對(dui)於(yu)由(you)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)帶(dai)動(dong)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)物(wu)體(ti)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)，通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)套(tao)軸(zhou)式(shi)的(de)電(dian)磁(ci)旋(xuan)轉(zhuan)變(bian)壓(ya)器(qi)加(jia)複(fu)雜(za)的(de)處(chu)理(li)電(dian)路(lu)來(lai)實(shi)現(xian)角(jiao)度(du)的(de)編(bian)碼(ma)，再(zai)由(you)角(jiao)度(du)編(bian)碼(ma)進(jin)行(xing)位(wei)置(zhi)的(de)閉(bi)環(huan)控(kong)製(zhi)。上(shang)述(shu)的(de)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)多(duo)用(yong)於(yu)測(ce)角(jiao)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)高(gao)的(de)場(chang)合(he)中(zhong)
，設(she)備(bei)構(gou)成(cheng)複(fu)雜(za)
、成本較高。在某些實際應用中，需要進行較為簡單的位置定位。比如在一個由伺服電機帶動的機械機構需要在360°的旋轉範圍內進行4個或多個檔位的定位，實際應用中像建築行業中控製閥門的大小來對給水量、水泥量、沙石量進行控製或軍工工程控製，這樣的定位控製精度要求不高，采用上述的方法進行位置控製顯然不夠經濟
，成本過高。

PLC在工業控製中應用廣泛。其高可靠性、高穩定性
、友好的編程環境以及輔以觸摸式人機界麵
，使得各種工業控製更方便直觀、經濟可靠。這裏主要闡述了基於S7-200PLC實現位置控製方法。

係統硬件設計

該係統是以PLC控製器為核心的位置控製係統，包含伺服電機、光電編碼器、操作及顯示屏、上位計算機、伺服電機控製電路和狀態返回電路。其硬件總體結構框圖如圖1所示。

S7-200 PLC

該係統設計核心部件采用西門子S7-200係列的PLC，該係列PLC功能豐富，具有多種功能模塊，可方便通過人機界麵對設備進行操作和監視其狀態，高版本的PLC主機擁有2個通訊端口
，在使用人機界麵對設備進行操作的同時還可通過RS-485接口和計算機實現邏輯運算及狀態管理，對設備進行遠程控製和監視。該係統使用S7-200 PLC的一個重要的功能：高速可逆計數。光電編碼器和伺服電機同軸連接
，伺服電機旋轉帶動光電編碼器產生連續的脈衝串
，PLC通過輸入點讀取光電編碼器產生的脈衝，實現高速可逆計數。例如設置高、中、低3個給水量檔位並進行控製。在調試階段應先驅動伺服電機進行3個給水量的位置標定，也就是說，高、中、低3gedangweifenbieduiyingweiyidemaichongshu。yinggaizhuyideshi，youyucaiyongdeshizengliangshiguangdianbianmaqi，yejiushishuo，dangbianmaqidiaodianhoubingbunengjiangdangqiandemaichongshubaocun。suoyizaixuanzhuanjigoushanghaiyaoshezhi2個限位開關，一來保護機械結構；二來把逆向的限位開關的位置定為零位，這樣相對於這個零位的高
、中、低3個給水檔位從光電編碼器讀到的脈衝數即為這3個檔位的位置。這3個位置可通過PLC編程對其控製。圖2給出S7-200 PLC高速可逆計數器的時序圖。

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光電編碼器

guangdianbianmaqi，shiyizhongtongguoguangdianzhuanhuanjiangshuchuzhoushangdejixiejiheweiyiliangzhuanhuanchengmaichonghuoshuziliangdechuanganqi。zheshimuqianyingyongzuiduodechuanganqi，guangdianbianmaqishiyouguangzhapanheguangdianjiancezhuangzhizucheng。guangzhapanshizaiyidingzhijingdeyuanbanshangdengfendikaitongruogangechangfangxingkong。youyuguangdianmapanyudiandongjitongzhou，diandongjixuanzhuanshi，guangzhapanyudiandongjitongsuxuanzhuan，jingfaguangerjiguandengdianziyuanjianzuchengdejiancezhuangzhijianceshuchuruoganmaichongxinhao


，ciwai，weipanduanxuanzhuanfangxiang
，mapanhaiketigongxiangweixiangcha90°的兩路脈衝信號。圖3為在實際項目中采用光電編碼器的時序圖，從圖中可以看出此光電編碼器的相位判斷角度為90°±45°；另外圖中標識的CW（順時針）和CCW（逆時針）可以根據實際應用在PLC程序中自行定義。圖4為在實際項目中采用光電編碼器的內部電路和外部引線圖。

工程應用情況

這種設計方法被利用在某軍用雷達工程的衰減器控製的4位置定位係統中
，係統要求驅動機械部件在0°～360°內的4個位置往返定位，定位精度要求O.1°。在具體的設計中驅動電機選用型號為55TYD02的交流電機，編碼機構選用型號為OMRON E6B2的相對式光電碼盤。位置的行程範圍360°對應於8 400個脈衝

，則使用S7-200 PLC高速計數器讀入的位置分辨率為360°/8400=0.043°；根據機械結構實際標定位置允差值設置為2個脈衝，此定位係統的控製精度可達到0.86°，滿足係統定位精度0.1°的要求
，電機正向或反向運轉一次到位，快速準確。

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