1  引言
            
　　絕對值位置控製係統對於(yu) 經常使用的點位控製係統來說，是一種非常方便實用的位置控製方式。一旦原點設置後，完畢每次停電後開機時，這種係統不需要回原點，大大方便了操作。三菱mr-j2s-a係列的伺服係統和三菱fx2n係列plc是在實際中經常用到的伺服係統和控製器，本文討論在某些特殊的應用場合，如何應用它們(men) 來構建一個(ge) 絕對值位置控製係統。

             
2  控製任務簡介
            
　　這是一個(ge) 實際使用的控製任務，參見圖1示意。a點是設備的原始位置，b點是設備的工作位置。開始工作後，設備以位置控製方式移到工作位置b，然後，設備從(cong) b以速度控製方式點向a點移動。在移動過程中，執行一些其他的任務，當這些任務完成後在a與(yu) b之間的任一位置c點停止。然後以位置控製方式回到原始位置a點，這樣整個(ge) 工作循環結束。

            圖1  控製任務
           

　　2.1 控製平台
            
　　三菱j2s-a係列的伺服係統和三菱fx2n係列plc的功能和特性：三菱mr-j2s-a係列的伺服係統中伺服電機的編碼器為(wei) 每轉為(wei) 131072線的絕對值編碼器，伺服驅動器能夠在停電情況下記住伺服電機的當前位置。該伺服係統有位置控製、速度控製和轉矩控製三種運行方式。同時該伺服係統內(nei) 置絕對位置專(zhuan) 用傳(chuan) 輸協議，如果菱mr-j2s-a係列的伺服係統工作在位置方式，則可配合fx2n係列plc的dabs（讀絕對位置）指令，在伺服驅動器通電後伺服on（son信號）有效時，plc中讀出伺服電機的當前位置。但僅(jin) 在son信號接通時的上升沿開始傳(chuan) 輸當前伺服電機位置一次，在son信號接通以後將不再傳(chuan) 輸伺服電機的當前絕對位置。伺服電機的當前絕對位置由位置控製裝置（如fx2n-1pg模塊）根據發出的脈衝(chong) 數來確定。這實際上是一個(ge) 開環控製係統。在不發生報警或者脈衝(chong) 傳(chuan) 輸不受到幹擾的情況下，整個(ge) 位置控製係統的位置將不會(hui) 丟(diu) 失。如果工作在速度控製方式則不能在son接通時讀取伺服電機的絕對位置，在整個(ge) 工作過程中，也無法確定取伺服電機的絕對位置。圖2是典型的位置控製係統配置圖。

            圖2  係統配置
           

　　2.2 任務分析
            
　　在本任務中，伺服驅動器將工作在位置控製和速度控製兩(liang) 種方式。a點和b點的定位操作，要求控製係統必需記住伺服電機的位置，但由於(yu) b點與(yu) c點之間的速度運行方式，使得傳(chuan) 統的控製係統不能獲知伺服電機的位置。因為(wei) 盡管在位置方式位置控製器能確定伺服電機的位置，但在伺服驅動器從(cong) 位置方式轉變為(wei) 速度方式後，位置控製器將不起作用，所以也無法確定伺服電機的位置。由於(yu) 在整個(ge) 控製過程中，既有位置控製方式，又有速度控製方式，所以典型的傳(chuan) 統控製配置將不能滿足本控製任務，必須采用一種新的控製方式來實現控製。#p#分頁標題#e#
             
3  控製方案的硬件配置
            
　　上述問題的基本解決(jue) 思路是通過plc與(yu) 伺服驅動器的通訊方式，來實時讀取伺服電機的當前實際位置，這樣不管伺服係統處於(yu) 位置控製方式，還是在速度控製方式，控製係統都能知道伺服電機的當前位置，從(cong) 而使係統能正確地定位在a點和b點。通過查閱資料，我們(men) 了解到三菱j2s係列伺服係統除了內(nei) 置絕對位置專(zhuan) 用傳(chuan) 輸協議外，還內(nei) 置了三菱伺服通訊協議；三菱fx2n係列內(nei) 置了無協議通訊指令（rs指令），所以我們(men) 可使用rs指令根據伺服驅動器的通訊協議來讀取電機當前位置。圖3是控製係統框圖。

            圖3  係統框圖
 

           
　　在圖3中，fx2n係列plc為(wei) 主控製器，擴展特殊模塊fx2n-1pg為(wei) 定位模塊，其輸出為(wei) 頻率和脈衝(chong) 數可控的定位脈衝(chong) 。當plc主係統通過通訊方式獲得伺服電機當前位置的前提下，能在定位指令的驅動下，驅動伺服電機到給定位置；擴展特殊模塊fx2n-4da模擬量輸出模塊，其輸出為(wei) 0到正負10v的電壓信號；fx2n-485bd為(wei) 485通訊卡，它和mr-j2s-a伺服驅動器的rs-422相連；fx2n主機通過485bd-rs422口與(yu) 伺服驅動器進行通信，讀取伺服電機的當前絕對位置。當處於(yu) 位置控製方式時，電機由fx2n-1pg定位模塊發出的定位脈衝(chong) 來控製，包括其運轉速度和目標位置。當位置/速度切換信號有效時，伺服驅動器切換為(wei) 速度控製方式，由模擬量模塊輸出的0到正負10v來控製其速度大小和運動方向。安裝在plc主機上的485通訊卡與(yu) 伺服驅動器上rs-422口進行通訊，隨時讀取伺服電機的當前絕對位置值。