三菱PLC定位控制2
生活随笔
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三菱PLC定位控制2
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內容包括插補與插補指令，端口電路與信號傳輸，三菱FX3U定位控制與伺服應用。紫色文字是超鏈接，點擊自動跳轉至相關博文。持續更新！
在曲線（不能用參數方程表示）的起點和終點之間插入一系列中間點（也叫插值），然后對每兩點之間的曲線用一小段直線或圓弧來代替。這種完成曲線軌跡的位移的方法叫做插補。 插補-逐點比較法： 二軸同步聯動的定位控制中，如何對二軸進行協調控制，完成直線或圓弧軌跡，稱之插補算法。常用的算法有脈沖增量插補算法（又叫逐點比較法），它適用于步進電機和伺服電機。 ------------------------------ 2）直線插補 在工件（動點）運行過程中，不斷地將工件與插補直線或圓弧進行相對位置比較，并根據比較結果使工件朝著偏差減小的方向上進行平行于X軸或Y軸的階梯型的直線運動，直到到達直線和圓弧的終點為止。X軸與Y軸并不是同時動作，實際X軸與Y軸交替運行。 直線插補分析（逐點比較法）：
插補實質上就是用這樣一小段一小段平行于X軸或Y軸的階梯折線代替直線MN。只要這一小段一小段階梯折線進給相當微小，那么插補的折線與直線MN的位置誤差也相當微小。 ------------------------------ 3）圓弧插補 ----------------------------------------------------------- 3、插補指令應用理解 1）插補的應用 平面上兩個坐標點之間走曲線，通過插補程序，來控制X軸和Y軸完成控制任務。從理論上說是可以實現的，但實際十分困難。首先，一條曲線，要分成多少段才能滿足精度要求？每點坐標都要送入PLC事先存儲起來，數據量占用大量的內存。而每一小段進行插補運算，運算量又非常大。完全用PLC編制插補程序來完成曲線運動的控制基本上沒有人采用。 插補在PLC的定位控制應用中僅限于完成直線、圓弧和圓的軌跡，通常稱作直線插補和圓弧插補。使用者只要輸入按手冊規定的直線插補和圓弧插補指令。工件會自動走出一條直線、圓弧和圓，但任意曲線PLC是實現不了的。學習和應用都是十分方便。 ------------------------------ 2）直線插補指令應用理解 ------------------------------ 3）圓弧插補指令應用理解 當前位置點、終點、圓心坐標、半徑、大弧、小弧、順時針和逆時針、上圓和下圓，這些都是學習圓弧插補指令所需要掌握的位置參數知識點。 圓弧插補指令速度參數有運行速度、最高速度、加減速時間等。
? 在實際應用插補指令進行直線和圓弧定位時，有一點必須注意。在設置X軸和Y軸的脈沖當量時，它們的脈沖當量值必須一致。否則所走出的直線和圓弧是一條變形的直線和變形的圓弧。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 六、端口電路與信號傳輸 1、電路的連接的重要性 在定位控制系統的設計中，電路連接是編程設計的基礎。而保證電路連接的正確，就必須對定位控制各個硬件輸入、輸出有一個清楚的了解。對有電路基礎的人員此部分內容可略去。 ----------------------------------------------------------- 2、端口電路和信號傳輸 1）信號回路分析法 通用端口是指普通的I/O端口，有時又叫編程口。編程口的功能是由用戶所定義的，一旦定義了其功能，外部接線必須按功能接線，在編程時都必須根據該功能編制程序。 專用信號口是指這些端口的功能是硬件設備根據需要所指定的。用戶如需使用這些端口，必須按照其定義的功能處理。所謂信號的功能接線就是指這些功能定義端口之間的連接。 ------------------------------ 2）端口電路結構 輸入輸出的部分端口可參看“禾川HCA8-32X32YT可編程控制器維修
