您现在的位置是：首页 > PLC技术 > PLC技术

位置控制与检测模块

来源：艾特贸易2017-10-24

简介定位模块可以用编码器来测量位置并向编码器供电，使用步进电动机的位置控制系统一般不需要位置测量，但如果时钟脉冲频率高且对动态调节特性要求高的定位系统，建议选用FM353步

定位模块可以用编码器来测量位置并向编码器供电，使用步进电动机的位置控制系统一般不需要位置测量，但如果时钟脉冲频率高且对动态调节特性要求高的定位系统，建议选用FM353步进电动机定位模块。对于不仅要求很高的动态性能，还要求高精度的定位系统，最好使用FM354伺服电动机定位模块。

FM357可以用于最多4个插补轴的协同定位，既能用于伺服电动机，也能用于步进动机。

在定位控制系统中，定位模块控制步进电动机或伺服电动机的功率驱动器，CPU模块用于顺序控制和启动、停止定位操作，计算机用集成在STEP 7中的参数设置屏幕格式，对定位模块进行参数设置，并建立运动程序，设置的数据存储在定位模块中。操作面板在运行时用来实现人机接口和故障诊断功能。CPU或组态软件选择目标位置或移动速度，定位模块完成定位任务，用模块集成的数字量输出点来控制快速进给、慢速进给和运动方向等。根据与目标的距离，确定慢速进给或快速进给，定位完成后给CPU发出一个信号。定位模块的定位功能独立于用户程序。

(1)快速进给／慢速驱动定位模块FM351

FM351是用于快速进给和慢速驱动的双通道定位模块，每个通道具有4个数字输出点，用于电动机控制，可进行增量或同步串行位置检测；该模块最好通过接触器或变频器控制的标准电动机为调整轴或设定轴定位。

FM351具有以下特性。

①每个通道配置有4个数字输入端，用于控制快速进给、慢速进给、顺时针转动和逆时针转动。

②根据与控制目标的距离，确定慢速进给或快速／慢速进给。

③当到达关断点，模块监控目标运转达到目标区域之后，向CPU发送1个信号。

FM351具有以下定位功能。

①设定点动方式：按点动键来移动快速进给轴或慢速进给轴。

②绝对增量方式：轴移动到一个绝对的目标位置，数值存储在FM351的表格中。

③相对增量方式：轴移动到一个预先设定的距离。

④参考点方式：通过增量编码器，使模块接通控制器后保持同步。

FM351具有以下特殊功能。

①设定实际值。

②设定参考点。

③删除剩余行程。

FM351的连接如图2-39所示。

(2)电子凸轮控制器FM352

FM352是非常高速的电子凸轮控制器，是一个低成本的替代机械式凸轮控制器的模块，用于增量或同步串行位置检测。FM352有32个凸轮轨迹，13个集成的可直接输出的数字输出端。它通过一个传感器检测轴的位置，然后通过集成的数字输出端触发控制指令；也可以通过光栅来检测零件，然后根据实际值设定输出端来触发动作。

