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用PLC控制伺服电机转速

利用西门子PLC输出的模拟量、伺服控制器完成了对伺服电机转速准确的控制。提高了系统控制的可靠性和准确度。满足了工业现场的需要。

1.引言

伺服电机在自动控制系统中用作执行元件，它将接收到的控制信号转换为轴的角位移或角速度输出。通常的控制方式有三种：

①通讯方式，利用RS232或RS485方式与上位机进行通讯，实现控制；

②模拟量控制方式，利用模拟量的大小和级性来控制电机的转速和方向；

③差分信号控制方式，利用差分信号的频率来控制电机速度。

简单、方便的实现对伺服电机转速的准确控制是工业控制领域内的一个期望目标，本文主要研究如何利用PLC输出的模拟量实现对伺服电机的速度较为准确的控制。

2.控制系统电路

控制装置选用西门子S7-200系列PLC CPU224XPCN，这种型号的PLC除了带有输入输出点外。还有1个模拟量输入点和1个模拟量输出点，这一型号PLC所具有的模拟量模块，能够满足控制伺服电机的需要。触摸屏选用西门子触摸屏，型号为TP177B。

具体控制方案如图所示，触摸屏是人机对话接口，开始的指令信息要从这里输入。输入的信息通过通讯端口传送到PLC。经运算后，PLC输出模拟量，并连接到伺服控制器的模拟量输入端口。伺服控制器对接收到的模拟量进行内部运算，而后驱动伺服电机达到相应的转速。伺服电机通过测速元件将转速信息反馈到伺服控制器，形成闭环系统，实现转速稳定的效果。

由表看出，输入值和实际转速相差甚远，而只有是通过运算将输入值转换成能对应上实际转速的整形数值。但是还要先找到蕞高转速和蕞低转速对应的数值。

PLC的模拟量输出和伺服电机转速输出都是线性的，可以根据表的数据列出直线方程组，计算出输入值和整形数值之间的关系。

2711＝500×a+b

30854＝600×a+b

解得：a=5117；b=152

设实际转速为x，整形数值为y；那么关系方程为：

y=5117×x+152

通过PLC。实现则需妻用到数字运算指令

运算后，将数据直接传送到模拟量输出口就完成了转换工作(由于输出口不接受双字数据；所以仅传字数据，VB2232即可)。

这样．就基本上完成了从对话框输入速度值，经过PLC运算后输出模拟量。伺服控制器接收到模拟量驱动伺服电机，伺服电机的转速等于输入速度值的过程。通过经过实际检验，测得输入值、整形数值、实际转速。

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