本文以基于ABB AC500-eCo PLC通过脉冲方式控制E530伺服为例,介绍PTI控制的技术要点。
在基于PLC的PTI控制方案中,PLC发出脉冲(Pulse Train Output),伺服接收脉冲(Pulse Train Input)。类似于步进电机的控制,伺服每接收一个控制脉冲,向前走一步。脉冲频率决定运动速度,脉冲数量确定运行距离。
E530伺服驱动器可以接收脉冲+方向,CW/CCW和AB相脉冲。ABB AC500-eCo PLC只能发出脉冲+方向的脉冲。
脉冲频率说明
E530伺服驱动器有两路脉冲接收端口。低速端口接收24V单端信号,***大频率为200KHz。高速端口接收5V差分信号,***大频率为4MHz。
ABB AC500-eCo PLC的输出脉冲信号为24V单端,因此只能连接E530的低速脉冲输入口。ABB AC500-eCo PLC可输出100KHz或200KHz两种特性的脉冲信号,与PLC DO的对应关系表格如下:
当O0&O4连接E530的低速输入端口时,PLC的输出频率***大为100KHz。***多4路输出。
当O4&O5连接E530的低速输入端口时,PLC的输出频率***大为200KHz。***多2路输出。
注:后续新型号PLC会有功能扩展。
脉冲参数设置
以ABB AC500-eCo PLC通过O4&O5连接E530的低速脉冲输入为例。
E530侧设置及说明
用软件设置E530参数时,需选择脉冲指令并设置电子齿轮。以下的设置均以无减速机且以圈为用户单位进行示例说明。
脉冲指令设置:PTI指令设置需与实际的硬件接线保持一致。
即E530每接收2000个脉冲,伺服电机转一圈。当E530由低速端口(***大200KHz)接收脉冲时,伺服电机的***大速度可达到为100R/S,即6000RPM。
PLC侧设置及说明
PLC侧轴设置中,同样要设置脉冲频率和马达分辨率。
脉冲频率设置为200KHz,如下图:
这样,当在PLC侧编程,要求伺服电机以1r/s的速度向前运动1圈时,PLC会在1s内通过O4 & O5口输出2000个脉冲。E530相应地由其低速端口接收2000个脉冲,并以1r/s的速度向前走一圈。
进一步的说明
在PLC侧和E530均需设置脉冲通道和电子齿轮比。一般情况下,两侧的设置需保持一致。但从根本上,需从脉冲输出(PTO)和脉冲输入(PTI)两个维度思考。
在PLC侧,脉冲输出遵从PLC侧的参数设置,且PLC程序中的速度和位置计算也以PLC侧的参数为准。在E530侧,电机实际的运行速度和距离由E530侧的参数设置决定。
比如当PLC侧设置马达分辨率为2000pulse/r,但E530侧的“脉冲数/转”设置为1000时,当PLC侧给定1r/s的速度运行1圈时,PLC侧在1s内会发出2000个脉冲。E530在1s内接收2000个脉冲,但电机会实际运行2r。
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