”。 端口電路的結構是指組成端口的元器件及其所構成的電子電路。了解端口電路結構和工作原理對它們之間的正確連接非常重要。 端口電路連接是指信號發生電路與信號接收電路之間的連接，也就是定位控制中各個設備之間的信號傳輸的連接。 一般來說，定位控制硬件的端口電路結構可以從其相關的使用手冊上查到。因此，向供貨商索取這些資料或自己用其他方法獲取這些資料和學會看資料是每一個工控人員所必須做的工作程序。 信號發生電路：指能夠產生開關量信號或脈沖序列信號的電路。分無源與有源開關信號兩大類。 信號接收電路：指能夠接收開關量信號或脈沖序列信號的電子電路。一般則光電耦合器或電子開關電路組成。 電源：信號回路能量供給單元，用以提供信號電路的電流。 ------------------------------ 3）脈沖信號的傳輸 信號傳輸回路分析： 回路電流法是電子電路最基本的分析方法。任何復雜的電路結構都可以簡化成一個個基本回路來分析。因此，掌握回路電流法在學習電路連接時特別重要。 回路電流法分析有以下二方面的內容： （1）信號發生電路、信號接收電路和電源要能組成一個閉合的回路； （2）信號能正確傳輸，就是在閉合回路中，必須能開成回路電流。 ----------------------------------------------------------- 3、信號接收電路結構 信號接收電路一般使用光電耦合器
。 ----------------------------------------------------------- 4、信號發送電路結構 有晶體管和繼電器兩種。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 七、三菱FX3U定位控制與伺服應用 1、PLC定位及伺服控制系統
? ----------------------------------------------------------- 2、FX3U-PLC定位控制指令 1）原點回歸指令ZRN 工作臺必須在原點的右邊，才能使用。 Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（1） M8341=ON：清零信號輸出有效；M8346＝OFF：清零信號輸出端固定有效。Y4：清零信號固定輸出端。 Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（2） M8341＝ON；清零信號輸出有效；M8464＝ON：清零信號輸出指定有效。D8464：清零信號指定寄存器。 ------------------------------ 2）帶DOG搜索的原點回歸指令DSER ------------------------------ 3）相對定位指令DRVI ------------------------------ 4）絕對定位指令DRVA 注：相對定位指令有累計誤差，絕對定位指令則沒有。 ------------------------------ 5）中斷定位指令DVIT 以脈沖輸出端Y0為例： 執行中斷定位指令，電機轉動，工作臺運行； 以輸出脈沖頻率的速度V向指定的方向移動； 當中斷輸入信號Xi=ON時的瞬間，輸出指定脈沖數后，立即停止； 指令執行結束標志位M8029=ON，結束中斷定位執行。 注意： 若在加速過程中，中斷輸入ON，則輸出脈沖大于加速所需脈沖數+減速所需脈沖數。 指令執行時，中斷輸入已動作，相當于執行DRVI相對定位指令。 在指令執行過程中，指令輸入條件為OFF時，電機減速停機； 正轉極限與反轉極限標志為ON時，電機減速停機，并且指令執行異常結束，標志位M8329=ON。 ------------------------------ 6）采用表格設定方式的定位指令TBL ----------------------------------------------------------- 3、FX3U-PLC定位功能與伺服實操訓練 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
目錄：
五、插補與插補指令 1、連動、聯動與軌跡控制 1）連動與聯動? ?2）軌跡控制分析 2、直線與圓弧插補 1）什么叫插補? ?2）直線插補? ?3）圓弧插補 3、插補指令應用理解 1）插補的應用? ?2）直線插補指令應用理解? ?2）圓弧插補指令應用理解 六、端口電路與信號傳輸 1、電路的連接的重要性 2、端口電路和信號傳輸 1）信號回路分析法? ?2）端口電路結構? ?3）脈沖信號的傳輸 3、信號接收電路 4、信號發送電路結構 七、三菱FX3U定位控制與伺服應用 1、PLC定位及伺服控制系統 2、FX3U-PLC定位控制指令 1）原點回歸指令ZRN? ?2）帶DOG搜索的原點回歸指令DSER? ?3）相對定位指令DRVI 4）絕對定位指令DRVA? ?5）中斷定位指令DVIT? ?6）采用表格設定方式的定位指令TBL 3、FX3U-PLC定位功能與伺服實操訓練 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 五、插補與插補指令 1、連動、聯動與軌跡控制 1）連動與聯動 定位控制中，一個輸出脈沖信號只能控制一臺電機（一個工件）的運動，稱之為獨立單軸運行。一個獨立單軸的運行軌跡只能是直線運動或是圓周運動。當一臺設備有多個獨立單軸時，定位控制運動就產生了獨立單軸連動和多軸同步聯動的說法。 