PLC在小型专用设备自动化控制中的应用

1、概述

在小型专用设备中，经常参与控制的对象除感知元件、开关量外，一般是伺服电机、步进电机、直流电机、交流电机。而一般小型专用设备则大多是单轴或者是双轴系统，即上述单电机的开环、闭环系统或者双电机的相互配合运动系统。在这些系统中，只要解决了PLC和电机驱动系统的连接，就解决了这个系统的控制部分。

2、硬件系统构成

随着现代科技的发展，PLC已具备两路PIO（方波脉冲输出）或PWM（占空比调节），这就为整个系统的控制提供方便。
对于一般伺服电机、步进电机，它们的驱动系统接收的是PIO信号，对于伺服电机、步进电机的速度或定位，仅需改变单位时间的脉冲个数。硬件连接框图如下：对于小功率交流电机的驱动系统即变频器，现在有许多厂商开发了具有接收PWM信号功能的变频器，这样交流电机的控制就迎刃而解。硬件连接框图如下：

一般直流电机的控制有两种方法：移相法和PWM法。因此可用PLC所提供的PWM信号，自行设计一种PWM方法的驱动系统来控制直流电机。硬件连接框图如下：

解决了控制部分，监控部分又怎么解决？我们可采用单片机、触摸屏、PC等上位机与PLC的通讯来解决整机的监控部分。并对应于不同的专用设备，仅须改变上位机及PLC的软件部分。从而使整机的设计周期就得到缩短，同时使整机的可靠性得到了提高。

3、应用

由于小型PLC具备两路PIO或PWM输出，四路高速计数输入，所以对于二轴系统，可用高速计数输入口定时采样当前电机码盘运行的速度，通过PLC内部强大的数字处理及PID调节功能，使二轴间以一定的运动关系相互配合，以完成整机的要求。对于许多三轴控制系统，如果对这种方法加以变形使用，也会很方便解决。