可编程控制器在伺服控制系统中的应用

　　由于测量杆、测量套重复定位精度要求在0.05mm以内，且随着产品不同，测量点也不同，即图3中L与M。因此采用可编程控制器脉冲串输出进行伺服定位，其中要确定3部分内容：确定原点位移方式、确定步进方式及参数、确定机床完整程序流。

　　a．确定原点位移方式。

　　伺服原点精度及可靠性、重复性由以下因素决定：

　　(1)PLC输出最大频率相关因素。选用欧姆龙可编程控制器，最大可输出频率为100kHz的DC24V带方向脉冲。
　　(2)PLC脉冲输出控制方式。选用左方向和右方向脉冲串输出。当使滚珠丝杠向左移动则左方向发脉冲，同时右方向不发脉冲；当滚珠丝杠反方向移动，则相反。
　　(3)伺服驱动器频率响应速度。选用台达伺服驱动器，当脉冲接收输入采用开集极方式即DC24V方波脉冲输入接收时，最大接收频率是200kHz，大于可编程控制器最大输出脉冲频率100kHz，可以使用。
　　(4)原点回归方式相关因素。向右方向搜索原位，至原点附近时发现输入信号(图3中0.01)，利用原点附近信号上升延进行减速动作。当碰到极限信号(图3中0.04，0.05)时，进行反向操作。如图4所示。

　　(5)设定可编程控制器回原位参数：据上述，定义相关参数如图5所示(其中参数定义中查找CCW方向即为图3右方向指示)。

　　可编程控制器回原位程序设计如图6所示。

　　b．确定步进方式及参数。

　　使滚珠丝杠以正确的位移输出及测量每步距离输出由以下因素决定：

　　(1)确定电子齿轮比。图3中滚珠丝杆的导程是2mm，伺服电机编码器刻线分辨率是2500线，四倍频后是2500×4=10 000脉冲/转。

　　未使用电子齿轮比时(即齿轮比为1/1)，发一个脉冲后，滑台移动距离是：

　　要魔审对应有1um则电子齿轮比为10000/20000

　　向伺服驱动器输人参数P1—44(电子齿轮比分子)=10000，P1—45(电子齿轮比分母)=2 000，从而完成丝杠螺距和伺服驱动器匹配。

　　(2)各步参数输入。通过M03S工业组态屏，正确焊接相应通讯电缆，并在触摸屏及PLC上设定正确的RS232通讯参数，利用MCC-S配方表功能，输入到PLC的PLS2命令的各定位点参数中，实现滑台各定位点移动功能，如图7所示。

　　c．确定本台机床完整程序流(如图8所示)。

4 机械系统设计

　　根据图3原理，画出具体装配图，并设计相应零件图。设计出气动原理图，实际运用时采用SMC气动元件，使用效果不错。

5 结束语

　　本机床已经投入实际生产，能对柱塞套与柱塞芯配合间隙进行精密检测，填补了此类产品检测的空白，工作效率达到20s/套，大大提高了检测产品质量的速度。