压螺栓拉伸器系列?液压升降台系列围设置譬理与维值2011№2.誊誊塞..篷L型盥遴。

基于PLC 的比例阀位置闭环控制的及实现研究

基于PLC 的比例阀位置闭环控制的及实现研究作者：张月辉来源：《电子技术与软件工程》2016年第04期摘要本文基于PLC 的比例阀位置闭环控制原理，阐述了PID功能实现及比例阀控缸位置闭环控制的软件实现。

【关键词】PLC 比例阀位置闭环控制实现在传统的工业液压系统之中，电液比例作为阀门开展的基础，需要使用可靠的电气机械转换系统，一方面，可以降低生产成本；另一方面，也能让电信信号可以做到有效转换，促使液压控制系统能够产生介于工作介质本身的压力指示，形成对液压元件的设计与完善。

当然，在这种控制阀处于工作状态的时候，液压电机会根据所受到的电压信号产生相应的操作内容，以此来满足对电压比例的需求，做到对流量输出的把控。

电液比例阀的操作原理，在一定程度上是对液压系统的简化，促使其可以降低自身所受的压力影响，提高变换速度，降低冲击现象带来的不利影响。

并且，也能在液压阀的运转中，提高对功率的使用，在对生产成本有效把控的前提下，对油液的过滤质量有效提高。

在本文中，笔者结合对相关研究报告的引用，提出通过对PLC控制器的使用来完成闭环控制内容的建设，做到对软件系统的完善，也切实提高了实际操作性，促使生产精度能够推动工业活动的建设需求。

1 根据PLC比例阀门位置完成对闭环的有效把控在对PLC所带有的比例阀门位置的情况进行分析之后，将其投入到闭环控制内容中来，使其可以增强相应地传感能力，降低其对计算机控制内容的依赖程度，实现自动化生产。

例如，西门子S7-200就可以通过软件编程来对液压控制阀中的缸体位置进行把控，做到对生产活动的自动化开展，这既是因为缸体本身带有传感器能力，可以对位移变化实时分析，也能让这一机械模式可以将所需信息进行搜集，做到对指令信息的处理。

