基于PLC的位置闭环伺服控制在大行程定位中的应用.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82012年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2012文章编号：1001—2265(2012)08—0078—03基于PLC的位置闭环伺服控制在大行程定位中的应用黎冠，l、祥丽，马婕。，耿少明(1．华北科技学院电信学院，北京101601；2．华北科技学院机电学院，北京101601；3．华北科技学院，北京101601)摘要：针对工业生产中一些大行程、高精度定位控制要求，提出基于带型磁栅尺和

2、PLC的位置闭环控制系统。采用西门子S7—200PLC，实时捕捉磁栅尺的高速脉冲，实现了大行程位置闭环自动定位控制，并应用于塑钢型材锯切中心控制系统，以较低的成本，解决了传统步进电机开环控制带来的精度问题，大大降低了精确定位控制门槛，具有很强的实际应用价值。关键词：PLC；磁栅尺；位置闭环中图分类号：TP23文献标识码：APositionClosed—loopServoControlBasedonPLCintheLargeTravelPositioningLIGuan，BUXiang—li，MAJi

3、e，GENGShao—ming(1．SchoolofElectricalEngineeringNorthChinaInstituteofScienceandTechnologyBeijing101601，Chi—na；2．SchoolofMechanicalEngineeringNoahChinaInstituteofScienceandTechnologyBeijing101601，China)Abstract：Inthispaper，focusontherequirementsoflargetr

4、avel，highaccuracypositioningcontrol，apo—sitionclosed—looppositioningcontrolsystemisproposedbasedonmagneticrailingsrulerandPLC．Usinghigh—speedcounterinstruction，capturethehighspeedpulsesofmagneticrailingsrulerinrealtimetoreal—izelargetravelautomaticposi

5、tioningcontro1．ThismethodhasbeenappliedtothesawingcenterofPVCprofilecutting．Theaccuracyproblemsofsteppingmotoropen—loopcontrolinpositioningcontrolsystemaresolvedwithlowercost，greatlyreducedthetechnologythreshold，andhasastrongpracticalvalue．Keywords：PLC

6、；magneticrailingsruler；positionclosed—loop现象，因此为保证其控制精度，应处理好步进电机0引言升、降速问题。针对步进电机控制中丢步或失控的在丁业生产过程中，经常遇到大行程、高精度的情况，文献[4]采用给步进电机安装编码器，解决丢步运动控制要求。定位控制系统的主要任务是精确控或失控问题，取得了一定的效果；文献[5]通过优化步制刀具或物料的移动完成对各个定位点的加工。如进电机升降速曲线来改善步进电机的动态性能；文献果采用全功能数控系统来实现定位控制功能，这种[6]

7、设计具有失步补偿的步进电机驱动器；文献[7]采系统虽然功能完善，但其价格昂贵，而且许多功能对用光栅尺，实现了较高的精度，但成本较高，主要应用于中低端机床的定位控制是多余的。目前中国国内于较短距离的精密定位控制。当进行很大行程定位广泛使用的是利用PLC或专用控制器控制步进电机时，无法消除传动机构带来的固有误差。或伺服电机实现定位控制。。伺服电机精度高，成通过上述的分析，提出采用带型磁栅尺位移传本也高。步进电机伺服系统一般都为开环控制，当感器，将工件位移转换成高速脉冲信号，实时反馈给启动频率过高或负载转

8、矩过大时，易出现丢步或堵PLC，构成位置闭环步进伺服系统。通过触摸屏设置转的现象；在停止时也会因为转速过高出现过冲的定位长度和操作参数，实现物料的单段定位和多段收稿日期：2011—12—02基金项目：中央高校基本科研业务费资助(2011B02)作者简介：黎冠(198l一)，男，山东菏泽人，华北科技学院电子信息工程学院教师，硕士，主要从事智能控制、PLC应用等方向的研究与教学工作，(E—mail)lg1268@126．eom。2012年8月黎冠，等：基于PLC的位置闭环