您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
西門子模塊6ES7212-1AB23-0XB8詳細(xì)說明
西門子模塊6ES7212-1AB23-0XB8詳細(xì)說明
PLC是怎么控制伺服電機的？
在回答這個問題之前，首先要清楚伺服電機的用途,，相對于普通的電機來說，伺服電機主要用于精確定位,，因此大家通常所說的控制伺服,，其實就是對伺服電機的位置控制。其實,，伺服電機還用另外兩種工作模式,，那就是速度控制和轉(zhuǎn)矩控制，不過應(yīng)用比較少而已,。
速度控制一般都是有變頻器實現(xiàn),，用伺服電機做速度控制，一般是用于快速加減速或是速度精準(zhǔn)控制的場合,，因為相對于變頻器,，伺服電機可以在幾毫米內(nèi)達到幾千轉(zhuǎn)，由于伺服都是閉環(huán)的,，速度非常穩(wěn)定,。轉(zhuǎn)矩控制主要是 控制伺服電機的輸出轉(zhuǎn)矩，同樣是因為伺服電機的響應(yīng)快,。應(yīng)用以上兩種控制,，可以把伺服驅(qū)動器當(dāng)成變頻器，一般都是用模擬量控制,。
伺服電機最主要的應(yīng)用還是定位控制,，位置控制有兩個物理量需要控制，那就是速度和位置,，確切的說,，就是控制伺服電機以多快的速度到達什么地方，并準(zhǔn)確的停下,。
伺服驅(qū)動器通過接收的脈沖頻率和數(shù)量來控制伺服電機運行的距離和速度,。比如，我們約定伺服電機每10000個脈沖轉(zhuǎn)一圈,。如果PLC在一分鐘內(nèi)發(fā)送10000個脈沖,，那么伺服電機就以1r/min的速度走完一圈，如果在一秒鐘內(nèi)發(fā)送10000個脈沖，那么伺服電機就以60r/min的速度走完一圈,。
所以,，PLC是通過控制發(fā)送的脈沖來控制伺服電機的，用物理方式發(fā)送脈沖,，也就是使用PLC的晶體管輸出是的方式,，一般是低端PLC采用這種方式。而中PLC是通過通訊的方式把脈沖的個數(shù)和頻率傳遞給伺服驅(qū)動器,，比如Profibus-DP CANopen,MECHATRObbbb-II,EtherCAT等等,。這兩種方式只是實現(xiàn)的渠道不一樣，實質(zhì)是一樣的,，對我們編程來說,，也是一樣的。這也就是我想跟大家說的,，要學(xué)習(xí)原理,，觸類旁通，而不是為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí),。
對于程序編寫,，這個差別很大，日系PLC是采用指令的方式,，而歐系PLC是采用功能塊的形式,。但實質(zhì)是一樣的，比如要控制伺服走一個絕對定位,，我們就需要控制PLC的輸出通道,，脈沖數(shù)，脈沖頻率,，加減速時間,，以及需要知道伺服驅(qū)動器什么時候定位完成，是否碰到限位等等,。無論哪種PLC,，無非就是對這幾個物理量的控制和運動參數(shù)的讀取，只是不同PLC實現(xiàn)方法不一樣
工業(yè)智能化向前沿推進 芯片設(shè)計如何助力PLC低功耗,、小型化
工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)變革經(jīng)過了幾個時代,，當(dāng)前已經(jīng)進入了工業(yè)4.0階段，雖然技術(shù)更迭在加速,，但每一次更迭都致力于相同的愿景,，即提高生產(chǎn)效率、降低安全隱患,、提高產(chǎn)品一致性和質(zhì)量,、縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,，以及降低生產(chǎn)過程的浪費。
對此,，近些年一直將提升工業(yè)和工廠智能化作為主要目標(biāo)市場的美信深有體會,，2014年該公司推出面向工業(yè)市場的第一代微型PLC產(chǎn)品，大幅減小PLC尺寸,；2016年推出的第二代Pocket IO產(chǎn)品,，較上一代尺寸縮小2.5倍，功耗降低30%,，整個模塊體積縮小到可以放入口袋,，這也是Pocket IO名稱的來歷。更重要的這一代產(chǎn)品通過引入了IO-bbbb技術(shù),，一種智能傳感器技術(shù),，讓工業(yè)控制真正實現(xiàn)自適應(yīng)，能夠讓產(chǎn)線針對外界環(huán)境的變化,，實現(xiàn)一些動態(tài)響應(yīng)和調(diào)整,。由此帶來的是通過自適應(yīng)調(diào)節(jié)提供生產(chǎn)靈活性,，工廠可以用一條產(chǎn)線生產(chǎn)多種產(chǎn)品,，不需要增建、擴建更多的產(chǎn)線,；按照兩年更新一代的節(jié)奏,，到了今年2018年，美信如約推出了第三代工業(yè)平臺Go IO產(chǎn)品,，這一代產(chǎn)品的尺寸較上一代縮小10倍,，功耗降低50%。