进而让控制量得以有效地发送给比例阀的电烙铁部分，促使液压缸可以引发缸体的内部控制闭环运动。

即液压系统的组成部分来说，主要包括了：液压泵源、三位四通的方向扣工资阀以及传感器系统。

位置闭环增益计算公式

位置闭环增益计算公式在控制系统中，位置闭环控制是一种常用的控制策略。

它通过反馈系统输出与期望位置之间的差异来调整控制信号，以实现系统的稳定性和精确性。

而位置闭环增益则是控制系统中一个重要的参数，它决定了系统对位置误差的敏感程度。

位置闭环增益的计算公式如下：增益 = 输出位置误差 / 输入控制信号在实际应用中，位置闭环增益的计算可以通过多种方法实现。

下面将介绍两种常见的计算方法。

第一种方法是利用系统的传递函数来计算位置闭环增益。

传递函数描述了系统输出与输入之间的关系，通常用一个分子多项式和一个分母多项式来表示。

通过将传递函数进行开环增益的求导，可以得到位置闭环增益的表达式。

具体的计算步骤可以参考控制理论中的相关知识。

第二种方法是通过实验来计算位置闭环增益。

在实验中，可以通过改变输入控制信号的幅值，观察输出位置的变化，从而得到位置闭环增益。

具体的实验步骤包括设置合适的控制信号幅值，记录输出位置的变化，并利用实验数据进行计算。

位置闭环增益的计算在控制系统中具有重要的意义。

首先，它可以帮助我们评估系统的稳定性和性能。

增益越大，系统对位置误差的敏感程度越高，稳定性和精确性也会相应提高。

其次，位置闭环增益的计算可以帮助我们设计合适的控制器。

通过调整增益的大小，我们可以优化系统的响应速度和稳定性，以满足实际应用的需求。

除了计算位置闭环增益，我们还可以利用增益来进行系统调整和优化。

根据增益的大小，我们可以判断系统是否过于敏感或者不敏感。

如果增益过大，系统可能会产生震荡或不稳定的现象，此时需要适当减小增益。

相反，如果增益过小，系统可能会对位置误差不敏感，导致响应速度较慢或者无法满足精确控制的要求，此时需要适当增大增益。

总结起来，位置闭环增益是控制系统中一个重要的参数，它决定了系统对位置误差的敏感程度。

通过合理计算和调整增益，我们可以优化系统的稳定性和性能，满足实际应用的需求。

在控制系统设计和调试过程中，我们应该重视位置闭环增益的计算和调整，以实现更好的控制效果。

PLC实现位置全闭环控制

控制面板
分类号
５［述
文献标识码
际的位置控制应用中，机械式固定长度定位（凸轮有如茈块定位、轴控制等）电气式固定长度和任意定位挡曲，控制，目前对位置控制的执行机构多为伺服电机、进步电机、频电机、电陶瓷马达及直线马达，中以压变压其达的步距最细，定位精度取决于光栅的精度，服电其伺最广。目前位置控制系统多以开环系统为主，闭环控其用半闭环，闭环控制系统一般只有在三坐标测量机、全
＃１＃０２．２菠
预设置数据高／低Ｙ比较值高／Ｈ低ＹＳ比较值高／低
计数器当前值高，低
缺省值为：ＯＫ缺省值为：３７７Ｋ２６缺省值为：３７７Ｋ２６
缺省值为：ＯＫ
ｓ：定原点回归开始时的速度（ｚ，用１１指Ｈ）使６１
盎
．蓬
设备管理与维值２１Ｎ０１ｏ
可设置为１～２６，如使用３指令时，其值可设置为１～０３７７２位０
１００。０００
表１缓冲存储器（Ｆ）ＢＭ
ＢＭ编号Ｆ内容
ｓ：定到达原点开关后的爬行速度（ｚ，的是为了得２指Ｈ）目到精确的原点定位，定为ｉ～２６。设０３７７ｓ：点开关信号，３原当接受此信号后，回原点开始执行爬行速度，爬行的过程中，信号始终接通，在此一旦此信号断开，原点回归完成。当使用不同的输入信号时，受到ＰＣ运算周期的会Ｌ影响，而引起原点位置的偏移增大：从Ｄ脉冲输出起始地址，备脉冲控制功能的ＰＣ必须采用：具Ｌ晶体管输出形式，并且脉冲输仅限于Ｙ０００或Ｙ０。０１（）２相对位置移动指令ＤＶＩ５ＤＲＩＳ２Ｄ１２

液压缸位置闭环控制系统设计与实现

液压缸位置闭环控制系统设计与实现液压系统在工业领域中广泛应用，其中液压机械中的液压缸是非常常见的元件。

液压缸的位移控制在很多应用场景中都至关重要，因此设计一个稳定可靠的液压缸位置闭环控制系统对提高生产效率具有重要意义。

一、液压缸位置控制系统的基本原理液压缸的位置控制系统是通过调节液压缸的进给量，实现对其位移的精确控制。

其基本原理是根据控制信号驱动阀门控制液压流量，从而实现液压缸的运动。

在系统中，传感器用于实时检测液压缸的位置，并将其反馈至控制器。

控制器根据设定值与反馈值之间的差异，计算出控制信号，驱动液压阀控制液压系统的工作压力，从而控制液压缸的位移。

二、液压缸位置闭环控制系统设计要点在设计液压缸位置闭环控制系统时，需要考虑以下几个关键要点：1. 选择合适的传感器：传感器是实现闭环控制的关键，可以选择位移传感器或压力传感器。

