伺服电机现在使用量越来越多。国内台达，汇川，英威腾，埃斯顿伺服略有不同，不过plc控制以及整体布局基本不变。多了解各家产品的性能，在应用的时候有一些好处。

　　PLC控制伺服电机应用实例，写出组成整个系统的PLC模块及外围器件，并附相关程序。 PLC品牌不限。

　　以松下FP1系列PLC和A4系列伺服驱动为例，编制控制伺服电机定长正、反旋转的PLC程序并设计外围接线图，此方案不采用松下的位置控制模块FPG--PP11\\12\\21\\22等，而是用晶体管输出式的PLC，让其特定输出点给出位置指令脉冲串，直接发送到伺服输入端，此时松下A4伺服工作在位置模式。在PLC程序中设定伺服电机旋转速度，单位为（rpm），设伺服电机设定为1000个脉冲转一圈。PLC输出脉冲频率=（速度设定值/6）*100（HZ）。假设该伺服系统的驱动直线定位精度为±0.1mm，伺服电机每转一圈滚珠丝杠副移动10mm，伺服电机转一圈需要的脉冲数为1000，故该系统的脉冲当量或者说驱动分辨率为0.01mm(一个丝)；PLC输出脉冲数=长度设定值*10。 以上的结论是在伺服电机参数设定完的基础上得出的。也就是说，在计算PLC发出脉冲频率与脉冲前，先根据机械条件，综合考虑精度与速度要求设定好伺服电机的电子齿轮比！大致过程如下： 机械机构确定后，伺服电机转动一圈的行走长度已经固定（如上面所说的10mm），设计要求的定位精度为0.1mm(10个丝)。为了保证此精度，一般情况下是让一个脉冲的行走长度低于0.1mm，如设定一个脉冲的行走长度为如上所述的0.01mm，于是电机转一圈所需要脉冲数即为1000个脉冲。此种设定当电机速度要求为1200转/分时，PLC应该发出的脉冲频率为20K。松下FP1---40T 的PLC的CPU本体可以发脉冲频率为50KHz，完全可以满足要求。 如果电机转动一圈为100mm，设定一个脉冲行走仍然是0.01mm，电机转一圈所需要脉冲数即为10000个脉冲，电机速度为1200转时所需要脉冲频率就是200K。PLC的CPU输出点工作频率就不够了。需要位置控制专用模块等方式。 有了以上频率与脉冲数的算法就只需应用PLC的相应脉冲指令发出脉冲即可实现控制了。假设使用松下A4伺服，其工作在位置模式，伺服电机参数设置与接线方式如下：

　　一、按照伺服电机驱动器说明书上的“位置控制模式控制信号接线图”接线：

　　pin3(PULS1)，pin4(PULS2)为脉冲信号端子，PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC的输出端子)。 pin5(SIGN1)，pin6(SIGN2)为控制方向信号端子，SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻)，SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。当此端子接收信号变化时，伺服电机的运转方向改变。实际运转方向由伺服电机驱动器的P41，P42这两个参数控制，pin7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。pin29(SRV-0N)，伺服使能信号，此端子与外接24V直流电源的负极相连，则伺服电机进入使能状态，通俗地讲就是伺服电机已经准备好，接收脉冲即可以运转。 上面所述的六根线连接完毕(电源、编码器、电机线当然不能忘)，伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。其他的信号端子，如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器构成更完善的控制系统。

