【正文】 通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值。 （ b）通過類比 輸出 方式下達命令：控制反應(yīng)較靈敏但成本較高且較 易 受干擾。 PLC 的 CPU 模組如內(nèi)含多軸高速脈波輸出以及高速硬件計數(shù)器，且能提供簡 易 使用、設(shè)計的定位程式編輯，在此方面的應(yīng)用 更 方便。 圖 42 位置模式的 原理圖 位置模式的原理及參數(shù)設(shè)置 位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖頻率來確定轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值，但此種方式通訊比較復(fù)雜，在本次設(shè)計中不便采用。 圖 43 交流伺服位置指令輸入流程 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計說明書） 18 位置模式的參數(shù)設(shè)置 （如表 41 所示） 和給定方式 (如圖 44 所示 )。具體參數(shù)功能設(shè)置如表 41 所示。 Pn50E 伺服準備完成。 脈沖指令形態(tài)的選擇，如表 42 所示。 PLC 在切紙機傳動系統(tǒng)中 完成的主要功能為 ： （ 1）切紙長度設(shè)定。 前面的傳動點速度變化時，只改變本級和本級以后的各傳動點，而不影響陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計說明書） 20 前面各傳動的速度，這樣每傳動點在前一級的基礎(chǔ)上可以調(diào)整并把速度信號傳送給下一級形成一個鏈式結(jié)構(gòu)，可以方便實現(xiàn)各傳動點的速度保持同步。在正常的工作狀態(tài)，切紙機采用聯(lián)動，當檢修某一臺電機運行的時候需要單動?？刂平o定信號的頻率就可以控制電機的速度。所以送紙輥為變 頻器的方案是送紙輥電機編碼器信號作為伺服的給定，切刀伺服跟蹤送紙輥電機，由 PLC 改變電子齒輪比從而改變速度比控制，以達到調(diào)節(jié)切長的控制，但是有些伺服控制器不支持在線修改電子齒輪比。該系統(tǒng)的工作過程如圖 47 所示 [13]。碼盤主要有兩種類型 :絕對值式和增量式。1 個脈波，這完全可以滿足切紙精度的要求。切紙機 系統(tǒng) 控制 框圖 如圖 51所示 。 FBsPLC 的定位功能 用 整合于 PLC內(nèi) 的 專用 NC定位控制器，使 PLC與 NC控制器能共用相同的資 料 區(qū)，而無需作兩系統(tǒng)間的資 料 交換與同步控制等繁復(fù)工作 ， 提供對伺服的定位、速度控制。通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、性能也是決定整個控制系統(tǒng)的性能與先進程度的主要因素之一。 RS485 接口數(shù)據(jù)傳輸原理 RS485屬于串行通訊，一般采用異步通訊方式，傳送數(shù)據(jù)每次只能送一個字符，所以只能逐字傳送。由于發(fā)送和接收都公用這兩條信號線，所以 RS485只能工作在半雙工工作方式。 RS485的共線電路結(jié)構(gòu)是在一對平衡傳輸線路兩端都配置 120歐姆 終端電阻。接收器輸入阻抗為 12千歐 。 RS485允許最大可以連接 32對發(fā)送器 /接收器，目前在工業(yè)控 制中得到廣泛的應(yīng)用。 （ 1） RS485 網(wǎng)絡(luò)硬件組建 RS485 總線要求有物理標準和協(xié)議標準。完成終端電阻的配置。必須對各部件分配總線地址，每個部件必須唯一的總線地址，總線地址不能重復(fù)。適用于需要高速傳輸和設(shè)施簡單而又便宜的各個領(lǐng)域。電纜的最大長度取決于傳輸速度， RS485 傳輸技術(shù)的基本特性如表 51 所示 [15]。 