智能工厂的精髓PLC技术赋能台达变频器打造高效位置控制系统

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  • 2025年05月19日
  • 在现代自动化控制领域,随着技术的飞速发展,实现定位控制的方法也日新月异。传统上,有些设备采用单片机与伺服系统相结合,或利用PLC高速脉冲输出功能与定位单元配合伺服系统来完成定位任务;另一些则依赖变频器的多段速调控策略。然而,这些不同的实现方式各有其特点和成本差异,因此在面对不同设备对精度和响应速度要求时,选择合适的定位控制系统以达到最佳性价比变得尤为重要。本文将展示一个高性价比案例

智能工厂的精髓PLC技术赋能台达变频器打造高效位置控制系统

在现代自动化控制领域,随着技术的飞速发展,实现定位控制的方法也日新月异。传统上,有些设备采用单片机与伺服系统相结合,或利用PLC高速脉冲输出功能与定位单元配合伺服系统来完成定位任务;另一些则依赖变频器的多段速调控策略。然而,这些不同的实现方式各有其特点和成本差异,因此在面对不同设备对精度和响应速度要求时,选择合适的定位控制系统以达到最佳性价比变得尤为重要。本文将展示一个高性价比案例,该案例基于台达PLC的高速计数器以及与变频器通讯功能来实现精确位置控制。

切纸机械是印刷和包装行业中最常用的设备之一,其核心功能是把待裁切材料送至指定位置后进行裁切。这个过程中的关键是单轴位置控制。在本案例中,我们成功地利用了PLC对变频器端子的控制,以实现多段速调控,从而完成了这个单轴控制。此外,由于考虑到成本效益和操作便利性,我们还应用了台达ESPLC及其VFD-B变频器通过通讯来实施此类位置控制。

整个系统由PLC作为核心组成,它负责接收编码器反馈信号,检测当前位置,并通过通讯功能来操控变频器输出频率以实现在精确定位。此外,还可通过HMI(人机界面)方便地设定PLC内部寄存器值进行交互,并且可以直接修改并直观显示变频器工作频率。台达DVP系列PLCs具有两个通讯口,即RS-232和RS-485,可支持Modbus ASCII/RTU通讯格式,以及最高115200bps数据传输速率,可以同时使用两种通信方式而无需扩展模块。此外,该系列还提供针对Modbus ASCII/RTU模式专用通信指令,使得编写通信程序更为简化。

我们选用了性价比较优异的DVP ES PLCS及VFD-B型号变频器,并构建了一个结构图,如图1所示。由于采用的是通信式管理,对于五个用于操控变頻機输出信號點數量减少,因此我們選擇了一個DVP14ES00R2 PLC及一個擴展模块DVP08XM11N。我們對I/O分配表見表1,並注意到DVP14ES PLC擴展模組地址從X20開始,而輸出點則從Y20開始。

该项目中选用的编码分辨率提高到了500p/r,比原有的200p/r理论上提升了一倍以上。而电机转速为1450r/min,与传动系统减速比2.4计算出的最高脉冲数超过5kHz,这对于台达ES系列高速计数能力来说足够胜任。在程序设计方面,我们采纳了两个高速计数函数c235及c236,其中c235用于显示进给机构当前位置,而c236则用于精确定位过程中的三段速度调整。

最后,本文详细介绍了如何配置台达dvp系列plc特殊寄存器d、m及其意义,以及如何设置vfd-b型号变頻機相關參數字址定义(见表3)。我们的实验结果显示,本次改造不仅恢复并优化了切纸机性能,而且运行稳定性极佳,无论是在加减速还是停机命令执行方面,都表现出了快速响应且没有延迟问题。这一全新的设计方案不仅降低成本,更增强操作便捷性,同时证明了台达plc與變頻機間強大的通訊能力與實用性。