　　二、设置伺服电机驱动器的参数。 1、Pr02----控制模式选择，设定Pr02参数为0或是3或是4。3与4的区别在于当32(C-MODE)端子为短路时，控制模式相应变为速度模式或是转矩模式，而设为0，则只为位置控制模式。如果您只要求位置控制的话，Pr02设定为0或是3或是4是一样的。 2、Pr10，Pr11,Pr12----增益与积分调整，在运行中根据伺服电机的运行情况相应调整,达到伺服电机运行平稳。当然其他的参数也需要调整(Pr13，Pr14,Pr15,Pr16，Pr20也是很重要的参数)，在您不太熟悉前只调整这三个参数也可以满足基本的要求. 。 3、Pr40----指令脉冲输入选择，默认为光耦输入(设为0)即可。也就是选择3(PULS1)，4(PULS2)，5(SIGN1)，6(SIGN2)这四个端子输入脉冲与方向信号。 4、Pr41，Pr42----简单地说就是控制伺服电机运转方向。Pr41设为0时，Pr42设为3,则5(SIGN1)，6(SIGN2)导通时为正方向(CCW)，反之为反方向(CW)。Pr41设为1时，Pr42设为3,则5(SIGN1)，6(SIGN2)断开时为正方向(CCW)，反之为反方向(CW)，正、反方向是相对的，看您如何定义了，正确的说法应该为CCW，CW 。 5、Pr48、Pr4A、Pr4B----电子齿轮比设定。此为重要参数，其作用就是控制电机的运转速度与控制器发送一个脉冲时电机的行走长度。

　　其公式为： 伺服电机每转一圈所需的脉冲数=编码器分辨率 × Pr4B／(Pr48 × 2^Pr4A) 伺服电机所配编码器如果为：2500p/r 5线制增量式编码器，则编码器分辨率为10000p/r 如您连接伺服电机轴的丝杆间距为20mm，您要做到控制器发送一个脉冲伺服电机行走长度为一个丝(0.01mm)。计算得知：伺服电机转一圈需要2000个脉冲(每转一圈所需脉冲确定了，脉冲频率与伺服电机的速度的关系也就确定了) 。 三个参数可以设定为：Pr4A=0，Pr48=10000，Pr4B=2000，约分一下则为：Pr4A=0，Pr48=100，Pr4B=20。 从上面的叙述可知：设定Pr48、Pr4A、Pr4B这三个参数是根据我们控制器所能发送的最大脉冲频率与工艺所要求的精度。在控制器的最大发送脉冲频率确定后，工艺精度要求越高，则伺服电机能达到的最大速度越低。松下FP1---40 T 型PLC的程序梯型图如下：

　　S7—200 PLC在数字伺服电机控制中的应用

　　首先了解plc如何控制伺服电机1、电机的连线及控制

　　本应用实例选择的是位置控制模式，脉冲输入方式有集电极开路方式和差动驱动方式两种，为了方便的实现同时对两部电机的控制，采用差动驱动方式。与PLC的接线图如图所示。

　　PLC与伺服放大器接线图 图中L+为公共PLC端子，接24VDC正端，通过控制内部晶体管的开关使得输出Q呈现不同的电平信号或发出脉冲信号。L+一PG—P lM—L+为脉冲输入回路，PLC控制该回路中的发光二极管的亮灭，形成脉冲编码输入。L+一NG—NP一1M— L+为电机旋转方向控制回路，当该回路的发光二极管点亮时，电机正转，否则反转。由于伺服放大器内部电阻只有100欧，为 了防止电流过大烧坏内部的发光二极管，需要外接电阻R，其阻值的计算如下：

　　根据公式(1)，可以选择R=3．9KO

　　2、电子齿轮比

　　数字交流伺服系统具有位置控制的功能，可通过上位控制器发出位置指令脉冲。而伺服系统的位置反馈脉冲当量由编码器的分辨率及电机每转对应的机械位移量等决定。当指令脉冲当量与位置反馈脉冲当量二者不一致时，就需要使用电子齿轮使二者匹配。使用了电子齿能，就可以任意决定一个输入脉冲所相当的电机位移量。具有电子齿能的伺服系统结构如图3所示。若机械传动机构的螺距为w，指令脉冲当量为△L，编码器每转脉冲数为P，又考虑到一般电机轴与传动丝杠为直接相连，则位置反馈脉冲当量△ =W／4P。

　　具有电子齿能的伺服系统结构图 由于脉冲当量与反馈脉冲当量不一定相等，就需要使用电子齿轮比来建立两者的关系。具体计算公式为：AL=3M ×CMX / CDV。因此根据一个指令脉冲的位置当量和反馈脉冲的位置当量，就可以确定具体的电子齿轮比。三菱该系列伺服电机的电子齿轮比的设定范围