永宏 PLC 上的通訊口是符合 RS485 標準的兼容 9針 D 型連接器 。 控制方式選擇 PLC 通訊控制方式。 （ b）變頻器的主要參數(shù)和設(shè)置方法 在變頻器的顯示面板上，都有頻率增加和頻率減少按鍵，通過它可以改變變頻器的切紙機交流伺服傳動系統(tǒng)軟件設(shè)計 27 運行頻率，這是一種數(shù)字設(shè)定頻率的方式。有三種方式可以起動變頻器。 電機的運行方向 :我們知道交流電機是通過改變其輸入三相電源任意兩相的相序來改變其旋轉(zhuǎn)方向的，在變頻中只需給它一個電平信號其自動調(diào)整兩相相序，從而改變電機的旋轉(zhuǎn)方向，在設(shè)計傳動系統(tǒng)中，根據(jù)工藝要求決定是單向或是雙向運行。 ABB800 系列變頻器的應(yīng)用宏有以下七種： 工廠宏；手動 /自動宏； PID 控制宏；轉(zhuǎn)矩控制宏；順序控制宏；用戶宏（兩個）。 允許信號：要起動變頻器將參數(shù)必需設(shè)為 YES。 其中，參數(shù) 1（ EXT1）用于起動、停機和轉(zhuǎn)向命令的連接和陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計說明書） 28 信號源。 ABB800 有兩個控制源可以選擇即 EXT1， EXT2。在PID 宏及轉(zhuǎn)矩控制宏下分別為閉環(huán)控制及轉(zhuǎn)矩控制方式。 參數(shù) , 分 別 是定義選擇外部給定 EXT1， EXT2 的 信號源。 EXT1 的啟動、停止、轉(zhuǎn)向信號。 EXT1 的給定信號。 參數(shù) 是定義電機額定電壓值的，我們設(shè)置 =380，即額定電壓值為 380V。 參數(shù) 是定義電機額定功率的，我們設(shè)置 =4000，即電機額定功率為。 在切紙機傳動控制中，變頻器 ABB ACS800 采用 PID 控制宏。我們選擇 =DI1，即通過數(shù)字輸入 DI1 的值來控制起動和停機，其中 0=停止， 1=起動。由參數(shù)組 11 定義。{（ Y1+， Y1） ， （ Y3+， Y3） ， （ Y5+，Y5） ， （ Y7+， Y7） }送出 B 向脈波。其余輸入點可根據(jù)需要自行調(diào)配使用。當系統(tǒng)應(yīng)用超過 4 軸時可 利 用 FBsPLC 的 CPU LINK 功能達到 更 多的定位運動控制。在未使用到 HSPSO 功能（未在建構(gòu)功能下 建構(gòu) PSO 功能）時， FBsPLC 的 Y0～ Y7 外界輸出點是對應(yīng)到 PLC內(nèi)部的輸出繼電器 Y0～ Y7 的狀態(tài)。 圖 55 FBsxxMN 差動輸出配線 定位控制指令： FBsPLC 的定位控制相關(guān)的指令，如下四個指令 ： A)FUN140（ HSPSO） 高速脈波輸出指令，包含如下的 8 個衍生定位指令： 1. SPD ； 2. DRV； 3. DRVC； 4. WAIT ； 5. ACT； 6. EXT ； 7. GOTO； 8. MEND它們用 來 書寫定位程式，存入 FUN140 的 SR 參數(shù)。 以下 分別就 FUN140（ HSPSO） 和 FUN141（ MPARA） 功能做如下說明： 切紙機交流伺服傳動系統(tǒng)軟件設(shè)計 33 （ 1） FUN140（ HSPSO） （ a） FUN140（ HSPSO） 指令的 NC 定位程式是以文字的程式書寫方式 來 編輯；每一定位點我們再一步（含輸出頻率、動作行程、轉(zhuǎn)移條件），一個 FUN140 最多可編 250 步定位點，每一步定位點需占 9 個寄存器。 （ e）當暫停輸出 〝 PAU〞 =1，且執(zhí)行控制 〝 EN〞 先前為 1 時，則暫停脈波輸出； 當暫停輸出 〝 PAU〞 =0，而執(zhí)行控 制 〝 EN〞 仍為 1 時，繼續(xù)輸出未完成的脈波數(shù)。