浅谈PLC控制器频率与伺服驱动器和负载转速

可以看出如果机械结构确定了，这个值也是确定的，1个脉冲对应走的位移是确定的，即系统的精度是确定的。如5mm导程的丝杠，与亿维伺服驱动直接连接的话，精度为5/10000mm。

一、PLC控制器频率与伺服驱动器和负载转速

已知伺服驱动器Pm=10000Pulse/r，PLC控制器发出的频率f (puls/s)，如何计算负载轴的转速n(r/s),

当伺服电机直接连接轴,设电子齿轮比分子比分母为N。

n=（f*N）/Pm ...........此公式求出单位为r/s，1s发的脉冲数除以一圈需要的脉冲数=1s转动的圈数。

n ：负载转速，单位：r/s。

f：控制器发出的频率，单位：pls/s。

N：驱动器电子齿轮比。

Pm：伺服驱动器分辨率，单位：Pulse/r。

有了1式，可以推理出当负载轴带了转盘或者皮带轮，可以算出皮带的线速度V。

V=r*ω=r*2πn

将1式带入 :

V= πd （（f*N）/Pm）

d：皮带轮，负载轴的直径，单位：mm。

n :负载转速,单位: r/s。

f：控制器发出的频率，单位：pls/s。

N：驱动器电子齿轮比。

Pm：伺服驱动器分辨率，单位：Pulse/r。

现场可能碰到输出力矩不够,加有减速机的情况，设减速比为K。

由1式,已经知道电机轴输出速度n，则可以求出过减速机后输出的转速n1。

n1=n/k=（f*N）/(Pm*K)...............r/s

n1=n/k=（f*N*60）/(Pm*K)...............r/min

假设n1轴带着的是滑块，我们还可以求出滑块移动的速度V

V=n1*D=（f*N*D）/(Pm*K)............mm/s

同理推导出 f=(V*Pm*K)/(N*D)

n：电机直连轴转速，单位：r/s。

n1：减速机后输出的转速,单位：r/s。

K：减速机减速比。

V：滑块移动的速度,单位：mm/s。

D：丝杠导程，单位：mm

二 、PLC控制器输出的脉冲与位移之间的关系

有了上面的一些介绍，我们再来讨论下：

如下图，已知我司伺服驱动器Pm=10000Pulse/r，丝杠的导程（螺纹间距，可以理解为电机转一圈丝杠走一个导程）为D，PLC控制器发出的脉冲个数为P,假设电子齿轮比为1。

如何求对应工作台移动的距离S？

S=(D/Pm）*P......先求出1个脉冲走的位移，乘以脉冲个数得到移动的距离。如果设置了电子齿轮比N，则S=(D/Pm）*P*N....因为P*N才是伺服驱动发送给电机的实际脉冲。

D：丝杠导程，单位：mm

P：控制器发送脉冲个数，单位：个

如果是下面这个系统又该如何计算移动的距离呢？系统机械部分加有减速机减速比为K。

S=（D/(Pm*K））*P*N.........同理4求出一个脉冲走的位移，由于加了减速机，一个脉冲的位移反映到负载轴上比4上面更小。可以看出位移与系统减速机等齿轮结构成反比关系，与伺服驱动的电子齿轮比成正比关系。

根据上述式子，同理也可以推理出如果是带圆盘结构，脉冲数对应圆盘转动的角度。相当于D=360度。

上面4、5中提到“先求出1个脉冲走的位移”其实就是传说中的脉冲当量δ。

三 、浅谈脉冲当量δ

由4、5可知，(D/Pm）为不加减速机的脉冲当量，D/(Pm*K）为加减速机时，系统的脉冲当量。可以看出如果机械结构确定了,这个值也是确定的,1个脉冲对应走的位移是确定的,即系统的精度是确定的。如5mm导程的丝杠，与亿维伺服驱动直接连接的话，精度为5/10000mm。如果外部带有减速比为40的减速机则这个系统的脉冲当量为5/（10000*40）mm。以上确定的参数称为系统的固有脉冲当量。

假设需要将系统精度调整为1um/pls。需要怎么办呢？这时候伺服驱动的电子齿轮比就派上用场了。

用以下公式可求出：

1：5*1000/（10000*40）=1：1/80=80：1即将亿维US100伺服驱动器的电子齿轮比分子P1-00设置为80，分母P1-01设置为1。

编辑：黄飞