　　对于输入的脉冲，可以乘上其中任意倍率使机械运行。

　　下面是plc控制私服的具体应用

　　3、PI C控制原理及控制模型

　　本例采用了西门子s7．200系列CPU226作为主控制器。它是s7．200系列中的高档PLC，本机自带24个数字输人口、l6个数字输出口及两个RS-422／485串行通讯口，最多可扩展7个应用模块 j。实际项目中，通过扩展EM231模拟量输入模块来采集电压信号，输入的模拟信号可在0～10V±5V、0～20mA等多种信号输入方式中选择。最终，PLC根据输入电压信号的大小控制脉冲发送周期的长短，从而达到控制伺服电机速度的目的。 3.1 高速数字脉冲输出 西门子s7．200系列AC／DC／DC(交流供电，直流I/O)类型PLC上集成了两个高速脉冲输出口，两个高速脉冲输出口分别通过Q0.0、Q0.1两个输出端子输出，输出时可选择PWM(脉宽调制)和PIO(脉冲串)方式。PIO方式每次只能发出固定脉冲，脉冲开始发送后直到发送完毕才能开始新的脉冲串；PWM方式相对灵活，在脉冲发送期间可随时改变脉冲周期及宽度，其中脉冲周期可以选择微秒级或毫秒级。 3.2 PID功能特性

　　该系列PLC可以通过PID回路指令来进行PID运算，在一个程序中最多可以用8条PID指令，既最多可同时实现8个PID 控制算法。在实际程序设计中，可用STEP 7-Micro／Win 32中的PID向导程序来完成一个闭环控制过程的PID算法，从而提高程序设计效率。

　　3.3 控制模型

　　控制模型方框图如下图所示，其中Uset为极间电压给定值(此时产气状态最佳)，Uf为极间电压采样值，Vout为伺服电机运转速度。通过对电弧电压采样值与弧间电压给定值的比较并经过PLC的PID调节回路控制，可以得出用于控制伺服电机旋转的脉冲发送周期T，从而使伺服电机的送棒速度不停的得到调整，这样就达到了控制两极间距的目的。保证了两极间距的相对稳定，也就保证了极间电压的稳定性。

　　PID调节控制原理框图

　　根据极间距对极间电压的影响，可以设定PLC的PID调节回路调整策略如下： Uset—uf<0，T 减小；

　　Uset—uf>0，T增大。

　　通过上述控制方法，能够比较精确的实现对UF的控制。

　　4、程序设计

　　以下应用程序是经过简化的，没有涉及异常情况。其设计以本文前面所述方法及原理为依据，并给出了详尽的程序注释。

　　4.1主程序NErW0RK 1 ① IJD SM0.1 ／／SM0.1=1仅第一次扫描有效 ② MOVW +0，VW450 ／／PID中断计数器初始化 ③ MOVB 100，SMB34 ／／设置定时中断时间间隔为100ms ④ ATCH INT— PWM — PID ，10 ／／设定中断，启动PID执行 ⑤ ENI

　　//开中断4．2中断程序① NETWORK 1 LD SM0．0 ／／SM0．0=1每个扫描周期都有效 I CW V VW450 ／／调用中断程序次数加1 ② NETWORK 2 LDW > = VW450． + 10 ／／检查是否应进行PID计算 M0VW +0，VW450 ／／如果如此，清计数器并继续 N0T JMP 0 ／／否则，转人中断程序结尾 ③ NETWORK 3 ／／计算并装载PID PV(过程变量) ID SM0．0 RPS

