PLC与伺服系统组成的抗干扰

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]。

基于触摸屏、 PLC及伺服驱动器的伺服系统摘要:由于现代科技的进展,自动伺服装置控制器已经在现代工业生产中获得了越来越普遍的使用。

所以,进一步了解伺服装置控制器是十分关键的事。

在现代工业中,制造流程的机械化与自动化也是一个很引人注目的议题。

随着工业现代化的进展,生产自动化技术已成为了现代企业的关键支柱。

在目前,很多食品和基本日用品都是分开打包的。

为保证产品新鲜,需要产品自行打包,需要他们的编程工作在PLC,触摸屏和伺服发电机。

但是,在现代产品中有着不同的生产环境,如高温、辐射功率、有毒气体、有害气体的产生和设备的安全运行。

这些困难的生产环境不利于手动操作。

PLC控制系统和变频器的设计解决了许多复杂的控制系统和维护问题，同时大大减少了人力，大大提高了工作效率。

关键词:触摸屏，PLC，伺服驱动器，伺服系统，现状分析.一、引言伺服系统,是指控制被控对象位移及转动角度的自动控制器，它能够自动、持续、精确地反映输入命令的变化。

并随着微电子技术、功率和导体技术以及电机加工技术的进展,将高性能伺服系统应用于激光加工、机器人、数控车床、大规模集成电路生产、办公用自动化装置、雷达数据等高新技术领域。

二、触摸屏、PLC及伺服驱动器的现状2.1、伺服系统组成该系统主要由触摸屏、PLC、伺服电机和永磁同步伺服电机组成。

伺服电机是一个可移动的执行器。

为了满足用户的功能要求，伺服电机由三个周期控制：位置、速度和电流。

控制计划，系统设计方案采用交流变频技术和伺服驱动，以PLC为控制核心，通过计算线圈电压，实现对电压和伺服驱动器的自动控制。

执行器执行多个电机的同步加速和减速。

速度闭环由PLC、伺服驱动器和光电编码器组成。

编码器将电机的实际速度返回给伺服驱动器，以补偿传输差异，在速度回路的前通道中设置与线圈直径相关的系数，以补偿惯性矩的变化，并且当线圈直径变化时，速度回路始终具有良好的动态特性。

配置触摸屏的人机界面，实现对整机动作、工艺流程和工艺数据的数字化管理和控制。

基于PLC的自动上料机设计摘要电器控制技术应用于各个行业，电气控制技术的发展，是随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进和电器控制的日新月异而迅速发展。

从简单的控制系统发展到以计算机为中心的上位机对下位机的控制。

越来越多的实现对机械的控制。

上料机是在日常生产中应用广泛的设备，自动控制能够减轻人的劳动，使人从中解放出来。

自动上料是常见的工业生产环境，因为伺服电动机的各种优点所以自动送料机的马达选用伺服电动机。

因为伺服电机不需要A\D 转换，能够直接将数字脉冲信号转化为位移，所以被认为是理想的执行元件。

随着伺服电机技术的发展，伺服电动机已经能够单独在系统上进行使用，成为不可替代的执行元件。

伺服电机的抗干扰能力强，它工作的可靠性高，同时，由于实现模块化结构，使系统构成十分灵活，便于在线修改，产品适应性强。

本课题采用PLC控制伺服电机来控制小车的自动运行，实现自动上料功能，完成要求的运行状态。

本文以为燃煤锅炉为研究背景进行了如下设计：(1)建立了基本模型，确定了控制要求。

(2)确定了系统控制方式，选定了PLC，制定了设计过程，设计了能够实现完整功能的程序。

(3)进行了部分硬件接线的设计，能够完成部分接线任务。

关键词：PLC；自动上料；控制系统目录摘要 (I)第1章绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.2 本课题设计的目的和意义 (3)1.3 主要研究内容 (4)第2章上料系统 (5)2.1 上料系统图 (5)2.2 控制要求 (6)2.3 本章小结 (6)第3章硬件及连接 (7)3.1 硬件的选择 (7)3.1.1 电机 (7)3.1.2 传感器 (8)3.1.3 接触器 (9)3.2 线路接线 (11)3.2.1 PLC的连接 (11)3.2.2 电机接线 (11)3.3 本章小结 (11)第4章系统控制确定 (13)4.1 PLC的结构及优点 (13)4.1.1 PLC的结构 (13)4.1.2 PLC的控制的优点 (14)4.2 PLC的主要功能和应用 (16)4.3 设计过程 (16)4.3.1 系统程序设计的基本步骤 (16)4.3.2 确定I\O接口 (17)4.3.3 PLC的选型 (17)4.4 梯形图 (18)4.5 本章小结 (22)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)第1章绪论1.1 课题背景人类逐渐发展向机械化时代，越来越多的自动化产品代替手工劳动，使人类得到解放，自动化控制是时代的需求，面对未来的需求，本课题研究就是实现日常中上料小车的自动控制。

