YZ(PLC)PLC定位单元在运动控制领域的应用

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1、PLC定位单元在运动控制领域的应用　PLC作为逻辑控制的控制器，以其高可靠性，逻辑功能强、体积小，可在线修改程序，易于与计算机接口，能对模拟量进行控制等优异性能，已经广泛替代了大量的中间继电器、时间继电器等组成的传统的继电—接触器控制系统。在工业控制领域中得到大量运用,成为了现代工控的支柱产品。目前，随着运动控制技术的发展和广泛应用，PLC也越来越广泛地应用于运动控制领域。近期，松下公司正式推出了其新型的PLC单元—FP∑。在原来FP0系列产品的基础上，大幅度提高了位置控制功能：·可输出最高100KHz的脉冲序列,以实

2、现对步进和伺服电机进行控制。·提供梯形升降速曲线控制、返回原点、点动运行（JOG）等专用高级指令。·最具特色的是，FP∑增加了两轴直线和圆弧插补联动功能。除此以外，FP∑也具有常规PLC的强大逻辑控制功能。本文以作者利用FP∑成功开发的一两轴联动控制系统为例，介绍FP∑在运动控制系统中的应用。一、系统要求1、两轴系统通过插补运动实现如图1所示的曲线轨迹；2、可以修改运动速度参数和实时动态的运动状态显示。图1二、系统组成　系统主要由以下三部分组成：1、上位控制器—FP∑FP∑是一种面向运动控制的PLC，具有专用指令实现脉

3、冲输出，内置直线插补、圆弧插补功能，同时也具有一般PLC的逻辑控制功能。2、执行机构—步进电机（HN2003438）及驱动器（IM483）步进电机驱动器接收FP∑输出的脉冲、方向信号，控制步进电机带动机械传动部分，使焊枪走出图1所示的轨迹。3、人机界面—easyviewMT220D人机界面（HMI）和PLC进行双向数据交换，接收用户的工作参数设置，同时监视步进电机的运行状况。FP∑输入/输出口定义如表1所示：表1输出/输入口定义　输入口功能输出口功能X0启动按钮Y0X向脉冲输出X2X向原点输入Y1X向方向输出X3急停按

4、钮Y3Z向脉冲输出X4手动/自动转换Y4Z向方向输出X5Z向原点输入　　三、系统控制软件1、FP∑的插补功能说明（1）直线插补功能的实现表2直线插补寄存器数据　DT500DT501控制字H1000DT502DT503初始速度500HzDT504DT505最大速度5000HzDT506DT507加速时间300mSDT508DT509X目标值5000PulseDT510DT511Y目标值2000PLUS按所需轨迹设置如表2所示的寄存器数据，执行直线插专用指令F175，便可实现如图3所示的直线插补运动。（2）圆弧插补功能的实

5、现表3圆弧插补寄存器数据　DT600DT601控制字H10DT602DT603插补速度500HzDT604DT605X目标值8860PLUSDT606DT607Y目标值-5000PLUSDT608DT609X目标值9396PLUSDT610DT611Y目标值-3420PLUS按所需轨迹设置如表3所示的寄存器数据，执行圆弧插补运动专用指令F176，便可实现如图4所示的圆弧插补运动。2、PLC软件流程如图1所示的轨迹由多段直线和圆弧构成，我们首先将整个图形从接点处分成一段段的直线和圆弧，然后利用FP∑的直线和圆弧插补功能逐

6、一实现每段的插补图形。最终完成整个插补过程。软件流程如图5所示。图5软件流程图编程时，首先将整个曲线图形分成几段单独的直线和圆弧，然后利用PLC的插补功能来进行分段的插补。我们利用了PLC内部的WR寄存器。它是一个16位数据寄存器，每一位的状态都和一个R寄存器相对应。如图6示，当我们将“1”从WR1的最低位移向最高位的过程中，寄存器R10到R1F将依次轮流变为ON状态。因此，可以利用对WR1移位操作，顺次改变寄存器R1X的状态，来触发每一个单段的插补运动，以实现整个曲线运动，如流程图（图6）所示。四、结束语在该系统开发

7、过程中，由于充分利用了FP∑强大的运动控制功能，大大缩短了开发周期，同时也节省了开发费用。通过长时期的使用，用户反映该系统具有较强的稳定性和较高的加工精度。伴随着PLC技术的进一步发展，FP∑在中小型运动控制系统中必将得到越来越广泛的应用。