　　XORW VW464，VW464 ／／清除工作区域 M0VW ArW0．VW466 ／／读取模拟数值 A V466．7 M0VW 16#FFFF．VW464 ／／检查符号位，若为负则扩展符号 LRD DTR VD464．VD396 ／／将其转化成实数并装载人PV LPP ／R 32000．0，VD396 ／／正常化至0．0至1．0之间的数值 ④ NETWORK 4 ID SM0．0 MOVR VIM00，VIM00 ／／VIM00为设定值 ⑤ ⑥ NETWORK 6 ID SM0．0 PID VB396，0 ／／进行PID计算 ⑦ NETWORK 7 LD SM0．0 M0vR VD404．VD464 ／／装载PID输出至工作区 +R VD400，VD464 *R 1000．0. VIM64 ／／缩放数值

　　TRUNC VD464,VD464 ／／将数值转化成整数 MOVW VW 466．VW 1000 ／／VW1000为PLC输出脉冲周期 ⑧ NETWORK 8 ／／伺服电机右反转控制(PWM) ／／SMW68／78 lIFO周期值 ／／SMW70／80 PWM脉冲宽度 ／／SMD72／82 lIFO脉冲计数值 LD SM0．0 MOVB 16# D3．SMB77 ／／输出脉冲周期为500微秒 MOVW VW 1000，SMW 78 MOVW VW 1000．VW1 1 18 ／I +2．VWl118 MOVW VW 1118．SMW 80 PIS 1 ⑨ NETWORK 9 LBL 0

　　本例给出了利用西门子PLC的高速脉冲输出及PID控制功能，实现对数字式交流伺服电机进行控制的原理及相应编程方法。此控制方法已成功用于水燃气生产控制系统中，效果良好

　　基于1756-M08SE模块的多轴交流伺服控制系统（二轴）

　　由于开发程序较大，这里我们只给出伺服的点动，正反向，等的控制！先介绍如下：

　　总体概述：罗克韦尔伺服传动习惯于用EQU(等于指令)比较数字量输入模块0号位输入次数的奇偶次数来分别控制伺服环的闭合和断开。其中MSO指令用于直接激活伺服驱动器并且使能与物理伺服轴相关的已组态伺服环。触发MSO指令后，指定轴进入伺服控制状态。当轴处于移动状态时，执行该指令无效。如果这时触发了该指令，MSO指令会产生一个“Axis in Motion”的故障。MSF指令用于直接立即关断伺服驱动器输出，并且禁止物理伺服轴的伺服环。这会使轴处于准备状态。该指令可以禁止任意正在执行的其他运动规划。且若需要直接用手来移动轴时，可以用该指令关断伺服操作。

　　要成功执行以上两条运动状态指令，有个必要的前提，即目标轴必须组态为伺服轴，如果该条件不满足，该指令会产生错误。 建立坐标也是主程序中一个非常重要的环节。无论是在工业现场或者是其它地方的运动控制系统中，基本上都须要建立一个坐标系。若不建立一个坐标系，虽然可以用增量式的控制方式来实现一些简单的控制，但是这样的方式不能实现对实际位置的反馈等操作，而且控制方式复杂。所以在成熟合理的控制系统中建立坐标系是必不可少的一个环节。坐标系的建立可以使控制变得很方便，且可实现对系统当前所在位置的实时反馈等功能。 本次设计所控制的轴为以罗克韦尔公司型号为Y-1002-2-H00AA的电动驱动的两根丝杆。丝杆长330mm，每个螺距为5mm，其实物如图1所示。（伺服轴）

　　系统的架构如下图：

　　系统的实现：在硬件上一个完整的伺服系统由控制器、通信网络、驱动器、电动机、执行机构及检测装置组成。其中控制器相当于人的大脑，用来分析各种输入信号（命令和反馈等）；通信网络相当于人的神经系统，如SERCOS接口、DeviceNet接口等；而驱动器则像是肌肉所起的作用一样，用于将控制信号进行功率放大，以驱动电动机；电动机相当于手，而人手中的生产工具则是伺服系统的中执行机构（如滚珠丝杆等，将电动机的旋转运动转化为直线运动）。在以上两章系统分析和设计中阐述了系统各个部分的功能和特点，而要实现本次设计的功能的硬件连接如图4.1所示。