如果說第一代和第二代工業(yè)平臺產(chǎn)品的推出背后是隨著自動化水平的提高,，工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谀K體積要求越來越高,，對分布式控制的需求也越來越多。那么到了第三代產(chǎn)品,，我們能看到工業(yè)4.0對工廠建設(shè)的新要求和新趨勢,，即隨工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和智能化的不斷推進，整個工廠網(wǎng)絡(luò)面臨重建,，智能化控制正在加速向前沿,、邊緣推進，而工業(yè)設(shè)備邊緣側(cè)的小型化,、低功耗要求顯著更高,。下圖數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前市場對小型PLC的需求量幾乎是大型PLC的2倍,，明顯見證了這一趨勢,，Go IO正是為此而來,。
工業(yè)智能化向前沿推進 芯片設(shè)計如何助力PLC低功耗、小型化
“實際上Go IO的引入可以讓客戶實時監(jiān)測產(chǎn)線運行的健康狀況,，每個環(huán)節(jié)是不是在正常健康的運轉(zhuǎn),，同時引入一些診斷的功能，從而實現(xiàn)更加智能化的管理,。而且從前沿智能傳感器收集大量信息,，能夠獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，對人工智能的引入也是有幫助的,，因為人工智能的算法可以基于這些精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來做運算,，從而做出正確的判斷。Go IO的部署,，可以讓終端設(shè)備將收集到的數(shù)據(jù)送到云端,，對于AI數(shù)據(jù)管理非常有利。"美信工業(yè)及醫(yī)療健康事業(yè)部總經(jīng)理Jeff DeAngelis這樣介紹Go IO對未來智能化工廠建設(shè)的意義,。
最新一代Go IO產(chǎn)品在尺寸,、功耗方面表現(xiàn)的顯著改善得益于幾顆核心器件的集成化設(shè)計和性能優(yōu)化。包括將上一代通信模塊MAX14949與變壓器集成在一起,，構(gòu)成MAXM22510,，尺寸減小了40%；IO部分的數(shù)字隔離器MAX14930和數(shù)字串行器MAX22190集成在一起,，構(gòu)成MAX22192,，尺寸減小了31%；電源部分通過美信專有的uSLIC電源模塊技術(shù)實現(xiàn)輸出電流可達300mA工業(yè)電源模塊MAXM15462,，將高效同步整流的高壓DC-DC轉(zhuǎn)換器和電感,、電容全部集成到一起，較上一代解決方案的尺寸減小了65%,。最終實現(xiàn)的Go IO電路板尺寸只有12K mm3 ,。
工業(yè)智能化向前沿推進 芯片設(shè)計如何助力PLC低功耗、小型化
Go IO PLC板卡大小不及一張名片
然而在傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域,，芯片產(chǎn)品的高集成度優(yōu)勢并不那么明顯,。對此，Jeff也坦言,，因為工業(yè)領(lǐng)域的客戶需求相對分散,，如何在高集成度和靈活性之間取得平衡確實是產(chǎn)品定義中的一大難題。美信的做法是聽取客戶聲音,，與客戶進行廣泛溝通,，了解他們的需求，在產(chǎn)品定義中以解決客戶的實際問題為出發(fā)點是其經(jīng)驗之談,。
用一個細(xì)節(jié)來說明美信在產(chǎn)品定義中對客戶實際需求的考量,。MAX14912是一款8路數(shù)字輸出芯片,，以非常小的尺寸提供8通道的數(shù)字輸出，它除了可以實現(xiàn)快速切換外,，還具有安全的去磁功能,，這點在工業(yè)控制里很重要，因為系統(tǒng)中的一些傳感器是感性負(fù)載,，在開關(guān)瞬間會產(chǎn)生很強的反沖,，這個能量如果不能很好的處理會造成機器設(shè)備的損壞。MAX14912這顆IC里集成了釋放通道,，讓它具有了去磁的功能,，可以把感性負(fù)載的瞬間反沖吸收掉，為設(shè)備和其他單元提供有效的保護,。幫助用戶擺脫設(shè)計的局限性,。
Jeff提到，之所以命名為Go IO,，意在這款平臺產(chǎn)品因為其小型化的特征可以進入更多的應(yīng)用場景,，不只局限于工業(yè)自動化應(yīng)用，還可以進入包括樓宇自動化,、機器人等同樣對低功耗,、小型化有較高要求的應(yīng)用領(lǐng)域?！昂芏嗫蛻粢呀?jīng)在design in階段,。"Jeff如是說,。