PLC不難-伺服馬達控制part2

📌 續上篇：PLC不難-伺服馬達控制part1
(伺服馬達的電子齒輪比請參考前一篇內容)

在上一篇介紹完 PLC 控制伺服馬達的基本概念後，這一篇我們再深入探討：為什麼會有 ZRN、PLSV、DRVI 等專用定位指令的產生？

如果只用傳統接點輸出...

例一：單向移動

假設 Y0 ON 一次，伺服馬達走 1 μm：

-|X0|---(Y0)

如果希望馬達走 1 mm (1 mm = 1000 μm)，那 X0 就必須反覆 ON/OFF 1000 次！

例二：兩點間來回移動

如果要在兩點之間來回移動：

-|X0|-(Y0) -||X1-(Y1)

傳統寫法必須依序執行：

1. 先把 X0 ON 1000 次（向前走 1 mm）
2. 觸發 X1 ON（啟動方向切換，讓 Y1 = ON）
3. X0 再 ON 1000 次（向後走 1 mm）

這樣才能完成一趟回來的動作。

😫 看完以上是不是覺得：這也太難、太複雜了吧！光是算開關次數頭就暈了。

為了解決這個痛點，伺服控制專用指令就誕生了！它們能大幅簡化這些繁瑣的控制邏輯。

專用定位指令帶來的改變

例三：DRVI 相對位置定位

-|X0|--[DRVI K1000 K10 Y0 Y5]

光是這一行，就徹底解決了例一中「X0 要反覆 ON 1000 次」的問題。在這裡，X0 只需要 ON 一次！

指令參數拆解：

• K1000 目標輸出脈波數（移動距離）
• K10 輸出脈波頻率（運轉快慢/速度）
• Y0 脈波輸出端子
• Y5 方向控制端子（控制正反轉）

例四：用伺服指令寫來回運動

-|X0|--[DRVI K1000 K10 Y0 Y5] -||X1-(Y5)

同樣是兩行程式碼，運作卻直覺非常多：

• X0 ON 一次，正轉移動 1000 μm。
• X1 ON 切換方向後，X0 再 ON 一次，就會反轉走 1000 μm。

完全不用再去寫計數器或手動計算 ON 了幾次！

PLC 真的不難！快來加入工業控制的行列！

PLC不難-伺服馬達控制part1

前幾篇，把一個順序、邏輯控制介紹了，PLC 真的不難入門。

這一篇要寫到伺服馬達的控制。一提到伺服馬達控制，寫 PLC 的人腦中通常會立刻浮現一些專用定位指令：ZRN、PLSV、DRVI...等等。

其實真的有必要一開始就用到那些指令嗎？
從最底層的基本原理說起，你就會知道其實非常單純！

最簡單的伺服控制程式

1. 讓伺服馬達運動

-|X0|-(Y0)-

完成了伺服馬達運動的程式了，就是這麼簡單！

2. 控制正反向運轉

-|X0|-(Y0) -|X1|-(Y1)

又完成了！這就是一個可以控制轉向的伺服馬達控制程式。真的不難啊！

回歸本質：伺服與步進在 PLC 眼中是什麼？

伺服馬達與步進馬達，對 PLC 來說本質上就只是一個或兩個輸出點（Y點）的開關控制而已。只要能控制 Y 點輸出，就能夠精準控制伺服馬達。

下圖就是伺服馬達常見的脈波控制方式：

• 將脈波端子設為 Pulse = Y0
• 將方向端子設為 Sign = Y1

對照「脈波列 + 符號（Pulse + Direction）」控制模式，不就正好是我前面寫的那兩行梯形圖嗎？

當 X0 由 OFF 變成 ON，發出一個脈波，伺服馬達就會精準地往前走一步！

寫『好』PLC不簡單-取料臂動作

寫『好』PLC不簡單-取料臂動作


x0=取料動作開始
x1=取料臂伸出
x2=取料臂縮回

Y0=取料臂伸出
Y1=取料臂縮回
Y2=夾料
Y3=放料

動作說明：
當取料動作開始後，取料臂伸出，到伸出點後，開始夾料，然後縮回，到縮回點後，放料，動作完成。

問題來了：
1.在取料動作開始(X0)時，取料臂的位置?夾爪是夾、放?
A:所以在動作開始的上升緣，就是檢查取料臂&夾爪的位置是否在起始狀態，不然就要警報。

|^X0|-+-|/X2|--(A0)取料臂未來縮回狀態
+-|Y2 |--(A1)在夾料狀態
+-|Y0 |--(A2)在伸出狀態

2.取料臂伸出，到伸出點後 ，如果不會到伸出點呢??
A:所以這裡可以加計時器，如果時間到了，還沒到伸出點，肯定卡住，或是SENSOR不良，位置異常等等問題。

3.開始夾料，然後縮回，夾料是否成功??
A:這是假設在測有夾料成功的SESNOR的情形下，最好是加裝夾料成功SENSOR，不然就是加計時器來延遲，畢竟機械動作是需要時間時，而PLC的SCAN TIME(掃描時間)只需要20ms以下。


4.到縮回點後，放料, 同伸出動作，如果不會到縮回點呢?
A:所以這裡可以加計時器，如果時間到了，還沒到伸出點，肯定卡住，或是SENSOR不良，位置異常等等問題。

5.最後放料，也是需要加延遲。


整合兩個範例程式，可以得到相同的結論，
1.都要預先考慮到外部裝置會有損壞、異常的可能。(包含安裝不良)


2.每一個條件，都要考慮到該成立，而不成立，應該如何處置。




或許有人會說，這麼麻煩，看PLC就知道問題在那裡了，
那需要加寫這麼多條件判斷。
但：如果機台是在國外，如果操作人員不會PLC，如果程式不是自已寫的.......