　　最常用指令介绍：本次设计中利用MAJ和MAS指令来实现手动程序的编写。在程序中MAJ（Motion Axis Jog）指令用于点动伺服轴。点动轴的轮廓可设置为按照S形曲线平滑达到设定速度，也可按照梯形曲线达到设定速度，同时该指令可将任何当前轴的运动转换为单纯的点动运动。轴在点动运行过程中，可以使用MAS指令停止该轴，或触发另一个MAJ指令。MAS（Motion Axis Stop）指令用于停止指定物理轴的任意运动，而无需禁止其伺服环（如果伺服环闭合）。对于任何被控制的轴运动均可使用该指令以设定的减速度进行停止，其可选用的停止方式有点动停止方式、齿轮停止等。

　　程序设计如下：

　　注：其中的一些中间寄存器为上位机HMI设置用的。可以不考虑！

　　PLC控制台达伺服电机图片：

　　－、接线图：（草图，有待整理优化）

　　1、PLC接线图

　　K1A、K1B－－－K3B等中间继电器采用固态继电器。

　　2、伺服控制器接线图

　　伺服控制器为北京欣斯达特数字科技有限公司产品，该MicroStep TX-3H504D驱动器性能如下：

　　二、编程：

　　PLC控制伺服电机中间需要加一个伺服驱动器或者驱动模块，以倍福为例：

　　1、硬件部分：PLC控制器通过网线与伺服驱动器相连，伺服驱动器与电机相连，电机的编码器反馈信号连接到驱动器形成闭环；

　　2、软件部分：通过twincat软件进行编程，软件中集成了倍福的运动控制功能块，通过用运动功能块的编程来实现电机的正反转、速度控制、位置控制等。

　　PLC是不能单独控制伺服电机的，中间都需要加伺服驱动器或者驱动模块，PLC控制伺服电机的原理是PLC发送脉冲给中间的驱动模块，驱动模块将脉冲转先换成速度再转换成电流，最后电流作用在电机上来驱动电机运转的。

　　你好，PLC控制伺服电机的方式无外乎三种。

　　一、PLC发脉冲控制，这种方法多对应伺服的位置控制模式。脉冲的数量决定伺服转动的角度，脉冲的频率决定伺服的转速。

　　二、模拟量控制，伺服的速度控制模式和转矩控制模式需要用到模拟量，比如锁螺丝设备上面就可以用转矩控制模式。恒速流水线可以用速度控制模式。

　　三、通讯控制。这种模式一般用在伺服比较多的场合。

　　记得在学习plc编程时，接触到了步进电机转速转向的控制，后来还知道了用plc控制伺服电机的过程控制。

　　大家都知道，三相六拍步进电机怎样实现转向与速度控制的原理，需要在y0/y1/y2三个输出端通过与逻辑关系加上独立输出顺序组合的方式在电机输入端得到A,AB,B,BC,C,CA(或AC)电压信号，plc内部继电器和计数器再次组合与分配输出脉冲时长时序即可实现方向速度控制。

　　步进电机都有一相参数，步距角，每次脉冲供给所能转动的角度。在实际运用中可以把减速机构变速比与减速输出轴带动的运行机构运动距离结合，反推出需要运行的步数，plc计数法即可精密控制这个机械运动了。同时也可以在有效控制范围内使用光电变送装置，行程开关进行限位，并且让plc知道自己所处位置，以便断电后再次投入时仍然具有可控性。

　　另外一种伺服控制需要有完整的控制环。由于需要大量的数据支持，所以显得比较复杂，首先得有测速装置、编码器和软件数据库，数据库有临场实测数据和预设数据，plc编程器通过查表、逻辑运算和实时变送数据还有一系列的算数运算，控制后面的直流电机或交流三相电机。直流电机要改变受控电路里的输出脉冲占空比(PWM脉宽调制)调节输出电压平均值才能改变转速，改变电压极性可以改变转向，环路中设置了位置变送器，制动器，再由plc软件执行完成直流电机拖动控制。

　　如果执行元件是交流电机则还要由变频器实施一系列速度转向控制与制动控制，中间要有通讯系统(DCS)的支持，实现受控系统的温度、压力、流量、密度和位置控制，同时引入了工控微机，小规模的plc基本无法胜任。