位移传感器可以准确测量液压缸的位移，而压力传感器可以控制系统的工作压力。

2. 设计稳定的控制算法：通过控制算法，根据设定值与反馈值的差异，计算出控制信号，驱动液压阀进行调节。

可以采用比例-积分-微分（PID）控制算法，通过调整参数来优化系统的控制性能。

3. 选择合适的阀门：液压阀门是控制液压系统流量的关键元件。

可以选择比例阀来控制液压系统的流量，实现对液压缸的精确控制。

4. 考虑系统的稳定性：在设计闭环控制系统时，需要考虑系统的稳定性。

可以通过增加反馈环节、优化控制算法、调整参数等方式来提高系统的稳定性。

三、液压缸位置闭环控制系统实现在实际实现液压缸位置闭环控制系统时，需要根据具体的应用场景进行设计与调试。

以下是一个简单的实现步骤：1. 设定目标位移：根据具体需求设定液压缸的目标位移值，作为设定值传递给控制器。

2. 选择传感器：根据液压缸的位移范围和精度要求，选择合适的位移传感器进行安装与连接。

3. 设计控制算法：根据实际工作情况，选择合适的控制算法，并根据实验数据调整控制算法的参数。

机械运动控制原理

机械运动控制原理机械运动控制原理是指通过一系列的控制方法和设备来实现对机械运动过程中位置、速度、加速度等参数的控制和调节。

机械运动控制在工业自动化领域有着广泛的应用，涵盖了各种机器和设备的运动控制，如机械臂、CNC机床、自动装配线等。

本文将介绍几种常见的机械运动控制原理。

一、位置控制位置控制是机械运动控制中最基本的一种方式。

通过对机械系统中的位置进行测量和反馈，可以实现对位置的准确控制。

常见的位置控制方法包括开环位置控制和闭环位置控制。

开环位置控制是指仅通过输入指令来控制运动装置的位置，但无法实时检测实际位置是否达到指令位置。

这种控制方法简单、成本低，但对于精度要求较高的场合，往往无法满足要求。

闭环位置控制是在开环位置控制的基础上加入位置反馈信息，通过与指令位置进行比较，实时调整控制信号，从而达到精确的位置控制。

常见的闭环位置控制方法包括PID控制、模糊控制等。

二、速度控制速度控制是指对机械运动中的速度进行控制和调节。

与位置控制类似，速度控制也可以分为开环速度控制和闭环速度控制。

开环速度控制是通过输入指令来控制运动装置的速度，但无法实时检测实际速度是否达到指令速度。

这种控制方法常用于对速度要求不高的场合。

闭环速度控制是在开环速度控制的基础上加入速度反馈信息，通过与指令速度进行比较，实时调整控制信号，从而实现准确的速度控制。

闭环速度控制常用的方法有PI控制、滑模控制等。

三、加速度控制加速度控制是指对机械运动中的加速度进行控制和调节。

加速度控制常用于需要快速加速或减速的场合，如机械臂的快速定位等。

加速度控制需要通过控制加速度的大小和变化率来实现。

常见的加速度控制方法包括S曲线加速度控制、自适应控制等。

四、运动插补运动插补是指通过计算和控制算法，将多个轴的运动指令转化为多轴坐标系下的实际控制指令，从而实现多轴运动的协同控制。

运动插补常用于多轴机床和机器人等系统中。

运动插补需要考虑多轴之间的协调性和平滑性，利用数学和算法对多个轴的位置、速度、加速度等进行计算和调节。

速度控制和位置的原理

速度控制和位置的原理
速度控制和位置控制是运动控制系统中常用的控制方式，其原理如下：
速度控制：
速度控制是指控制一个物体在一定时间内的位移量或速度值，使其达到预定的速度。

其原理可以分为开环控制和闭环控制两种。

1. 开环控制：开环控制是指根据预先设定的速度指令，直接输出电机的驱动信号，控制电机转速。

这种控制方式没有对实际速度进行反馈，控制往往不够精确，容易受到外部扰动的影响。

2. 闭环控制：闭环控制是指通过反馈从实际速度中获取信息，并与速度指令进行比较，产生误差信号，再通过控制算法来调整输出信号，使实际速度逐渐接近预定速度。

闭环控制能够实时校准马达的实际速度，并及时对输出信号进行调整，从而使控制更加准确、稳定。

位置控制：
位置控制是指控制一个物体移动到指定的位置。

位置控制可以通过开环控制和闭环控制两种方式实现。

1. 开环控制：开环控制是指根据预先设定的位置指令，直接输出电机的驱动信号，控制电机移动到目标位置。

这种控制方式没有对实际位置进行反馈，容易受
到外部扰动的影响，位置控制精度较低。

2. 闭环控制：闭环控制是指通过反馈从实际位置中获取信息，并与位置指令进行比较，产生误差信号，再通过控制算法来调整输出信号，使实际位置逐渐接近目标位置。

闭环控制能够实时校准马达的实际位置，并及时对输出信号进行调整，从而使控制更加准确、稳定。

总结起来，速度控制和位置控制都是通过控制算法对控制信号进行调整，使马达的运动达到预定的速度和位置。

速度控制可以通过开环或闭环方式实现，位置控制也可以通过开环或闭环方式实现。

闭环控制利用反馈信息能够实时纠正误差，提高控制精度和稳定性。

电机控制系统中的电机位置闭环控制

电机控制系统中的电机位置闭环控制在电机控制系统中，电机的位置闭环控制是实现精准控制和稳定运行的关键。

通过对电机位置进行实时监测和调节，可以确保电机按照预定的路径和速度运行，提高系统的响应速度和定位精度。

本文将就电机控制系统中的电机位置闭环控制进行详细探讨。

1. 电机位置闭环控制原理电机的位置闭环控制是通过对电机位置信号进行反馈，与设定的目标位置进行比较，计算出位置误差，并通过调节电机控制器的输出信号来实现位置的闭环控制。