連動指在定位控制中，多個獨立單軸在各自的運動軌跡上運動，但它們之間的是互相獨立的，在運動軌跡上沒有任何關聯。但是，在控制器的協調下，同一時間內可以有多個獨立單軸同時在運動。這種獨立單軸的同時運動稱之為獨立單軸連動，簡稱連動。 在定位控制中，當一個物體的運動同時受到兩（或三個）獨立單軸的控制時，就稱之為多軸同步聯動。雙軸聯動的軌跡是在一個平面中的曲線，而三軸聯動的軌跡是在一個立體空間內的曲線。所以聯動又稱為連續軌跡控制或協調運動控制，簡稱聯動。 二軸同步聯動協調控制： 在定位控制中，多軸同步聯動比多個獨立單軸連動控制復雜的多。二軸同步聯動的定位控制中，必須對二軸的位移進行協調控制，才能使工件按預定的運動軌跡位移。目前，對這種協調控制有兩種處理方法。一是軌跡方程法、二是插補法。 ------------------------------ 2）軌跡控制分析 軌跡方程法的前提是定位控制對象在平面上的運動軌跡必須有確定的參數方程表達式。所謂參數方程是指曲線上任一點的坐標（X，Y）都是某個變量t的函數。因此，曲線方程Y=f(X)，就變成了一個參變數t的方程組，如下式：直線與圓
令V1的速度，就可以求出V24的速度。X軸與Y軸脈沖當量一定要一樣。 理論上可實現，但實際應用中，受到加減時間的影響，即在加速和減速時間里位移與速度之比會因不相等而不同步。另外，還會受到程序掃描的影響，即兩軸的定位指令是不可以同時執行的。這些都會影響到運動的精度。 ----------------------------------------------------------- 2、直線與圓弧插補 圓弧插值比直線插值誤差更小，但計算量大。 ------------------------------ 1）什么叫插補在曲線（不能用參數方程表示）的起點和終點之間插入一系列中間點（也叫插值），然后對每兩點之間的曲線用一小段直線或圓弧來代替。這種完成曲線軌跡的位移的方法叫做插補。 插補-逐點比較法： 二軸同步聯動的定位控制中，如何對二軸進行協調控制，完成直線或圓弧軌跡，稱之插補算法。常用的算法有脈沖增量插補算法（又叫逐點比較法），它適用于步進電機和伺服電機。 ------------------------------ 2）直線插補 在工件（動點）運行過程中，不斷地將工件與插補直線或圓弧進行相對位置比較，并根據比較結果使工件朝著偏差減小的方向上進行平行于X軸或Y軸的階梯型的直線運動，直到到達直線和圓弧的終點為止。X軸與Y軸并不是同時動作，實際X軸與Y軸交替運行。 直線插補分析（逐點比較法）：
插補實質上就是用這樣一小段一小段平行于X軸或Y軸的階梯折線代替直線MN。只要這一小段一小段階梯折線進給相當微小，那么插補的折線與直線MN的位置誤差也相當微小。 ------------------------------ 3）圓弧插補 ----------------------------------------------------------- 3、插補指令應用理解 1）插補的應用 平面上兩個坐標點之間走曲線，通過插補程序，來控制X軸和Y軸完成控制任務。從理論上說是可以實現的，但實際十分困難。首先，一條曲線，要分成多少段才能滿足精度要求？每點坐標都要送入PLC事先存儲起來，數據量占用大量的內存。而每一小段進行插補運算，運算量又非常大。完全用PLC編制插補程序來完成曲線運動的控制基本上沒有人采用。 插補在PLC的定位控制應用中僅限于完成直線、圓弧和圓的軌跡，通常稱作直線插補和圓弧插補。使用者只要輸入按手冊規定的直線插補和圓弧插補指令。工件會自動走出一條直線、圓弧和圓，但任意曲線PLC是實現不了的。學習和應用都是十分方便。 ------------------------------ 2）直線插補指令應用理解 ------------------------------ 3）圓弧插補指令應用理解 當前位置點、終點、圓心坐標、半徑、大弧、小弧、順時針和逆時針、上圓和下圓，這些都是學習圓弧插補指令所需要掌握的位置參數知識點。 圓弧插補指令速度參數有運行速度、最高速度、加減速時間等。
? 在實際應用插補指令進行直線和圓弧定位時，有一點必須注意。在設置X軸和Y軸的脈沖當量時，它們的脈沖當量值必須一致。否則所走出的直線和圓弧是一條變形的直線和變形的圓弧。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 六、端口電路與信號傳輸 1、電路的連接的重要性 在定位控制系統的設計中，電路連接是編程設計的基礎。而保證電路連接的正確，就必須對定位控制各個硬件輸入、輸出有一個清楚的了解。對有電路基礎的人員此部分內容可略去。 ----------------------------------------------------------- 2、端口電路和信號傳輸 1）信號回路分析法 通用端口是指普通的I/O端口，有時又叫編程口。編程口的功能是由用戶所定義的，一旦定義了其功能，外部接線必須按功能接線，在編程時都必須根據該功能編制程序。 專用信號口是指這些端口的功能是硬件設備根據需要所指定的。用戶如需使用這些端口，必須按照其定義的功能處理。所謂信號的功能接線就是指這些功能定義端口之間的連接。 ------------------------------ 2）端口電路結構 輸入輸出的部分端口可參看“禾川HCA8-32X32YT可編程控制器維修