（錯誤代碼存放于錯誤碼寄存器） 務(wù)必設(shè)定 Pulse Output 的工作模式為 U/D， K/R 或 A/B 等三種模式的一種， pulse output 才能正常輸出。 M1992 ON： 代表 PS0 Ready。 M1994 ON： 代表 PS2 Ready。 R4056：低位元組的值 =5AH 時，高速脈波輸出中，可 隨 時動態(tài) 更 改輸出頻率。 當執(zhí)行控制 〝 EN〞 =1 時，會將目前步數(shù)加一再執(zhí)行， 亦即執(zhí)行下一步（如果目前步數(shù)已指到最后一步，則會重新由第一步開始執(zhí)行）。 B9=ON，等待轉(zhuǎn)移條件。 當 FUN140 指令被啟動后（ WR+1 的 B12=ON），如果脈波輸出尚未完成而因緊急停機或自動切換為手動使得該指令 不 再被執(zhí)行到時，下次啟動該指令前，務(wù)必先將WR+1 暫存器清除為 0，該指令才能再被啟動；否則該指令將永遠無法被啟動！ （ 2） FUN141（ MPARA） 參數(shù) 1：脈波數(shù) /1 轉(zhuǎn)，內(nèi)定值為 2021，亦即 2021 Ps/Rev。 參數(shù) 12：減速時間設(shè)定，內(nèi)定值 =0，單位為 ms，設(shè)定范圍： 0～ 30000 ms。 PLC 選用永宏系列產(chǎn)品 ,具有 Y0Y7 八 對輸入端口。每個車輥后裝置一臺位置傳感器 ,可以檢測切紙長度 ,把檢測到的信號反饋到 PLC 中 ,由軟件控制輸出控制量 ,調(diào)節(jié)切紙輥相對位置 ,消除切長誤差。運算結(jié)果作為輸出參數(shù) , 經(jīng) PLC 的模擬量輸出模塊標定后 , 以脈沖形式控制伺服電機的轉(zhuǎn)速。 刀輥連續(xù)旋轉(zhuǎn) , 每轉(zhuǎn) 1 周切 1 次紙。 程序采用循環(huán)掃描方式對速度鏈上的傳動點進行處理 , 提高程序執(zhí)行效率 。即 v = kn , 設(shè)定不同的切紙長度則得到不同的比例系數(shù) k[13] 。某一個速度發(fā)生變化時 ,另一個也要根據(jù)速比同時產(chǎn)生相應(yīng)的變化。工作前首先設(shè)定切紙長度 , 以刀輥電機速度為目標 , 由送紙電機伺服單元調(diào)節(jié)送紙速度來跟蹤刀輥速度。變頻器選用 ABB 的 ACS 800 系列變頻器 ,伺服單元選用安川產(chǎn)品。當參數(shù) 12≠0時，以參數(shù) 12 為減速時間。 參數(shù) 8：加減速時間設(shè)定，內(nèi)定值 =5000，單位為 ms 設(shè)定范圍： 0～ 30000 ms。 B12=ON， 脈波輸出中（輸出指示 〝 ACT〞 ）。 WR+1： B0～ B7， 總步數(shù)。高位元組的值 不為 1 時，動態(tài)變化頻率 不 會自動減速。 M1995 ON： 代表 PS3 Ready。 M1993 ON： 代表 PS1 Ready。 界 面處 理 信號及功能如表 56 所示 表 56 FBsPLC界面處理信號 M1991 ON： 停止或暫停， FUN140 立即停止脈波輸出。 （ g）當脈波輸出中，輸出指示 〝 ACT〞 ON。 （ c）當執(zhí)行控制輸入 〝 EN〞 =1 時，如 Ps0～ Ps3 沒有被其它 FUN140 指令占用（ Ps0=M199 Ps1=M199 Ps2=M199 Ps3=M1995 的狀態(tài)為 ON），則由下一步定位點開始執(zhí)行（如已至最后一步，則重新由第 1步開始執(zhí)行）；如 Ps0～ 3 被其它 FUN140 指令占用（ Ps0=M199 Ps1=M199 Ps2=M199 Ps3=M1995 的狀態(tài)為 OFF），則等占用的 FUN140 釋出控制權(quán)，本指令取得定位控制的脈波（ Pulse）輸出權(quán)。 C） FUN142（ PSOFF） 強制停止脈波輸出指令。其輸出模式如表 55 所示。輸出脈波最高可達 920KHZ(單相 )或460KHZ(雙相 )。 