图2-39 FM351的连接

FM352具有以下功能。

①可以用参数设置凸轮的个数为32、64、128。

②可以通过参数设置凸轮的特性，凸轮可以被定义为位置凸轮或时间凸轮。

③凸轮可用参数赋值到数字输出端。

④轨迹输出端0和1可以被设置为反向凸轮轨迹，轨迹输出端2可以被设置为制动凸轮轨迹。

FM352的特殊功能：长度测量、设定参考点、设定实际值、在运行过程中设定实际值、零点偏移、改变凸轮沿、进行仿真。

(3)步进电动机定位模板FM353

FM353是通过步进电动机完成各种定位任务的智能模板。它既可以满足简单的点对点定位控制，也可以满足对响应精度、响应速度有很高要求的复杂往复运动的控制。

FM353具有以下定位控制功能。

①点动方式：用点动键来移动轴。

②增量方式：按照表格中已存入的路径来移动轴。

③MDI（手动数据输入）和运行中的MDI方式：可以将任何希望的速度定位于任何希望的位置。

④自动后续块／单块控制：用于运行复杂的定位路径，连续／选择进给，前进／后退。

FM353的特殊功能：长度测量；通过FM353的快速输入，启动和调整定位运行；变化率限制；运行中设定实际值。

(4)伺服电动机定位模板FM354

FM354是通过驱动伺服电动机完成各种定位任务的智能模板。它既可以满足简单的点对点定位控制，也可以满足对响应精度、响应速度有很高要求的复杂移动线路的控制。它用模拟驱动接口（-10～+10V）控制驱动器，利用编码器检测到的轴位置来修正输出电压。FM354与FM353的工作模式和定位功能相同。

(5) FM357-2定位和连续路径控制模块

该模块用于从独立的单独定位轴控制到最多4轴直线、圆弧插补连续路径控制。可以控制步进电动机或伺服电动机。4个测量回路用于连接伺服轴、步进驱动器或外部主轴。

通过联动运动或曲线图表（电子曲线盘）进行轴同步，也可以通过外部主信号实现。采用编程或软件加速的运动控制和可转换的坐标系统，有高速再启动的特殊急停程序。有点动、增量进给、参考点、手动数据输入、自动、自动单段等工作方式。

(6) FM STEPDRIVE步进电动机功率驱动器

它与FM353、FM357-2定位模块配套使用，用来控制5～600W的步进电动机。

(7) SM338超声波位置解码器模块

SM338用超声波传感器检测位置，具有无磨损、保护等级高、精度稳定不变、与传感器的长度无关等优点。模块最多接4个传感器，每个传感器最多有4个测量点，测量点数最多8个。测量范围3～6m，分辨率0.05mm(测量范围最多3m)或0.1m，可编程的测量时间为0.5～16ms。RS-422接口抗干扰能力强，电缆最长50m。

(8) SM338位置输入模块

SM338可以提供最多3个绝对值编码器(SSI)和CPU之间的接口，将SSI的信号转换为S7-300的数字值，可以为编码器提供DC24V电源。此外还可以提供两个内部数字输入点将SSI位置编码器的状态锁住，可以在位置编码区域内处理对时间要求很高的应用。

(9)闭环控制模板FM355

FM355是用于完成闭环控制任务的具有4个独立通道的智能化模板。它有4个模拟输入端，用于采集模拟数值和进行前馈控制，并用附加的一个模拟输入端作为热电偶操作的温度补偿。可使用不同的编码器、热电偶（B，J，K，R，S型）、电阻式温度计Ptl00、电压传感器、电流传感器进行数据采集，实现温度控制、压力控制、流量控制和位置控制等。

FM355具有两种派生结构。

①FM355C:带有4个模拟输出端，可作为连续动作控制器驱动模拟执行元件。

②FM355S:带有8个数字输出端，可作为步进或脉冲控制器驱动布尔执行元件。执行元件的24V直流电压由外部供给。

FM355具有以下控制功能。

①具有多种控制器结构：可实现固定设定点控制，串级控制，比例控制，3分量控制。

②具有多种操作方式：手动方式．自动方式，安全方式，跟随方式，后备方式。

③采样时间（根据模拟输入端和补偿输入端的分辨率而定）：12位，20～lOOms; 14位，100～500ms（取决于允许的模拟输入端的点数）。

④两种控制算法：自优化温度控制算法和PD算法。

⑤后备方式：CPU模板故障或停止工作时，FM355可独立地继续控制，设定可参数化的安全设定点和安全调节变量。

⑥前馈控制：可选择模拟控制和获取实际值。

(10)定位和连续路径控制模板FM357

FM357是用于最多4轴的智能运动控制的路径和定位控制器，可以完成从独立的单独定位轴到插补多轴连续路径控制，用于控制步进驱动和变速伺服驱动轴。