前言

PLC控制伺服電機的幾種方法介紹

PLC控制伺服電機運用到的方式有以下三種：轉(zhuǎn)矩控制、位置控制、速度模式

1 轉(zhuǎn)矩控制

轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，具體表現(xiàn)為例如10V對應(yīng)5Nm的話，當(dāng)外部模擬量設(shè)定為5V時電機軸輸出為2.5Nm：如果電機軸負(fù)載低于2.5Nm時電機正轉(zhuǎn)，外部負(fù)載等于2.5Nm時電機不轉(zhuǎn)，大于2.5Nm時電機反轉(zhuǎn)（通常在有重力負(fù)載情況下產(chǎn)生）。

可以通過即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。

2 位置控制

位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。

由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴(yán)格的控制，所以一般應(yīng)用于定位裝置。

3 速度模式

通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋以做運算用。

那今天我們以SINAMICS V90系統(tǒng)為例進行說明：

SINAMICS V90 根據(jù)不同的應(yīng)用分為兩個版本：

1、脈沖序列版本（集成了脈沖，模擬量，USS/MODBUS）；

2、PROFINET通訊版本。

SINAMICS V90 脈沖版本可以實現(xiàn)內(nèi)部定位塊功能，同時具有脈沖位置控制，速度控制，力矩控制模式。下圖所示為脈沖串指令速度控制模式（PTI）下的默認(rèn)接口定義，符合標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用習(xí)慣。

同時只允許使用一個脈沖輸入通道，其他控制信號也可以自由分配到數(shù)字量輸入和輸出端子上，請參見操作手冊。

數(shù)字量輸入，支持NPN和PNP兩種類型。接線圖中的24V電源如下：

（1）用于SINAMICS V90的24V電源。所有的PTO信號都必須連接至使用同一24V電源的控制器，如SINAMICS V90。

（2）隔離的數(shù)字量輸入電源，可使用控制器電源。

（3）隔離的數(shù)字量輸出電源，可使用控制器電源。

SINAMICS V90 伺服驅(qū)動：

電機抱閘信號（僅用于 SINAMICS V90 200 V 驅(qū)動）。SINAMICS V90 200 V 驅(qū)動需要使用外部繼電器來連接電機抱閘。

SINAMICS V90 脈沖序列版本的系統(tǒng)接線圖：

SINAMICS V90 PROFINET 版本的系統(tǒng)接線圖：

1、SIMOTICS S-1FL6 低慣量電機 SH20、SH30 及SH40 使用電纜型連接器。

2、此處所展示的抱閘電纜連接僅適用于 V90 400 V 驅(qū)動。V90 200 V 驅(qū)動需要使用外部繼電器來連接電機抱閘電纜。

3、SINAMICS V90 PTI 驅(qū)動必須通過設(shè)定值電纜連接繼電器，而 SINAMICS V90 PROFINET 驅(qū)動通過 I/O 電纜連接繼電器。

4、必須使用 I/O 電纜來實現(xiàn) SINAMICS V90 PROFINET 200 V 驅(qū)動的抱閘控制，并實現(xiàn)除 PROFINET 通訊之外需要額外 DI/DO 的應(yīng)用。