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PLC可編程控制器是怎么控制伺服電機(jī)的呢?

文章出處:【優(yōu)控機(jī)電】伺服電機(jī) 責(zé)任編輯:【優(yōu)控機(jī)電】伺服電機(jī) 陳工 發(fā)表時(shí)間:2021-05-25
  

  PLC控制伺服電機(jī)可以通過(guò)通信的方式,也可以通過(guò)脈沖的方式,以前主要是通過(guò)脈沖的方式,這幾年高速總線的發(fā)展使得通信方式控制伺服電機(jī)使用的越來(lái)越多。

  先說(shuō)脈沖方式。其實(shí)脈沖這種給伺服系統(tǒng)信號(hào)的方式并不像步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)那樣跟電機(jī)自身特點(diǎn)相契合。但是脈沖這種方式又確實(shí)是非常合理的控制方式。要不然還能怎么辦呢?我們定義一個(gè)信號(hào),這個(gè)信號(hào)有,電機(jī)就轉(zhuǎn),信號(hào)沒(méi)了電機(jī)就停?那電機(jī)啟動(dòng)停止有加減速過(guò)程,即便是勻速過(guò)程也不是絕對(duì)勻速,我要是進(jìn)行定位,怎么定的準(zhǔn)呢?脈沖就是很好的選擇。如果你要走位置,我們把一個(gè)單位長(zhǎng)度劃分成N個(gè)脈沖,正好電機(jī)后面的編碼器也把電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈分成了M個(gè)信號(hào)。這樣,我們通過(guò)一個(gè)換算就能知道,如果我要走3.758個(gè)mm,需要發(fā)n個(gè)脈沖,伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)換算又知道了每接收到1個(gè)外部控制脈沖,對(duì)應(yīng)的編碼器應(yīng)該接收到幾個(gè)信號(hào),就完成了定位控制。你要跑快點(diǎn),你脈沖就發(fā)快點(diǎn),你要跑慢點(diǎn),脈沖就發(fā)慢點(diǎn)。當(dāng)需要多個(gè)電機(jī)配合運(yùn)動(dòng),比如加工中心的XYZA運(yùn)動(dòng)時(shí),只要控制系統(tǒng)管理好四個(gè)脈沖信號(hào)發(fā)送時(shí)相互之間關(guān)系,伺服電機(jī)跟著跑就對(duì)了。


  每個(gè)伺服系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),只是嚴(yán)格按照脈沖信號(hào)辦事,你脈沖發(fā)錯(cuò)了,撞機(jī)了可莫怪我!哦,對(duì)了,電機(jī)可不是永遠(yuǎn)朝著一個(gè)方向轉(zhuǎn)的,怎么辦呢?加一根線就好了。一種是差分方式,兩根線都發(fā)脈沖,兩根線脈沖有一個(gè)提前滯后的關(guān)系,伺服驅(qū)動(dòng)器接受信號(hào)時(shí)判斷一下就知道該往那邊轉(zhuǎn)了。還有一種就是一根線就是發(fā)脈沖告訴驅(qū)動(dòng)器走多少,另一根線通過(guò)0/1信號(hào)告訴驅(qū)動(dòng)器往哪個(gè)方向轉(zhuǎn)。

  另一種是通信方式,說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單。就是控制器以通信的方式告訴驅(qū)動(dòng)器要以什么樣的速度,往什么方向旋轉(zhuǎn)多少角度。這看起來(lái)也挺好的。但是仔細(xì)想想,如果僅僅是位置模式還好,告你驅(qū)動(dòng)器去哪里,驅(qū)動(dòng)器到達(dá)之后再告訴控制器我已經(jīng)到了。但是當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)景到了像加工中心一樣的運(yùn)行場(chǎng)合就難了。多軸聯(lián)動(dòng),且動(dòng)作非常頻繁。每一秒鐘每個(gè)軸要更新幾十幾百次新的位置信息。傳統(tǒng)的通信方式顯然速度是跟不上了。傳統(tǒng)的串口,CAN總線,USB,以太網(wǎng)肯定是滿足不了這些要求的。沒(méi)關(guān)系,我們發(fā)展出了高速實(shí)時(shí)以太網(wǎng),有Profinet ,EtherCAT,PowerLink等。經(jīng)過(guò)特別定制的通信協(xié)議,可以實(shí)現(xiàn)非常高頻率的控制器與多伺服系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換,同時(shí)很好地克服了傳統(tǒng)脈沖信號(hào)干擾問(wèn)題。

  所以PLC控制伺服電機(jī)原理是,通過(guò)脈沖或通信方式作為一種數(shù)據(jù)信息交互的手段,將控制系統(tǒng)的控制意圖準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地傳達(dá)給執(zhí)行系統(tǒng)。

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