基于plc的伺服电机控制系统答辩问题1. 请介绍一下基于PLC的伺服电机控制系统？基于PLC的伺服电机控制系统，是通过将PLC与伺服电机控制器相结合，实现对电机的精确控制。

其中，PLC负责控制和监控整个控制系统，从而实现对伺服电机的转速、转向、位置等参数的精确调节。

2. 请问这种控制系统的优点是什么？这种控制系统的优点包括：（1）实现对电机的精确控制，能够更好地适应复杂的工业控制环境，提高制造效率和质量。

（2）通过PLC编程，可以实现灵活的控制策略，能够满足个性化的控制需求。

（3）系统可靠性高，安装、维护比较方便。

（4）满足工业自动化智能化的趋势，为制造业发展提供重要支持。

3. 请问在控制系统中，PLC如何与伺服电机控制器进行通信？PLC通常通过数字输出（DO）端口控制伺服电机控制器的电路，同时也可以通过数字输入（DI）端口接收来自伺服电机控制器的反馈信号。

在控制系统中，PLC与伺服电机控制器之间通过总线进行通信，如CAN总线、Ethernet总线等。

4. 针对这种控制系统，存在哪些常见问题，如何解决？常见问题包括：系统响应速度慢、控制精度不高、抗干扰能力差等。

解决方法：（1）优化系统控制算法、采用高精度传感器和控制器（2）加强控制系统的抗干扰能力，采用防噪音技术、滤波器等措施。

（3）提高系统响应速度，通过改进PLC程序实现。

5. 控制系统的建设需要注意哪些方面？建设控制系统需要注意以下方面：（1）系统应该能够满足生产过程和应用的实际需求，控制系统应具备高可靠性、高精度、高效率等特点。

（2）应该选择质量可靠的硬件设备和软件系统。

（3）在硬件选型方面，需要考虑硬件的兼容性和可扩展性，确保系统可以根据需求进行灵活的升级和扩展。

（4）在控制策略、PLC编程和安装维护等方面需要有一定的专业知识和经验，以确保系统稳定性和可靠性。

PLC使用脉冲方式控制伺服电机在自动化项目开发的过程中，进行一些高精度的定位掌握。

选用伺服电机作为执行器件可快速实现高精度掌握系统的构建。

伺服电机作为常用的掌握电机，其掌握方式已变得多样。

如使用脉冲掌握，模拟量掌握，总线掌握等。

在一般的常规运用中，使用脉冲掌握方式依旧是许多人喜爱的选用方式。

使用脉冲方式掌握伺服电机典型掌握接线图如下：plc与伺服电机掌握接线图PLC使用高速脉冲输出端口，向伺服电机的脉冲输入端口发送运行脉冲信号。

伺服电机使能后，PLC向伺服电机发送运行脉冲，伺服电机即可运行。

针对伺服脉冲输入端口的接线方式，可以依照PLC侧输出端口的方式，进行如下处理：高速脉冲接线方式方式1，若PLC信号为差分方式输出，则可以使用方式1，其优点信号抗干扰力量强，可进行远距离传输。

若驱动器与PLC之间的距离较远，则推举使用此种方式。

方式2，PLC侧采纳漏型输出。

日系PLC多采纳此种方式接线，如三菱。

方式3，PLC侧采纳源型输出。

欧系PLC多采纳此种方式接线，如西门子。

在掌握脉冲的形式上，有如下几种方式：掌握脉冲形式主要为，AB相脉冲，脉冲+方向，正反向脉冲。

AB相脉冲：A相与B相脉冲的相位相差90°。

若A相领先于B相90°，则电机正向运行；若B相领先于A相90°，则电机反向运行。

脉冲+方向：脉冲掌握电机的运行。

通过脉冲数量实现定位掌握，接收脉冲的速度实现电机运行速度的掌握。

方向信号实现电机正反转运行掌握。

正反向脉冲：正向运行信号掌握电机的正向运行，脉冲数量掌握定位位置，脉冲速度掌握定位速度；反向运行信号掌握电机的反向运行。

综合以上三种方式，PLC掌握伺服电机的位置由发送给伺服电机的脉冲量确定，掌握伺服电机的速度由发送给伺服电机的脉冲速度确定。

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。

浅谈CP1系列PLC与脉冲型伺服干扰问题摘要： 设备使用CP1系列PLC自带脉冲输出连接Omron的G5-KP伺服、sigma 5脉冲型伺服，均出现位置控制时定位偏差。

