一看就懂详解PLC控制伺服电机的三大方 [复制链接]

在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）与伺服电机的结合应用越来越广泛。伺服电机具有精确控制、快速响应和稳定性高等优点，而PLC则提供强大的逻辑控制和数据处理能力。本文将深入探讨PLC控制伺服电机的三种模式：转矩控制、位置控制和速度模式。

转矩控制模式是通过外部模拟量输入或直接地址赋值来设定电机轴对外输出转矩的大小。这种模式下，外部负载的变化会直接影响电机的转动，从而实现精确的力矩控制。例如，当外部模拟量设定为5V时，电机轴输出为2.5Nm。在实际应用中，转矩控制模式常用于需要精确控制力的场合，如装配线、包装机械等。

位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。

由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。

通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。

伺服电机一般为三个环控制，所谓三环就是3个闭环负反馈PID调节系统。

最内的PID环就是电流环，此环完全在伺服驱动器内部进行，通过霍尔装置检测驱动器给电机的各相的输出电流，负反馈给电流的设定进行PID调节，从而达到输出电流尽量接近等于设定电流。电流环就是控制电机转矩的，所以在转矩模式下驱动器的运算最小，动态响应最快。

第2环是速度环，通过检测的电机编码器的信号来进行负反馈PID调节，它的环内PID输出直接就是电流环的设定，所以速度环控制时就包含了速度环和电流环，换句话说任何模式都必须使用电流环，电流环是控制的根本，在速度和位置控制的同时系统实际也在进行电流（转矩）的控制以达到对速度和位置的相应控制。

第3环是位置环，它是最外环，可以在驱动器和电机编码器间构建也可以在外部控制器和电机编码器或最终负载间构建，要根据实际情况来定。由于位置控制环内部输出就是速度环的设定，位置控制模式下系统进行了所有3个环的运算，此时的系统运算量最大，动态响应速度也最慢。