海为N16S2T系列PLC控制多动子直线电机设计方案

一、应用背景

直线电机的产生是用于取代旋转步进或伺服电机+丝杆皮带的传动方式的，由于其直接与负载相连，省去了中间的传动环节，具有更高的响应速度，同时，采用光栅尺等高精度的反馈元件，是高速度与高精度的完美结合。因为这些优点，直线电机运动控制系统正被广泛应用于自动化领域的各种设备的升级改造，主要应用行业有激光切割、激光打标、半导体行业固晶机、邦定机、自动化流水线物料搬运、多工位协同机械手、轨道交通等。

二、应用需求

当前的应用采用三个直线电机动子在同一条定子磁轨上运动，由于传统的丝杆结构不能做得太长，因为较长的丝杆中间容易形变；另外，丝杆上的多个负载只能同时往一个方向运动，而采用直线电机的多动子结构，可以实现多动子间相向或相对运行，在自动化设备上有广泛的应用需求。因此，特采用海为N16S2T作为控制上位机，配合直线电机三动子实现多工位的工件搬运以及工序作业。

三、解决方案

1.采用我司的直线电机驱动器DK05与直线电机连接；

2.海为N16S2T与直线电机驱动器DK05连接；

3.直线电机驱动器DK05参数调试，使直线电机能正常运行；

4.编写PLC程序，使直线电机能在程序控制下运行；

5.完善PLC程序，使三个直线电机动子能同时在程序控制下运行；

四、硬件配置

图 1 设备连接

图 2 多动子直线电机

五、软件设计

图 3 程序截图

六、应用总结

1.由于PLC的输出脉冲频率只有200KHz， 若采用分辨率为1um/count的光栅尺，运行速度只能达到200mm/s，为了达到更高的速度，可以在驱动器内设置一定的齿轮比，比如，需要达到2000mm/s的速度，则将齿轮比修改为10:1；

2.由于编码器反馈信号是差分形式的，而PLC只能接受单端信号，因此，如果要将编码器反馈接入PLC实时监控，必须增加一个差分信号转集电极信号模块，再接入PLC，以便PLC能正确识别信号。