触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统分析

王笑

摘 要：随着数控技术、智能化、自动化技术的进一步发展，触摸屏和PLC（可编程控制器）技术在很多领域的控制系统中都得到了很好的应用。通过使用触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统，能够大大提升控制效果，实现理想的控制目标，促进生产和发展的有效开展。本文主要结合触摸屏与PLC组成的伺服电机的特点，探究系统的构成和工作原理，并用实际的应用方向探讨触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统在控制系统中的应用。

关键词：触摸屏 PLC 伺服电机控制系统 应用

中图分类号：TM34 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（b）-0089-02

随着人们消费水平的不断提升，对于产品的质量和创新等要求也越来越高，这给生产企业带来很大的困难，要生產出高规格和高质量产品，仅仅依靠传统的人工是很难实现的。新时期，生产企业只有不断提升技术水平，强化先进设备应用，打造智能自动控制系统，才能满足这种需要，提升生产效率和质量。将触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统应用到生产领域中，能够不断提升生产质量，优化生产流程，促进企业生产发展的有效开展，满足消费者的各种需要。对此，企业需要进一步探究触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统的特点和功能，把握其工作原理，才能更好地应用该控制系统并服务生产。

1 系统构成

在触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统中，触摸屏、可编程控制器、伺服电机、驱动器等是主要的组成构件，该控制系统中使用的驱动器和伺服电机主要是三洋产的Q系列产品，该系列产品的伺服电机性能相对优越，作为控制系统的主要执行单元，其发挥的主要功能是实现系统的动力输送，能够进行位置、动态、速度、输出信号、报警记录、电子齿轮等功能实现。

控制系统的PLC采用的是日本富士公司生产的Micrexsx spb系列产品，PLC是控制系统的核心控制单元。

而触摸屏主要选用的也是富士公司生产的设备，触摸屏的使用主要是发挥显示功能，对于控制系统的工作状态等信息进行直观显示，显示屏上还装有开关按钮，能够进行输入指令的操作，实施PLC的数据交换功能，触摸屏是控制系统实现人机交互的主要渠道，能够对于系统的运行实施动态监控和显示，能够方便工作人员进行相关驱动器参数的设定，实现输入和设置功能。

2 控制系统功能

触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统的主要功能是通过对伺服电机的控制，发挥控制目标，按照控制模式的差异，还可以将对电机的控制划分成位置控制模式，内置速度控制模式、速度控制模式以及手动控制模式。借助触摸屏的现实设备，还可以试试对控制模式进行自主选择和切换，实现有效的人机交互目标。在整个体系中，伺服电机的功能实现是确保控制效果的关键，因此，针对伺服电机的工作原理和选择进行着重介绍。

2.1 伺服点击工作原理

该系统的工作原理是执行CNC装置系统发出的指令信息，包括位置和速度，这些信息经过伺服驱动电路的过程中，会被电路系统进行相应的转换和放大处理，放大转换后的指令信息经过伺服电动机以及机械传动机构来驱动机床工作台等运动部件使得机床的运动得以进行。所以，伺服系统是一种自动控制系统，其控制量就是控制系统运动部件的位置和速度。

2.2 伺服进给系统

伺服进给系统是一个很典型的机电一体化系统，主要由位置控制单元、速度控制单元、驱动元件（电机）、检测与反馈单元和机械执行部件几个部分组成。伺服机电、机械传动机构、伺服驱动电路等共同构成了伺服进给系统。其主要的运作方式是伺服驱动电路将整个数控系统传达的位置与速度的信息指令执行转变和扩大，再经由伺服驱动电路转化和扩大之后，由机械传动机构、伺服驱动装置以及驱动机床的执行工件对这些信息进行快速进给和工作进给。

在对伺服系统进行设计时，选用闭环控制系统更为合适。该控制系统的数控机床在数控装置发出指令脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺服驱动电动机转动，经过齿轮等传动元件带动设备工作台移动。装在设备工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。根据闭环控制系统的运作，可以看出，该运作系统具有精确度高的优点，但是这种控制系统的调试和维修工作较为麻烦，所以在对该系统进行设计时要注意系统的稳定性设置。

2.3 伺服进给系统电机和伺服驱动装置的选型

在选择伺服进给电机时，要注意所选的伺服进给电机要满足几点要求：第一，电机的额定转矩要在所有的进给速度的范围内大于空载进给扭矩；第二，电机额定转矩要大于最大的负荷扭矩；第三，进给的负荷惯量和电机转动惯量要十分匹配；第四，电机的最大转矩应大于定位加速时的最大扭矩。

3 触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统的具体应用

3.1 在包装机控制系统中的应用

现阶段，包装是产品生产的关键环节之一，包装质量直接影响产品的销售，在包装中使用触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统，往往需要综合机械、光、电力等元素进行考量，通过使用触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统，能够有效提升包装工作的效率和质量。包装的工作包括包装袋的生产、袋口压实和切断，并且将包装好的产品以此输送出来。

厂家只需要根据生产包装的要求，在触摸屏上设置好包装的相关生产参数，调节好生产速度，就可以进行有效的包装流程开展。且采用触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统进行包装，也能够有效替身更协调的稳定性能，提升包装精度和流畅性，提升包装工作效率。

3.2 在筑路机械中的有效应用

随着交通的快速发展，道路工程也在火热开展中，道路工程的工程量巨大，质量要求也不断提升，要提升工程质量和效率，采用触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统能够有效实现建筑目标，实现道路工程建设的现代化发展目标。借助触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统，道路工程建设中，可以对发动机的运动参数、状态、位移、转向等实现精准的控制，还可以设置检测功能，并且对筑路过程中的相关机械设备实施控制目标，能够实现大规模的生产施工自动化，提升建筑效率。

4 结语

除了在包装和筑路中的应用，目前，触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统在很多领域都有应用，且应用效果较好，发挥了巨大的应用价值。随着触摸屏与PLC组成的伺服电机控制系统相关技术的进一步完善，其功能还在不断提升，未来该控制系统将在更多领域发挥价值。

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