三菱PLC是一款世界最先進的plc產品之一，在我國的市場份額占比較大，得到很多技術人員的青睞，能夠實現(xiàn)三菱PLC通過觸摸屏控制伺服電機。下面以三菱PLC FX3U-48MT-ES-A作為控制元件，三菱觸摸屏GT1155-QFBD-C作為操作元件直接控制三菱伺服電機的具體程序設計。

一、控制系統(tǒng)中元件的選型
1.PLC的選型
     在使用三菱伺服驅動器時，往往需要較高頻率的脈沖，所以就要求所使用的PLC能產生高頻率脈沖。三菱FX3U晶體管輸出的PLC可以進行6點同時100 kHz高速計數(shù)及3軸獨立100 kHz的定位功能，并且可以通過基本指令0.065 μs、PCMIX值實現(xiàn)了以4.5倍的高速度，完全滿足了我們控制伺服電機的要求，所以我們選用三菱PLC FX3U-48MT-ES-A。
2三菱伺服電機的選型
     在選擇三菱伺服電機和驅動器時，只需要知道電機驅動負載的轉距要求及安裝方式即可，我們選擇額定轉距為2.4 N·m，額定轉速為3 000 r/min，每轉為131 072 p/rev分辨率的三菱伺服電機HF-KE73W1-S100，與之配套使用的驅動器我們選用三菱伺服驅動器MR-JE-70A。三菱此款伺服系統(tǒng)具有500 Hz的高響應性，高精度定位，高水平的自動調節(jié)，能輕易實現(xiàn)增益設置，且采用自適應振動抑止控制，有位置、速度和轉距三種控制功能，完全滿足要求。
3、 采用三菱觸摸屏GT1155-QFBD-C，對伺服電機進行自動操作控制。
二、三菱 PLC控制系統(tǒng)設計
      此處需要伺服電機實現(xiàn)正點、反點、原點回歸和自動調節(jié)等動作，另外為確保本系統(tǒng)的精確性我們增加編碼器對伺服電機進行閉環(huán)控制。PLC控制系統(tǒng)I/O接線圖如圖1。

圖1  I/O接線圖

上圖中的公共端的電源不能直接接在輸入端的24 V電源上。根據(jù)控制要求設計了三菱PLC控制系統(tǒng)梯形圖如圖2。

圖2 梯形圖 

      M806控制伺服急停，M801控制伺服電機原點回歸，M802控制伺服正點，M803控制伺服反點，M804為自動調節(jié)，M805為壓力校正即編碼器的補償輸入。在電機運行前需要首先進行原點回歸，以確保系統(tǒng)的準確性和穩(wěn)定性，當M50和M53同時接通時，伺服電機以2 kHz的速度從Y0輸出脈沖，開始做原點回歸動作，當碰到近點信號M30＝ON時，變成寸動速度1 kHz，從Y0輸出脈沖直到M30=OFF后停止。M30是在自動調節(jié)時，電機轉動的角度與零點相等時為ON。
　　電機在進行正反點時，我們采用三菱FX3U具有的專用表格定位指令DTBL S1 S2；在使用表格定位之前，我們首先要在梯形圖左邊的PLC parameter（PLC參數(shù)）中進行定位設定。正反點控制我們采用指令DRVA S1 S2 D1 D2絕對定位指令。在自動運行時，我們利用PLC內強大的浮點運算指令，根據(jù)系統(tǒng)的多方面參數(shù)進行計算；在操作時，我們只需要在觸摸屏上設定參數(shù)，三菱伺服電機便根據(jù)程序里的運算公式轉化成為脈沖信號輸出到驅動器,驅動器給電機信號運轉。  

    在三菱伺服電機運行的過程中為確保電機能達到我們需要的精度，我們采用增量式編碼器與伺服電機形成閉環(huán)控制，我們把計算到的角度與編碼器實際測量角度進行比較，根據(jù)結果調整伺服電機的脈沖輸出，從而實現(xiàn)高精度定位。整個程序我們采用步進指令控制（也可以采用一般指令控制），簡單方便。
三、三菱伺服系統(tǒng)設置
1、三菱伺服驅動器的接線
      伺服系統(tǒng)的接線很簡單，我們只需要按照規(guī)定接入相對應的插頭即可。將三相電源線L1,L2,L3插頭接入CPN1，將伺服電機插頭接入CN2，將編碼器插頭接入CNP2，控制線插頭接入CN1。在調試程序時需要用伺服電機的專用軟件，通過RS422接口接到伺服系統(tǒng)的CN3上即可。
對于CN1控制線接法如表1。
                                                                       表1控制線接法

2、三菱伺服驅動器的參數(shù)設定
      系統(tǒng)采用定位控制。三菱MR-JE系列的伺服驅動器，主要有兩組參數(shù)，一組為基本參數(shù)，另一組為擴展參數(shù)，根據(jù)本系統(tǒng)要求，我們主要設定基本參數(shù)，主要有NO.0,NO.1,NO.2,NO.3,NO.4,NO.5,NO.7,NO.18,NO.19，擴展參數(shù)要根據(jù)具體情況進行設定。
  3、同時我們也可以通過伺服設置軟件SETUP221E進行參數(shù)設置。我們在伺服電機進行調試過程中建議先設為速度模式，進行伺服電機的點動測試。

4 三菱觸摸屏程序設計
      建立初始畫面，在畫面上分別設置按鈕開關，在開關上分別寫上，壓力+、壓力-、原點回歸、自動調節(jié)、壓力校正、伺服急停等字樣，其中繼電器的對應情況如上所寫。控制畫面如圖3和圖4。