孙文慧

（天津水科机电有限公司，天津 301900）

0 概述

随着现代制造业的迅猛发展，在同一控制系统中，如：数控机床，机器人，印刷机械等很多应用场合都会需要实现多轴同步控制，且对控制的实时性、控制精度要求也越来越高。

目前多轴同步控制已经从传统的机械共轴传动、机械传动链传动实现向无轴传动方式的转变。无轴传动又称为虚拟电子轴、电子齿轮传动，是将机械传动比转化为电子比，通过运算直接将运动控制信号发送给带动执行机构的电机，完成精确的运动控制。

本文以三轴线速度同步运动控制为例，对基于PLC的多轴同步控制系统进行研究。

1 基于PLC的多轴同步控制系统构建

1.1 方案1：编码器+PLC+伺服电机控制方式

1.1.1 系统工作原理

这种方式的原理如图1所示，PLC通过控制变频电机（或其他可调速电机）带动轴1作为速度基准轴运行，同时利用编码器将轴1的运动状态实时反馈至PLC高速脉冲输入口，PLC通过读取高速脉冲输入口数据，计算出此时其他两个轴的控制电机所需要的控制数据并分别发送至2个伺服电机控制器，控制伺服电机运行，实现轴2、轴3与轴1的同步运行。

图1 编码器+PLC+伺服电机控制方式

1.1.2 系统配置需求

这种控制方式选择元件时需满足：

（1）选择高精度增量型编码器，以保证PLC对运动基准轴运动状态的精确采集，并注意脉冲输出形式最好采用差分信号方式，更能保证精度，同时抗干扰能力强。

（2）PLC需配有与编码器输出脉冲形式相应的高速脉冲输入端子，接收编码器的输入脉冲；……