关键词：定位偏差 电源干扰整理时间：2013-09-09 整理人：霍学伟-------------------------------------------------------------------------------------------------------本文档适用于24V电源信号干扰CP1H与脉冲型伺服造成定位偏差等课题。

1、案例1介绍：客户：上海埃蒙特自动化系统有限公司设备：玻璃搬运机配置：CP1H-XA40DT-D CP1W-40EDR R88D-KP伺服课题：设备共3轴伺服，750W 1轴，1KW 2轴，现象是1轴1KW的放卷轴定位不准且偏差较大。

现场设备图片如下：设备是玻璃搬运机，搬运系统使用KUKA的机械手执行，控制系统使用CP1H配合3轴的G5-KP伺服，使用CP1系列内部指令PLS2进行位置控制。

设备调试中，出现定位不准，位置偏差的伺服轴如下：设备放卷轴控制玻璃表面一层防止玻璃刮伤的特殊材料纸的放卷，使用指令PLS2进行位置控制，在G5-KP伺服中，设置Pn008的值（电子齿轮比）为5340，放卷轴的周长是534mm/圈，因此每个Pluse代表0.1mm。

CP1H使用脉冲+方向的方式，对应的G5-KP伺服Pn007设置为03（脉冲+方向），默认为01（正、反脉冲方式）。

伺服轴减速机比为（10：1）。

现场现象：使用PLS2发送53400个脉冲，伺服电机理论上应旋转10圈，对应的放卷轴选择1圈，在放卷轴上做标记，每次放卷轴旋转1圈，对应的位置都不一样，且客户表示，监视伺服驱动器的脉冲值，每次执行PLS2指令发送相同的脉冲数，伺服驱动器接收到的脉冲值都不一样，且偏差较大。

而在设备装机之前，客户已经做过相关测试，同样的方式，每次接收到的脉冲值都与发送值一致。

基于 PLC 的伺服电机运动控制系统设计摘要：近年来，我国各个行业及领域广泛应用了PLC，对企业实现生产自动化奠定了重要的基础。

特别是PLC伺服电机运行控制系统的设计及实施，使电机运动质量与效率得到了进一步提升。

本文结合PLC伺服电机运行控制系统设计标准，以S7-1200为例，利用对程序与硬件的设计，保证了运动控制的精准性。

关键词：PLC；伺服电机；运行控制前言：伺服电机具有多重优点，如扛过载能力强、运行稳定、高速性能好以及精准度高等，已广泛应用在企业生产中。

但由于伺服电机大多使用的是NC数控系统，不仅运行成本高，且控制系统极为复杂，无法有效对接以PLC为主的控制器生产线，使得经济效益不是十分可观。

故而，在生产自动化水平的进一步提升下，为了最大程度保障产品精度性，就必须重视基础设计，通过对伺服电机运行控制准确性的提升，全面改善系统的生产效率与性能，从而实现经济效益最大化，降低企业的生产成本。

1基于PLC伺服电机控制系统设计分析PLC控制系统是一种专门用于工业生产的数字运算操作电子装置，其应用了一类可编程存储器，可满足内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术以及算数操作等要求，可以说是工业控制的核心。

就我国工业生产现状来看，大部分依然是采用的步进电机运动系统，其应用的步进电机步距角最小为0.36°（与电机转动一圈需要1000个脉冲相当），精度比较低，并且经常会出现失步问题，难以满足高精度生产工艺。

相比来讲伺服电机无论是在精度、速度、抗过载性能、响应速度、运行稳定性以及运行温度等方面均具有更大优势。

基于PLC进行伺服电机控制系统的设计，可以在原来的步进电机运动系统基础上，做进一步的优化，使得系统能够更好的适应高精度生产要求。

其中需要就目前所应用NC数控系统进行优化，解决其与PLC主控制器生产线无法有效对接的难题，满足高效生产的核心要求。

2伺服电机控制系统分析2.1运行控制模型如图1所示，伺服电机运行控制模型可用于构建伺服电机运动控制系统。

PLC控制伺服电机实现定位控制【摘要】随着科学技术的不断发展，各种机械已逐渐得到广泛的应用。

PLC 在机械的运用中越来越普遍，尤其是在伺服电机的定位控制中。

本文主要介绍利用PLC控制伺服电机实现定位的几种方法，并通过深入分析控制系统在实施过程中需要注意的问题，从而提出了控制系统的设计思路及参考方案，为工业生产中定位控制的实现提供了较高的参考价值。