　　以上只是个人的一些看法，概述伺服系统的工作原理与大概控制过程，手机端无法呈现具体控制原理图片，如有谬误请多指教，谢谢！

　　PLC系统如何控制伺服电机，首先我们说下伺服电机的模式一般有位置模式、速度模式和扭矩模式，最常用的是用于定位功能的位置模式。其中速度模式和扭矩模式可以通过模拟量输入控制，驱动器接受速度/扭矩指令，控制电机至目标转速/扭矩，速度和扭矩指令可由内部寄存器提供或由外部端子台输入电压（-10V ~ +10V）。也就是我们可以使用PLC的DA模块输出电压信号去调速和控制输出扭矩，也可以通过通信的方式写入驱动器内部的寄存器来完成。

　　位置模式是驱动器接受位置指令，控制电机至目标位置。位置指令由端子台输入，信号型态为脉冲，脉冲有三种型式可以选择，每种型式也有正/负逻辑之分，如下图台达伺服系统所示的：

　　最常见简单的方式就是脉冲+方向的组成去实现控制伺服电机。那么脉冲的发送就得靠PLC来完成了。PLC脉冲输出一般是高速脉冲，输出类型必须是晶体管类型的，在运动控制中有专门的定位指令来发送，很方便我们的使用，只需要选择正确的方式即可。比如在三菱PLC中，就有基本的脉冲指令PLSY、带加减速的PLSR，以及原点回归、单速定位(绝对和相对位置)、可变速运行等。伺服系统定位需要设置的参数有控制模式的选择、脉冲形式和电子齿轮比的计算，按照伺服驱动器的要求正确接线，编写好定位程序就能控制伺服电机按照要求进行运动了。

　　以上就是PLC系统如何控制伺服电机的内容，希望能帮到你！

　　这个问题只能从大的方向来说，伺服电机通常都配有驱动器，驱动器才是最终控制伺服电机正转反转以及一个脉冲信号控制多少旋转角度，驱动器可以实现对步进角度的细分，比如一个脉冲电机转动360度中的1度，甚至0.5度或者更小，这取决于电机和驱动器。

　　所以plc控制步进电机，就是plc通过控制驱动器进而去控制步进电机的，驱动器是他们之间必不可缺的桥梁。

　　常见的plc要控制驱动器有两种方式：

　　1种是plc的输出点(DO)具备高速脉冲输出功能，比如100KHZ的高速脉冲，就相当于一个接点1秒不断的接通断开100千次。plc有相关的脉冲指令，可以控制脉冲的接通断开频率，实现对电机转速的控制; plc中还有控制输出多少个脉冲的指令，通过这个指令可以实现对电机旋转多少圈的控制，配合外部的机械传动部件，也就可以实现对运动距离和位置的控制。

　　2种方法就是通讯的方式，plc直接高速驱动器发出怎样的脉冲，和多少个脉冲，实现驱动器对电机的控制。通讯的话就没有要求plc必须具备高速输出模块

　　基本就是如此了，合个plc厂家可能有所差异，但是道理就是这些道理。

　　希望对你有帮助，谢谢，如果有更多问题，欢迎关注留言，我们可以探讨。

　　拿三菱来说有这么几种：

　　1.Fx系列的晶体管输出型的一般通过y0、y1或者定位模块的输出点给伺服发脉冲，伺服的速度方向等取决于你程序里脉冲的频率及方向选择。

　　2.Q系列可以通过运动控制cpu或者定位模块，通过接线或者光纤通讯的方式给伺服驱动器发脉冲，这个用起来很方便，可以在编程软件里设置伺服运动参数来控制伺服。

　　3.L系列跟Q系列差不多，有简易运动控制CPU，功能比q系列少

　　最常用的就是脉冲控制，这种控制需要plc带高速脉冲输出功能，输出必须是晶体管输出。再一种是通讯方式，profibus can等，这种方式需要plc具备此种通讯能力。通常带profibus can的价格比较高一些。