PLC 如何发送指令来控制伺服电机实现正转、反转的具体方法,这是伺服位置控制中最基础的操作,核心是 PLC 通过脉冲 + 方向信号或正 / 反脉冲信号两种方式,向伺服驱动器下达运动指令。
一、核心控制原理
PLC 控制伺服正反转主要有两种主流方式,硬件接线和程序逻辑需对应匹配:
| 控制方式 | 核心特点 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 脉冲 + 方向(CW/CCW) | 1 路脉冲信号控制速度 / 位移,1 路方向信号控制正反转 | 大部分伺服系统,接线简洁 |
| 正反脉冲(PULS+/PULS-) | 正转发正脉冲、反转发反脉冲,无单独方向信号 | 部分品牌伺服(如台达),逻辑直观 |
以下以三菱 FX 系列 PLC + 三菱 J4 伺服为例(脉冲 + 方向模式),讲解完整的实现方法。
二、硬件准备与接线
1. 关键接线(脉冲 + 方向模式)
PLC 输出→伺服输入:
FX PLC 的 Y0(高速脉冲输出口)→ 伺服驱动器的 PUL+(脉冲信号)
FX PLC 的 Y1 → 伺服驱动器的 SIGN+(方向信号)
伺服驱动器的 PUL-、SIGN- 接 PLC 的 COM 端(或 0V)
伺服使能 / 报警信号:
PLC Y2 → 伺服 SON(使能)
伺服 ALM(报警)→ PLC X0(输入,用于故障互锁)
限位信号:
正转限位 X1、反转限位 X2 → PLC 输入(安全互锁)
2. 伺服驱动器参数设置(关键)
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Pr0.00 = 1 // 位置控制模式(必须) Pr2.00 = 0 // 脉冲+方向模式(1=正反脉冲模式) Pr2.01 = 0 // 脉冲输入类型:差分信号(根据PLC输出调整) Pr2.02 = 1 // 电子齿轮比分子(需根据机械结构计算,示例值) Pr2.03 = 100 // 电子齿轮比分母(示例值) Pr5.00 = 1 // 正转方向设定(0/1可切换实际转向)
三、PLC 程序实现(梯形图 + 指令表)
1. 核心控制程序(三菱 GX Works3)
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// 第一步:伺服使能(前提条件) LD X10 // X10:伺服使能按钮(常开) ANI X0 // X0:伺服报警信号(常闭,故障互锁) ANI X1 // X1:正转限位(常闭) ANI X2 // X2:反转限位(常闭) OUT Y2 // Y2:伺服使能输出 // 第二步:正转控制(定长正转) LD X11 // X11:正转启动按钮 ANI M10 // M10:反转运行中标志(互锁) ANI X1 // 正转限位互锁 OUT M0 // M0:正转运行标志 SET Y1 // Y1:方向信号=1(正转,根据驱动器参数调整) // 发送正转脉冲(DRVI:相对定位指令) DRVI K10000 K5000 Y0 Y1 // K10000=脉冲数(位移),K5000=频率(速度) // 第三步:反转控制(定长反转) LD X12 // X12:反转启动按钮 ANI M0 // M0:正转运行中标志(互锁) ANI X2 // 反转限位互锁 OUT M10 // M10:反转运行标志 RST Y1 // Y1:方向信号=0(反转) // 发送反转脉冲 DRVI K-10000 K5000 Y0 Y1 // 脉冲数为负=反转(或方向信号控制) // 第四步:运行状态复位(运动完成后) LD M8029 // M8029:定位完成标志(DRVI指令完成后置1) RST M0 // 清除正转运行标志 RST M10 // 清除反转运行标志 RST M8029 // 复位完成标志
2. 关键指令与信号说明
DRVI 指令:三菱 PLC 的相对定位指令,格式为
DRVI S1 S2 D1 D2:S1:脉冲数(正数正转,负数反转;数值越大,位移越远)
S2:脉冲频率(数值越大,转速越快,需≤伺服最大频率)
D1:脉冲输出口(Y0/Y1,FX 系列高速脉冲口)
D2:方向信号口(Y1/Y2)
M8029:PLC 内置的定位完成标志位,伺服完成指定脉冲数后自动置 1,需手动复位。
互锁逻辑:正转 / 反转互锁(避免同时触发)、限位互锁(避免超程撞机)、报警互锁(故障时禁止运行)。
四、正反脉冲模式的适配修改
若采用 “正反脉冲模式”(无方向信号),只需调整 2 点:
伺服参数:
Pr2.00 = 1(正反脉冲模式)。PLC 程序:
正转:脉冲从 Y0 输出(DRVI K10000 K5000 Y0 Y2)。
反转:脉冲从 Y1 输出(DRVI K10000 K5000 Y1 Y2)。
无需方向信号(Y1),直接通过不同脉冲口控制转向。
五、调试关键要点
转向校准:若实际转向与预期相反,优先修改伺服参数
Pr5.00(方向设定),而非改 PLC 程序。速度限制:脉冲频率(S2)不要超过伺服驱动器的最大响应频率(如三菱 J4 最大 200kHz)。
急停处理:必须加入急停信号(如 X3),急停触发时立即断开伺服使能(Y2),并停止脉冲输出。
手动调试:先通过 PLC 强制输出 Y0/Y1,测试伺服是否能正反转,再加入位移参数。
总结
PLC 控制伺服正反转的核心是脉冲信号(控制速度 / 位移)+ 方向信号(控制转向),有脉冲 + 方向、正反脉冲两种主流方式,硬件和程序需对应匹配。
程序中必须加入互锁逻辑(正反转互锁、限位互锁、报警互锁),这是保障设备安全的关键。
转向不符时优先调整伺服驱动器的方向参数,而非修改 PLC 程序,调试时先验证转向再调整位移 / 速度参数。