在事先多花點功夫，把條件都寫齊，警報都考慮進去，對公司而言，就是減少服務量，
減少出差的支出。

PLC難不難-取料臂動作

PLC難不難-取料臂動作


x0=取料動作開始
x1=取料臂伸出
x2=取料臂縮回

Y0=取料臂伸出
Y1=取料臂縮回
Y2=夾料
Y3=放料

動作說明：
當取料動作開始後，取料臂伸出，到伸出點後，開始夾料，然後縮回，到縮回點後，放料，動作完成。

動作分解，從動作說明文字中，找出程式寫法：
1.取料動作開始後取料臂伸出
|X0|-(Y0)
2.到伸出點後=>(Y0自保到伸出點)
|Y0|-|/X1|-(Y0)

3.開始夾料=>(到伸出點後，就夾料)
|X1|-(Y2)

4.然後縮回。(夾料後縮回)
|Y2|-(Y1)

5.到縮回點後=>(Y1自保的縮回點)
|Y1|-|/X2|-(Y1)

6.到縮回點後放料。
|X2|-(Y3)


整理以上有相同的輸出點：(PLC的基本規則，不要有兩個輸出點)
|X0|--------+-(Y0)
|Y0|-|/X1|--|

|X1|----------(Y2)

|Y2|--------+-(Y1)
|Y1|-|/X2|--|

|X2|----------(Y3)

寫PLC真的不難

寫『好』PLC不簡單-水泵自動補水範例

跟上一篇一樣：

低水位-補水(X0)
高水位-滿水(X1)

水泵起動(Y0)

當低水位時，水泵起動，水泵自保直到滿水位(X1)ON。

1.當低水位(X0)時，水泵(Y0)起動
|X0|-(Y0)

2水泵(Y0)自保直到滿水位(X1)ON。(水泵(Y0)在滿水位OFF時，持續啟動)
|Y0|-|/X1|-(Y0)

1+2=
|X0|-------+(Y0)
|Y0|-|/X1|-|

問題來了：
1.水泵補到水滿出來了................
A:滿水位沒有感應到，所以水泵不會停。寫PLC的人都知道。
但：好的PLC可以先防止此情形。可以先計算水泵運轉時間，加上逾時警報，就不會因為沒有感應到，而水溢出來。

2.沒水了，水泵還是不會動??
A:低水位沒有感應到，所以水泵不會啟動。寫PLC的人都知道。
但：好的PLC設計者，會先考慮到此種情形，會裝兩顆SENSOR，或是並聯來使用。
降低感應器故障的機率。

每種外部裝置都有故障的可能，如果能在故障發生前就先檢知，就是好的PLC設計者。
事後補救，就是普通的PLC設計者。
這也是薪水高低的區分!!好的PLC設計者5-6萬不是問題。

這也是經驗的累積丫~~

PLC難不難-水泵自動補水範例

PLC難不難-水泵自動補水範例


低水位-補水(X0)
高水位-滿水(X1)

水泵起動(Y0)


當低水位時，水泵起動，水泵自保直到滿水位(X1)ON。


1.當低水位(X0)時，水泵(Y0)起動
|X0|-(Y0)

2水泵(Y0)自保直到滿水位(X1)ON。(水泵(Y0)在滿水位OFF時，持續啟動)
|Y0|-|/X1|-(Y0)


1+2=
|X0|-------+(Y0)
|Y0|-|/X1|-|

寫PLC難不難?

寫PLC難不難?
是很多想跨入工控界的一個疑問?


寫PLC一點都不難，
只要說的出來，就寫出來了。

例1：
當這個開關(X0)ON時，那個燈(Y0)就亮。
|X0|-(Y0)

當這個開關(X0)ON，且(AND)另一個開關(X1)OFF時，燈(Y0)才會亮。
|X0|-|/X1|-(Y0)

當這兩個開關(X0\ X1)其中(OR)一個ON，燈(Y0)就會亮。
|X0|-+-(Y0)
|X1|-|

從以上的例中，就可以看到，
其實在了解動作的同時，就已經把程式寫好了。
所以說的出口，就已經寫完程式了。
難嗎??


那我怎麼知道動作??
其實動作流程，大多數是機構設計就已經想好了，
所以也不必太擔心，機構設計會講給你聽。

寫PLC真的不難!!