永宏 FBs-PLC的NC定位控制功能介绍.pdf

在现代工业自动化领域，数控（NC）定位控制是实现精确机械运动的关键技术之一。随着工业自动化技术的发展，数控技术与PLC（可编程逻辑控制器）的结合越来越紧密，特别是永宏电机有限公司推出的FBs-PLC产品，它将NC定位控制器功能整合到PLC内部，极大简化了控制系统的复杂性，并降低了整体成本。 PLC作为一种工业控制核心设备，其NC定位控制功能可以实现机械设备的精确定位和运动控制。早期，一般电机常用于定位控制，但当速度加快和精度要求提高时，步进电机或伺服电机配合NC定位控制器成为必需，尽管成本较高。随着技术的进步，成本降低使得NC定位控制器更为普及，而FBs-PLC将专用的NC定位控制器功能整合到内部SoC芯片内，使得用户能够以更低的成本享受高效、精准的定位控制功能。 NC定位控制的方式主要有以下几种： 1. 通过数字I/O方式下达命令，这种方法使用简单，但应用的灵活性较低。 2. 通过模拟量输出方式下达命令，这种方式控制反应灵敏，但成本较高且容易受噪声干扰。 3. 通过通讯方式下达命令，由于通讯协议没有统一标准且反应速度受限，应用存在瓶颈。 4. 通过高速脉冲方式下达命令，具有成本低廉、控制准确的特点，是常用的方法。 在FBs-PLC产品中，常用的方法是利用其CPU模块的多轴高速脉冲输出功能及高速硬件计数器，加上简易使用的定位程序编辑器，为用户提供高效、便捷的定位控制方案。此外，常用的PLC结合伺服驱动器构成的NC伺服系统可以分为两种： 1. 半闭环回路控制，PLC仅负责向伺服驱动器发送高速脉冲命令，位移检测信号直接反馈到伺服驱动器，适用于大部份的应用，但无法反映实际传动机构的位移量，也不能补偿机构磨损等问题。 2. 闭环回路控制，除了位移检测信号反馈到伺服驱动器外，还有位移检测器安装在传动机构之后，能更精确控制，并可以避免半闭环回路的缺陷。 在PLC定位控制中，坐标定位有绝对坐标和相对坐标两种方式： 1. 绝对坐标定位，是指移动距离以一个绝对的位置来表示。 2. 相对坐标定位，是指移动距离以相对于当前位置的相对距离来表示。 在编写PLC定位控制程序时，DRVABS指令用于绝对坐标定位，而DRVADR指令用于相对坐标定位。绝对坐标定位时，如果当前位置为100mm，要移动到300mm，则定位指令为DRVABS,,300,Ut；如果要从300mm移动到0mm，则定位指令为DRVABS,,0,Ut。相对坐标定位时，如果当前位置为100mm，要移动到300mm，则定位指令为DRVADR,+,200,Ut；如果要从300mm移动到0mm，则定位指令为DRVADR,-,300,Ut。 使用FBs-PLC进行定位控制的步骤包括： 1. 在WinProladder或FP-07C的设定功能下设定高速脉冲输出（HSPSO）功能。 2. 将FBs-PLC的Y0～Y7输出切换到SoC内部的HSPSO电路，并决定输出脉冲的工作模式（如U/DPS/DIR A/B）。 3. 完成PLC与定位驱动器的硬件配线。 4. 每轴电机使用一个FUN140控制（也可以多个，但不能同时启动），编写定位控制程序，并将其填入FUN140SR参数指定的缓存器区内。 5. 启动FUN140的输入控制，进行定位运动控制。 6. 如果需要实现闭环回路控制，利用FBs-PLC的硬件高速计数器，计数传动机构后的反馈脉冲（如Encoder等）来实现。 关于FBs-PLC的定位控制硬件，其HSPSO输出电路结构针对不同机型，输出脉冲频率方面不同。例如，单端晶体管输出机型（如FBs-××MCT）可达120KHz（高速）或20KHz（中速），而超高速差动输出机型（如FBs-××MN）可达920KHz。由于文档内容可能存在OCR扫描识别错误或遗漏，读者在参考时应结合实际情况进行适当理解和调整。