”。 端口電路的結構是指組成端口的元器件及其所構成的電子電路。了解端口電路結構和工作原理對它們之間的正確連接非常重要。 端口電路連接是指信號發生電路與信號接收電路之間的連接，也就是定位控制中各個設備之間的信號傳輸的連接。 一般來說，定位控制硬件的端口電路結構可以從其相關的使用手冊上查到。因此，向供貨商索取這些資料或自己用其他方法獲取這些資料和學會看資料是每一個工控人員所必須做的工作程序。 信號發生電路：指能夠產生開關量信號或脈沖序列信號的電路。分無源與有源開關信號兩大類。 信號接收電路：指能夠接收開關量信號或脈沖序列信號的電子電路。一般則光電耦合器或電子開關電路組成。 電源：信號回路能量供給單元，用以提供信號電路的電流。 ------------------------------ 3）脈沖信號的傳輸 信號傳輸回路分析： 回路電流法是電子電路最基本的分析方法。任何復雜的電路結構都可以簡化成一個個基本回路來分析。因此，掌握回路電流法在學習電路連接時特別重要。 回路電流法分析有以下二方面的內容： （1）信號發生電路、信號接收電路和電源要能組成一個閉合的回路； （2）信號能正確傳輸，就是在閉合回路中，必須能開成回路電流。 ----------------------------------------------------------- 3、信號接收電路結構 信號接收電路一般使用光電耦合器
。 ----------------------------------------------------------- 4、信號發送電路結構 有晶體管和繼電器兩種。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 七、三菱FX3U定位控制與伺服應用 1、PLC定位及伺服控制系統
? ----------------------------------------------------------- 2、FX3U-PLC定位控制指令 1）原點回歸指令ZRN 工作臺必須在原點的右邊，才能使用。 Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（1） M8341=ON：清零信號輸出有效；M8346＝OFF：清零信號輸出端固定有效。Y4：清零信號固定輸出端。 Y0脈沖輸出端的清零信號選擇（2） M8341＝ON；清零信號輸出有效；M8464＝ON：清零信號輸出指定有效。D8464：清零信號指定寄存器。 ------------------------------ 2）帶DOG搜索的原點回歸指令DSER ------------------------------ 3）相對定位指令DRVI ------------------------------ 4）絕對定位指令DRVA 注：相對定位指令有累計誤差，絕對定位指令則沒有。 ------------------------------ 5）中斷定位指令DVIT 以脈沖輸出端Y0為例： 執行中斷定位指令，電機轉動，工作臺運行； 以輸出脈沖頻率的速度V向指定的方向移動； 當中斷輸入信號Xi=ON時的瞬間，輸出指定脈沖數后，立即停止； 指令執行結束標志位M8029=ON，結束中斷定位執行。 注意： 若在加速過程中，中斷輸入ON，則輸出脈沖大于加速所需脈沖數+減速所需脈沖數。 指令執行時，中斷輸入已動作，相當于執行DRVI相對定位指令。 在指令執行過程中，指令輸入條件為OFF時，電機減速停機； 正轉極限與反轉極限標志為ON時，電機減速停機，并且指令執行異常結束，標志位M8329=ON。 ------------------------------ 6）采用表格設定方式的定位指令TBL ----------------------------------------------------------- 3、FX3U-PLC定位功能與伺服實操訓練 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
總結
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