针对台达 PLC 控制圆盘旋转料仓与步进电机举升的系统,需结合机械结构(如圆盘定位、举升机构)和控制逻辑(动作时序、定位精度)设计方案。以下是具体实现思路和关键步骤:
一、系统构成
核心设备
圆盘定位:原点传感器(光电开关 / 接近开关)用于回零校准;工位检测传感器(如每工位 1 个光电开关)确认料仓到位。
举升限位:上限位、下限位传感器(防止超程)。
台达 PLC:推荐 DVP 系列(如 DVP-ES2/EX2,支持脉冲输出和高速计数,满足步进控制需求)。
圆盘旋转驱动:步进电机 + 驱动器(如台达 ASD-A 系列),通过 PLC 脉冲输出控制旋转角度 / 位置。
举升机构驱动:另一台步进电机 + 驱动器,控制升降动作(如取料 / 放料时举升,旋转时下降避让)。
传感器:
人机界面(可选):台达 HMI 用于设置参数(如工位数量、旋转速度、举升高度)、手动操作和状态显示。
二、控制逻辑设计
1. 工作流程(示例)
系统启动后,圆盘先执行回原点动作(找到基准位置),举升机构回到下限位。
接收启动信号(如外部按钮或 HMI 指令),圆盘旋转至目标工位(根据设定的工位号,通过脉冲数控制角度)。
圆盘到位后(传感器触发),举升机构上升至上限位置(取 / 放料)。
完成操作后,举升机构下降至下限位。
重复步骤 2-4,循环切换工位;或接收停止信号,系统复位。
2. 关键控制功能
(1)圆盘旋转定位控制
脉冲输出方式:台达 PLC 通过Y0/Y1 脉冲输出口(如 DVP-ES2 的 Y0 为脉冲,Y1 为方向)连接步进驱动器,采用相对定位或绝对定位模式。
绝对定位:以原点为基准,每个工位对应固定脉冲数(如 360°/N 工位,N 为总工位数量),适合高精度定位。
相对定位:每次旋转相对当前位置的角度(需配合工位传感器修正误差)。
回原点逻辑:
触发回原点指令后,圆盘低速旋转,寻找原点传感器信号。
检测到原点信号后,减速停止,将当前位置设为 “0” 点,完成校准。
工位切换:通过 PLC 计算目标工位与当前工位的脉冲差值,输出对应脉冲数,同时通过方向信号控制正 / 反转(减少旋转路径)。
(2)步进电机举升控制
动作逻辑:仅在圆盘静止且到位时动作,上升至上限停止,下降至下限停止(通过限位传感器硬限位,同时 PLC 记录脉冲数做软限位)。
速度控制:举升过程可分阶段调速(如启动加速→匀速→停止减速),避免冲击,通过 PLC 脉冲输出频率控制(台达 PLS 指令可设置加减速时间)。
(3)互锁与保护
圆盘旋转时,举升机构必须处于下限位(防止碰撞),通过 PLC 程序互锁(旋转指令触发前检测举升下限位信号)。
举升动作仅在圆盘到位信号有效时执行,避免误动作。
急停处理:急停按钮触发时,立即停止所有脉冲输出,切断步进驱动器使能(ENA 信号)。
三、台达 PLC 编程要点
脉冲输出指令:使用台达专用脉冲指令(如
PLSV:可变速度脉冲输出,DRVI:相对定位,DRVA:绝对定位)。例:
DRVA K10000 K5000 Y0 Y1表示以 5000Hz 速度,输出 10000 个脉冲到 Y0(脉冲)、Y1(方向),控制绝对定位。传感器信号处理:通过输入继电器(如 X0 = 原点,X1 = 工位 1,X2 = 举升上限,X3 = 举升下限)读取状态,配合
LD、AND等指令实现逻辑判断。状态机设计:将系统分为 “待机→回原点→旋转中→举升中→完成” 等状态,用辅助继电器(M)标记当前状态,避免动作冲突。
参数设置:通过数据寄存器(D)存储工位总数、每个工位脉冲数、举升脉冲数、速度参数等,方便 HMI 修改。
四、接线注意事项
PLC 与步进驱动器连接:
脉冲(PUL)、方向(DIR)信号:通过 PLC 的 Y0/Y1 输出,接驱动器对应信号端(需注意 NPN/PNP 极性匹配,台达 PLC 默认 NPN 输出)。
使能(ENA):PLC 输出 Y2 控制驱动器使能(低电平有效),急停时断开使能。
传感器接线:原点、工位、限位传感器接 PLC 输入点(X0~Xn),需区分常开 / 常闭,建议使用常开触点,信号经滤波处理(避免干扰误触发)。
电源隔离:步进电机驱动器电源与 PLC 电源分开,避免共模干扰;信号线缆使用屏蔽线,屏蔽层单端接地。
五、调试要点
先单独调试圆盘和举升机构的单步动作(手动模式),确认脉冲方向、速度、限位是否正常。
校准圆盘原点和工位脉冲数:通过 HMI 输入脉冲数,微调至每个工位精准对位(可配合传感器信号修正误差)。
测试自动循环流程,重点检查动作时序(如圆盘到位后举升是否延迟、互锁是否生效)。
模拟异常情况(如传感器故障、急停触发),验证系统是否安全停机。
通过以上方案,可实现台达 PLC 对圆盘料仓和步进举升机构的精准控制,适用于自动化送料、分拣等场景。若需更高精度,可增加编码器反馈(台达 PLC 支持高速计数)实现闭环控制。


