以下是一个基于 OMRON PLC(以 NJ 系列为例)实现模拟量控制伺服驱动器的转矩和速度模式的实例程序。这个程序实现了通过模拟量信号控制伺服电机的基本功能,包括模式切换、参数设置和状态监控。
OMRON PLC模拟量控制伺服程序
PROGRAM ServoAnalogControl
VAR
// 模式选择
ModeSelect: INT := 0; // 0:速度模式, 1:转矩模式
ModeChanged: BOOL := FALSE;
// 控制信号
ServoOn: BOOL := FALSE;
ServoReady: BOOL := FALSE;
ErrorReset: BOOL := FALSE;
ErrorOccurred: BOOL := FALSE;
// 设定值
SpeedReference: REAL := 0.0; // 速度设定值 (rpm)
TorqueReference: REAL := 0.0; // 转矩设定值 (%)
// 模拟量输出
AnalogOutputSpeed: REAL := 0.0; // 速度模式模拟量输出 (V)
AnalogOutputTorque: REAL := 0.0; // 转矩模式模拟量输出 (V)
// 模拟量转换参数
MaxSpeed: REAL := 3000.0; // 最大速度 (rpm)
MaxTorque: REAL := 100.0; // 最大转矩 (%)
AnalogMax: REAL := 10.0; // 模拟量最大输出 (V)
AnalogMin: REAL := -10.0; // 模拟量最小输出 (V)
// 定时器
ModeChangeDelay: TON := (PT := T#100MS);
END_VAR
// 主控制逻辑
METHOD MainControl
// 读取伺服准备状态
ServoReady := GetServoReadyStatus();
// 读取伺服错误状态
ErrorOccurred := GetServoErrorStatus();
// 错误复位处理
IF ErrorReset THEN
ResetServoError();
ErrorReset := FALSE;
END_IF;
// 模式切换处理
IF ModeSelect <> GetCurrentMode() THEN
ModeChanged := TRUE;
ModeChangeDelay(IN := TRUE);
// 等待模式切换完成
IF ModeChangeDelay.Q THEN
ModeChangeDelay(IN := FALSE);
SetServoMode(Mode := ModeSelect);
ModeChanged := FALSE;
END_IF;
END_IF;
// 伺服使能控制
IF ServoOn AND ServoReady AND NOT ErrorOccurred AND NOT ModeChanged THEN
EnableServo();
// 根据当前模式处理模拟量输出
CASE ModeSelect OF
0: // 速度模式
AnalogOutputSpeed := ConvertSpeedToAnalog(SpeedRef := SpeedReference);
SetAnalogOutput(Channel := 0, Value := AnalogOutputSpeed);
SetAnalogOutput(Channel := 1, Value := 0.0); // 转矩通道置零
1: // 转矩模式
AnalogOutputTorque := ConvertTorqueToAnalog(TorqueRef := TorqueReference);
SetAnalogOutput(Channel := 1, Value := AnalogOutputTorque);
SetAnalogOutput(Channel := 0, Value := 0.0); // 速度通道置零
END_CASE;
ELSE
DisableServo();
SetAnalogOutput(Channel := 0, Value := 0.0);
SetAnalogOutput(Channel := 1, Value := 0.0);
END_IF;
END_METHOD
// 速度到模拟量转换
METHOD ConvertSpeedToAnalog: REAL
VAR_INPUT
SpeedRef: REAL; // 速度设定值 (rpm)
END_VAR
VAR
ScaledValue: REAL;
END_VAR
// 限制速度范围
IF SpeedRef > MaxSpeed THEN
ScaledValue := MaxSpeed;
ELSIF SpeedRef < -MaxSpeed THEN
ScaledValue := -MaxSpeed;
ELSE
ScaledValue := SpeedRef;
END_IF;
// 转换为模拟量电压 (-10V ~ +10V)
ConvertSpeedToAnalog := (ScaledValue / MaxSpeed) * AnalogMax;
END_METHOD
// 转矩到模拟量转换
METHOD ConvertTorqueToAnalog: REAL
VAR_INPUT
TorqueRef: REAL; // 转矩设定值 (%)
END_VAR
VAR
ScaledValue: REAL;
END_VAR
// 限制转矩范围
IF TorqueRef > MaxTorque THEN
ScaledValue := MaxTorque;
ELSIF TorqueRef < -MaxTorque THEN
ScaledValue := -MaxTorque;
ELSE
ScaledValue := TorqueRef;
END_IF;
// 转换为模拟量电压 (-10V ~ +10V)
ConvertTorqueToAnalog := (ScaledValue / MaxTorque) * AnalogMax;
END_METHOD
// 伺服控制相关函数(需要根据实际硬件配置实现)
METHOD EnableServo
// 实现伺服使能逻辑
// 例如: SetOutput(Output := ServoEnableOutput, Value := TRUE);
END_METHOD
METHOD DisableServo
// 实现伺服禁用逻辑
// 例如: SetOutput(Output := ServoEnableOutput, Value := FALSE);
END_METHOD
METHOD SetServoMode
VAR_INPUT
Mode: INT; // 0:速度模式, 1:转矩模式
END_VAR
// 实现模式切换逻辑
// 例如通过数字输出控制伺服驱动器的模式选择引脚
// IF Mode = 0 THEN
// SetOutput(Output := SpeedModeOutput, Value := TRUE);
// SetOutput(Output := TorqueModeOutput, Value := FALSE);
// ELSE
// SetOutput(Output := SpeedModeOutput, Value := FALSE);
// SetOutput(Output := TorqueModeOutput, Value := TRUE);
// END_IF;
END_METHOD
METHOD GetCurrentMode: INT
// 读取当前模式
GetCurrentMode := ModeSelect;
END_METHOD
METHOD GetServoReadyStatus: BOOL
// 读取伺服就绪信号
// 例如: RETURN GetInput(Input := ServoReadyInput);
RETURN TRUE; // 此处为示例,实际应根据输入信号修改
END_METHOD
METHOD GetServoErrorStatus: BOOL
// 读取伺服错误信号
// 例如: RETURN GetInput(Input := ServoErrorInput);
RETURN FALSE; // 此处为示例,实际应根据输入信号修改
END_METHOD
METHOD ResetServoError
// 实现伺服错误复位
// 例如: SetOutput(Output := ErrorResetOutput, Value := TRUE);
// ResetOutputAfterDelay(Output := ErrorResetOutput, Delay := T#100MS);
END_METHOD
METHOD SetAnalogOutput
VAR_INPUT
Channel: INT; // 模拟量输出通道
Value: REAL; // 输出电压值 (V)
END_VAR
// 实现模拟量输出设置
// 例如调用PLC的模拟量输出函数
// IF Channel = 0 THEN
// SetAnalogOutputVoltage(Channel := 0, Voltage := Value);
// 程序入口
MainControl();
END_PROGRAM
这个程序实现了以下功能:
使用时需要注意以下几点:
程序中的硬件接口相关方法(如 EnableServo、SetAnalogOutput 等)需要根据具体的 PLC 硬件配置和 I/O 分配进行实现。
 

