闫 飞

（中铝洛阳铜业有限公司熔铸厂，河南 洛阳 471039）

随着现代电子和控制技术的高速发展，交流伺服技术日益成熟，性能不断提升，已经成为研发各种先进的机电一体化设备的关键技术。在此背景下，本文介绍了一种基于三菱A系列PLC的电机伺服控制系统。系统主要由触摸屏、PLC、伺服驱动器、伺服电机、测速测长仪表组成。其中，触摸屏作为人机界面，可实现对系统的实施监控。试验结果表明，采用这种控制方案，可以取得良好的控制效果，运行稳定，满足设计要求。

1 系统概述

本文主要介绍了一种基于PLC交流伺服控制系统在工业铸造行业的应用，可以实现铸造机拉—停—拉—停……的工艺，以及定速升降、速度在线调节、精确定位控制等工业需求，其原理图如图1。

图1 交流伺服控制系统原理图

2 系统硬件设计和技术性能

2.1 硬件设计

（1）PLC的选用。

CPU单元A1SJCPU—S3；

输入模块A1SX42 64点；

输出模块A1SY41 32点；

定位模块A1SD70（电压输出）。

（2）交流伺服系统。如表1所列。

表1 交流伺服系统数据表

2.2 系统参数计算

（1）伺服电机每转脉冲数2 500个/r；

（2）拉速。BCD输入，0～2 000 r/min，变换成以每秒脉冲计算的拉速单位：脉冲/s，因1转对应2500脉冲数，1min为60 s，所以变换系数为2 500/60=41.7，近似等于 41。

即不同单位的拉速等式如下：

（3）电齿轮设置为1:1无减速；

（4）机械减速比为72×2=144；

（5）伺服脉冲与直线位移的关系。伺服电机1转经机械减速后对应丝杆1/144转，因丝杆螺距为24 mm，所以丝杆1转对应直线位移24 mm。最终，伺服电机1转对应直线位移24/144 mm（约0.167 mm）。因伺服电机1转为2 500个脉冲，所以2 500个脉冲对应直线位移24/144 mm。每个脉冲对应直线位移为24/（2 500×144）mm（大约0.000 066 mm）或每1 mm直线位移对应（2 500×144）/24个脉冲（大约15 000个脉冲）。

（6）10 s拉长：拉速×时间。如果拉速以脉冲数/秒为单位，时间以秒为单位。拉长以0.001 mm为单位。则

系数约为0.6。

这样在拉长显示的4位BCD码位的最右位显示的是最小单位0.001 mm。例如：如果拉长显示9999，则表示拉长值为9.999 mm。

数据关系表见表2所列。

表2 数据关系表

3 控制系统的设计与实现

3.1 硬件配置的输入、输出点

硬件配置的输入、输出点如图2所示。

图2 硬件配置的输入、输出点

3.2 梯形图

梯形图如图3所示。

图3 梯形图

剩余程序部分省略。

4 结束语

实践证明，由PLC控制的交流伺服电动机的位置控制系统，完全符合生产工艺要求，抗干扰能力强、控制精度高，参数调整方便，自动化程度高，具有很好的应用价值。

[1]常斗南.可编程序控制器原理应用[M].北京：机械工业出版社，2002.

[2]寇宝泉.交流伺服电机及其控制[M].北京：机械工业出版社，2008.