一般来说，电机位置闭环控制系统由位置传感器、控制器和执行器组成。

2. 位置传感器在电机控制系统中，位置传感器用于实时监测电机的位置。

常用的位置传感器包括编码器、光电编码器和霍尔传感器等。

通过位置传感器获取电机的实际位置信息，反馈给控制器，用于与设定的目标位置进行比较，计算位置误差。

3. 控制器控制器是电机位置闭环控制系统的核心部分，负责位置误差的计算和控制信号的输出。

控制器根据位置误差和设定的控制算法，计算出控制电压或电流的大小和方向，调节电机的转速和位置，使其逐渐接近设定的目标位置。

4. 执行器执行器是控制器输出信号的执行部分，包括功率放大器、电机驱动器等。

执行器接收控制器输出的信号，调节电机的电压、电流，控制电机的转矩和速度，将电机驱动到目标位置。

5. 闭环控制系统电机位置闭环控制系统是一个反馈控制系统，通过实时监测电机的位置信息，与设定的目标位置进行比较，不断调节控制信号，使电机的位置逐渐趋近于目标位置。

在闭环控制系统中，位置传感器、控制器和执行器之间通过反馈信号实现信息的循环传递和控制。

总结电机控制系统中的电机位置闭环控制是实现精准控制和稳定运行的重要方法。

通过对电机位置进行实时监测和调节，可以提高系统的响应速度和定位精度，在工业自动化、机器人控制等领域有着广泛的应用前景。

希望通过本文的介绍，读者能对电机位置闭环控制有更深入的了解，为实际工程应用提供参考。

位置闭环实现方式
位置闭环是一种常见的控制方式，用于实现精密定位控制。

通过对位置错误进行反馈，可以达到精确控制目标位置的效果。

实现位置闭环的方式有很多种，下面列举几种常见的方式。

1.编码器反馈：将编码器与电机轴连接，通过读取编码器的信号来反馈当前位置，从而实现位置闭环。

2.激光测距反馈：使用激光测距仪来测量目标位置与当前位置之间的距离，从而反馈位置误差，并进行控制调整。

3.视觉反馈：通过图像处理技术，对目标位置进行检测和识别，从而反馈位置误差，并进行控制调整。

4.惯性导航反馈：使用惯性导航仪来测量目标位置与当前位置之间的距离和方向，从而反馈位置误差，并进行控制调整。

以上是常见的几种位置闭环实现方式，不同的应用场景可以选择不同的方式来实现。

在具体实现时，还需要考虑传感器的选用、信号的处理等技术细节。

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位置闭环算法

位置闭环算法位置闭环算法是指利用传感器获取的位置信息进行闭环控制的算法。

在机器人导航和自动驾驶等领域中，位置闭环算法起着至关重要的作用。

本文将介绍位置闭环算法的原理、应用和发展趋势。

一、原理位置闭环算法的原理基于机器人或车辆的位置信息。

通过激光雷达、摄像头、惯性测量单元（IMU）等传感器获取机器人的位置数据，然后与预设的目标位置进行比较，计算出误差并进行修正，最终实现精确的位置控制。

位置闭环算法一般包括以下几个步骤：1. 传感器数据获取：利用各种传感器获取机器人的位置信息，如激光雷达可以获取周围环境的点云数据，摄像头可以获取图像信息等。

2. 位置估计：通过传感器数据进行位置估计，通常利用滤波算法（如卡尔曼滤波、粒子滤波等）对传感器数据进行融合，得到机器人的当前位置估计。

3. 位置比较：将当前位置估计与目标位置进行比较，计算出误差。

4. 控制策略：根据误差和其他因素（如速度、加速度等）确定控制策略，生成控制指令。

5. 控制执行：将控制指令发送给机器人的执行器，实现位置控制。

二、应用领域位置闭环算法在机器人导航和自动驾驶等领域有着广泛的应用。

以下是几个典型的应用案例：1. 无人驾驶车辆：无人驾驶车辆需要实时获取周围环境的位置信息，并根据目标位置进行路径规划和控制。

位置闭环算法可以实现车辆在复杂交通环境中的准确导航和自动驾驶。

2. 仓储机器人：在仓库或物流场景中，仓储机器人需要准确地定位和操控货物。

位置闭环算法可以帮助机器人实现精确的货物拣选、搬运和放置。

3. 室内导航机器人：室内导航机器人可以帮助人们在室内环境中进行导航和定位。

位置闭环算法可以实现机器人在复杂室内环境中的准确导航和定位，提高导航的精度和稳定性。

三、发展趋势位置闭环算法在机器人领域的发展前景广阔，未来有以下几个发展趋势：1. 多传感器融合：随着传感器技术的不断进步，未来位置闭环算法将更多地利用多种传感器进行融合，提高位置估计的准确性和鲁棒性。