切紙機交流伺服傳動系統(tǒng)軟件設(shè)計 31 主機伺服單元伺服單元伺服單元伺服單元 圖 54 FBsPLC 與伺服單元的連接 FBsPLC 對伺服定位控制的實現(xiàn) FBsPLC 的 定位 功能將專用 NC 定位控制器整合于 PLC 內(nèi)，使 PLC 與 NC 控制器能共用相同的資 料 區(qū)，而無需作兩系統(tǒng)間的資 料 交換與同步控制等繁復(fù)工作。 Y13， Y12，Y15， Y16 向伺服發(fā)送 ON/OF 指令，低電平為 ON 伺服通電，可以運行，高電平為 OFF伺服斷電。我們設(shè)置 =EXT1，即指定 EXT1 為當前控制地 [16]。 參數(shù) 定義電機轉(zhuǎn)向，我們設(shè)置 =FORWARD，即固定為正向。由參數(shù)組 10 定義。 切紙機交流伺服傳動系統(tǒng)軟件設(shè)計 29 是定義波特率的，我們定義 =9600，即為 9600bit/秒 。 參數(shù) 是定義電機額定頻率的， =50，即為 50HZ。 變頻器的參數(shù)設(shè)置： （ a）首先確定電機參數(shù)，以及做自適應(yīng)處理，參數(shù)組 99 是設(shè)置電機啟動數(shù)據(jù)的。 EXT2 的啟動、停止、轉(zhuǎn)向信號。即為現(xiàn)場總線給定值 REF1 [16]。 其中，參數(shù) EXT1有效還是 EXT2有效的控制口，通過控制口的信號可以在 EXT1或 EXT2中選擇。對于 PID 應(yīng)用宏，此時為開環(huán)控制。轉(zhuǎn)向取決于參數(shù) 。（參數(shù)代碼 ） 對于最高運行頻率，一般出廠設(shè)定 50HZ，如果傳動系統(tǒng)減速器選擇合適的話，也不用修改。 （ d）變頻器控制參數(shù) 這些參數(shù)主要規(guī)定了變頻器起動方式，包括： 、 起動 /停機 /方向的命令的信號源，在外部控制時，變頻器的起動和停止應(yīng)使用外部端子或通信的方式，而ABB800 變頻器用外部端子又有多種組合，常用的可以設(shè)為 DI1~DI6 的任何一個作用起動 /停止的命令的輸 入端。 （ c）應(yīng)用宏的選擇 所謂應(yīng)用宏就是根據(jù)變頻器在一些常用的場合中所需的一些功能在出廠時已經(jīng)經(jīng)過預(yù)編程的參數(shù)集。可以根據(jù)實際情況，選擇其中的任一種方式。 起動 /停止 :當系統(tǒng)準備就緒后（通電），變頻器處于待機狀態(tài)，電機并沒有運轉(zhuǎn)。這兩種控制方式要求變頻器有通訊控制功能和對應(yīng)的通訊適配器。永宏通訊口引腳分配 如表 52 示 [11]。如圖 52 所示。 RS485 每段最多 32 個站點，帶轉(zhuǎn)發(fā)器最多可以到 127 點。紙機傳動系統(tǒng)主要是PLC 配置和變頻器或直流控制器參數(shù)配置。 （ 2）通訊參數(shù)設(shè)置 在 RS485 總線上，各部件必須具有相同的通訊參數(shù)。同時在 RS485 總線上的各部件必須遵從同一種通訊協(xié)議，不同的通訊協(xié)議產(chǎn)品不能同時掛在同一個 RS485 總線上。所以許多測量儀表、控制儀器都帶有 RS485接口（如測量儀表、調(diào)節(jié)器、變頻器和直流控制器等），因此 RS485網(wǎng)絡(luò)成為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最多的通訊控制網(wǎng)。 RS485的特點是抗干擾能力強，傳輸速率高，傳輸距離遠。實現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸中多個驅(qū)動器和接收器共用同一傳輸線的多點應(yīng)用。它允許在電路中可以有多個發(fā)送器，一個發(fā)送器可以驅(qū)動多個負載設(shè)備。其數(shù)據(jù)位由低到高傳送。變頻器、直流調(diào)速裝置大都