【关键词】PLC；伺服电机；定位控制0.引言在工业自动化的生产及加工过程中，通常要准确定位控制机械设备的移动距离或生产工件的尺寸。

在定位控制中，关键便是实现对伺服电机的控制。

由于PLC体积小，可靠性高，抗干扰能力强，是一种专门应用于工业的控制计算机，因而其能有效实现机电一体化的控制。

PLC的有效运用，给工业带来了巨大的经济效益的同时，也为工业技术的发展奠定了良好的基础。

1.PLC旋转编码器及高速计数器指令控制三相交流异步伺服电机实现定位控制1.1 控制系统的工作原理PLC的旋转编码器与高速计数器的联合运用能有效进行长度测量和精确定位控制，其中，高速计数器在不增加特殊功能单元的情况下，就能准确计算出小于PLC主机扫描周期脉宽的高速脉冲，而PLC的旋转编码器则可以将电机轴上的角位移有效转换成脉冲值。

在此种控制系统中，其原理为利用光电旋转编码器将电机角位移转换成脉冲值后，高速计数器将编码器发出的脉冲个数进行统计，进而达到定位控制的目的[1]。

1.2 控制系统的设计方案本文以定位电机传输带的控制设计为例。

假设传输带现要将货物运送到距离为20cm的终点，且货物到达终点后，电机停止工作。

在此系统中，硬件设施主要包括PLC、三相交流异步伺服电机、光电旋转编码器以及变频器等，其工作原理是将光电旋转编码器的机械轴连接由三相交流异步伺服电机拖动的传动辊，通传动辊的转动，带动机械轴转动，从而将脉冲信号输出，并利用PLC的高速计数器指令计数产生的脉冲个数，此时，如果计数器的值与预置值相等时，电动机便由变频器控制停止工作，进而准确定位控制传输带的运行距离。

实现三菱P L C触摸屏控制伺服电机HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】实现三菱PLC触摸屏控制伺服电机在plc行业中一直坚持高规格、高性能，得到很多技术人员的青睐，同时，在与伺服电机中也有很好的应用，下面以作为控制元件，GT1155-QFBD-C作为操作元件直接控制三菱伺服电机的具体程序设计伺服电机又称执行电机，它是控制电机的一种。

它是一种用电脉冲信号进行控制的，并将脉冲信号转变成相应的角位移或直线位移和角速度的执行元件。

根据控制对象的不同，由伺服电机组成的伺服系统一般有三种基本控制方式，即位置控制、速度控制、力矩控制。

本系统我们采用位置控制。

PLC在自动化控制领域中，应用十分广泛。

尤其是近几年PLC在处理速度，指令及容量、单轴控制方面得到飞速的发展，使得PLC在控制伺服电机方面也变得简单易行。

1控制系统中元件的选型的选型因为伺服电机的位移量与输入脉冲个数成正比，伺服电机的转速与脉冲频率成正比，所以我们需要对电机的脉冲个数和脉冲频率进行精确控制。

且由于伺服电机具有无累计误差、跟踪性能好的优点，伺服电机的控制主要采用开环数字控制系统，通常在使用时要搭配伺服驱动器进行控制，而伺服电机驱动器采用了大规模集成电路，具有高抗干扰性及快速的响应性。

在使用伺服驱动器时，往往需要较高频率的脉冲，所以就要求所使用的PLC能产生高频率脉冲。

三菱公司的FX3U晶体管输出的PLC可以进行6点同时100 kHz高速计数及3轴独立100 kHz的定位功能，并且可以通过基本指令μs、PCMIX值实现了以倍的高速度，完全满足了我们控制伺服电机的要求，所以我们选用FX3U-48MT-ES-A型PLC。

伺服电机的选型在选择伺服电机和驱动器时，只需要知道电机驱动负载的转距要求及安装方式即可，我们选择额定转距为 N·m，额定转速为3 000 r/min，每转为131 072 p/rev分辨率的三菱公司HF-KE73W1-S100伺服电机，与之配套使用的驱动器我们选用MR-E-70A-KH003伺服驱动器。