基于三菱FX3U系列PLC的伺服控制系统设计.pdf

总第159期现代工业经济和信息化Totalof159
2018年第3期ModernIndustrialEconomyandInformationizationNo.3，2018
工业设计
DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2018.03.11

基于三菱FX3U系列PLC的伺服控制系统设计

廖广益，崔静
（湖北工程职业学院，湖北黄石435000）

摘要：首先阐述了FX3U系列PLC对三轴位移控制的原理、方法，然后提出基于FX3U系列OKC的伺服控
制系统设计，最后通过一系列测试，证明本系统运行稳定、定位精度高并具有广泛的通用性。
关键词：FX3U；定位控制；伺服电机
中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：2095-0748（2018）03-0031-02

引言冲给伺服驱动器，驱动器控制三轴的伺服电机进行
随着我国产业升级和智能制造的铺开，越来越定位，Y0、Y3控制X轴电机，Y1、Y4控制Y轴电机，
多的企业迫切需要提高设备的自动化程度以提高产Y2、Y5控制Z轴电机，其中Z轴电机为减速电机，减
品质量和降低人工成本。定位控制在自动化设备具速比为3:2，驱动器型号为MR-J4-100A的额定功率
有通用性，利用控制器发出脉冲，伺服电机根据脉冲1kW，驱动器电源采用三相进线，脉冲的形式为脉
的速度和数量进行运动，能实现精确定位，精度达到毫冲正方向，信号电平为负逻辑。硬件配置如表1所示：
米，满足控制精度要求。本平台三轴方向上的运动采表1系统硬件配置
用伺服电机驱动，控制器是利用三菱FX3U完成，威硬件名称型号数量
纶触摸屏（TK8103iE）对系统实时监控，完成系统参可编程控制器F3U-64MT/ES-A1

数的修改和平台运行状况的监控。触摸屏MT8103iE1
硬件选型
1X轴伺服驱动器及马达MR-J4-100A、HF-KFS1
三菱系列进行定位控制有两种方
FX3UPLCY轴伺服驱动器及马达MR-J4-100A、HF-KFS1
法，特殊功能模块和独立控制模块的选
PLC+PLC。Z轴伺服驱动器及马达MR-J4-100A、HF-KFS1
用依据控制的轴数和精度而定，FX3U-2HSY-ADP
硬件控制系统原理如图1所示。
模块用于高速脉冲场合，FX3U-20SSC-H模块支持
可编程逻辑控制器（FX3U）触摸屏（TK6070I）
SSCNETII网络，采用光纤与伺服驱动器通信，定位
精度高，支持2轴插补和直线插补，FX3U-1PG和X轴伺服驱动器Y轴伺服驱动器Y轴伺服电机
FX2N-1PG可搭配继电器输出的PLC实现定位控
XZ轴伺服电机Z轴伺服电机
制上述器件性价比不够高，所以选择系列带轴
。FX3U伺减速比
服3:2
晶体管输出的PLC向伺服电机进行定位控制。电
机
2FX3U控制器简介
图1硬件控制系统原理图
FX3U系列PLC是三菱公司第三代微型可编程控
本系统中作为主控单元，触摸屏通过读
制器，内置高达64Kbps大容量的RAM存储器，独立3FX3U
取和修改内部相关寄存器来监控三轴的运动
轴100kHz定位功能（晶体管输出型）。根据测试需求，PLC
情况触摸屏由按键参数设置手动操作操作说
本系统采用PLC型号为FX3U-64MT/ES-A（内置32。、、、
明故障信息故障滚动条六部分组成，按键负责手
入/32出，晶体管漏型），用于控制X、Y、Z轴伺服电机。、、
动和自动模式切换，手动操作负责平台传感器调试
3三轴伺服控制系统硬件设计
及回原点，参数设置可存储三轴位置坐标，操作说明
FX3U-64MT脉冲输出口通过Y0~Y5输出脉
用于平台运行说明，滚动信息条用于显示当前故障
信息（如下页图2所示）。
收稿日期：
2017-12-284三轴伺服控制系统软件设计
第一作者简介：廖广益（1980—），男，硕士，讲师，研究方向为
本系统地址定义如下页表2所示。
机电一体化技术、计算机嵌入式技术。
现代工业经济和信息化第8卷
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械手的走位。
表2PLC地址分配
软元件意义备注

D100X轴位置PLC->触摸屏
D200Y轴位置PLC->触摸屏
D300Z轴位置PLC->触摸屏
X轴回原点M16触摸屏->PLC->伺服电机
Y轴回原点M26触摸屏->PLC->伺服电机
Z轴回原点M36触摸屏->PLC->伺服电机
到坐标位置1（X、Y、Z轴）M100触摸屏->PLC->伺服电机
到坐标位置2（X、Y、Z轴）M101触摸屏->PLC->伺服电机
图2触摸屏参数设置画面
到坐标位置3（X、Y、Z轴）M102触摸屏->PLC->伺服电机
根据丝杠螺距、伺服电机额定转速等外部条件，到坐标位置4（X、Y、Z轴）M103触摸屏->PLC->伺服电机
到