plc电机转速测量系统设计与实现

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1、2015年第1期工业仪表与自动化装置·25·PLC电机转速测量系统设计与实现孙晓明，吴震，宋宝宁(江阴职业技术学院电子信息工程系，江苏江阴214405)摘要：针对工业控制领域电机转速测量问题，设计了一种通用测量系统。该系统采用光电编码器作为电机转速的脉冲产生装置，利用西门子s7—200PLC的高速计数器采集光电编码器产生的脉冲信号，根据M法测速方式，由PLC实时计算电机转速。测试表明，该通用测速系统快速可靠准确，可用于工业控制领域电机转速测量。关键词：电机；可编程逻辑控制器；转速；光电编码器中图分类

2、号：TM306文献标志码：A文章编号：1000—0682(2015)01—0025—02DesignandrealizationofPLCmotorspeedmeasurementsystemSUNXiaoming，WUZhen，SONGBaoning(DepartmentofElectronicInformationEngineering，JiangyinPolytechnicCollege，JiangsuJiangyin214405，China)Abstract：Forthemeasuremen

3、tofmotorspeedofindustrialcontrolfield，auniversalmeasurementsystemwasdesigned．Thesystemadoptedphotoelectricencoderaspulsegeneratorofmotorspeed，pulsesignalsgeneratedbythephotoelectricencoderwereacquiredbyhighspeedcounterofSIEMENSS7—200PLC．Accordingtothem

4、easurementmethodofM，thereal—timemotorspeedwascalculatedbyPLC．Testsshowedthattheuniversalmeasurementsystemwasfastandreliableandaccurate，itcouldbeusedforthemeasurementofmotorspeedofindustrialcontrolfield．Keywords：motor；programmablelogiccontroller；speed；p

5、hotoelectricencoder0引言1数字测速原理在工业控制领域，转速是电机运行状态的重要数字测速中光电编码器是转速或转角检测元参数。电机转速测量要求快速、可靠、准确。工业现件，俗称码盘。光电编码器与电机同轴连接，当电机场转速测量方法主要有模拟测量法和数字测量法2转动时，带动码盘旋转，便发出转速或转角信号。光种。模拟测量法信号远距离准确传输不易实现，数电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几字测量法将转速信号转换为脉冲信号，对其进行测何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。采用光电量与控制，

6、具有可靠性高，抗干扰能力强的特点，满编码器测速的方法有多种，这里采用测频法(M足工业现场需求。这里设计一种电机转速通用测量法)。在采样时问内捕捉编码器输出的脉冲个数系统，与电机同轴安装的光电编码器将电机转速信，用以计算这段时间内的平均转速，称为M法测号转换为脉冲信号，采用_【=业现场控制器西门子速，则电机转速为：S7—200PLC，利用其高速计数器采集脉冲信号，根60n据M法测速原理，经过PLC编程处理实时计算电机转速。其中：为电机转速，z为编码器分辨率，即电机每转一圈编码器产生的脉冲个数。收稿日期

7、：2014—08—18数字测速测量效果主要取决于编码器分辨率、基金项目：江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目编码器加工精度与安装精度。编码器分辨率相对较(201413137001Y)高时优先选择M法J，M法测速量化误差为1／M，作者简介：孙晓明(1981)，男，江苏江阴人，硕士，讲师，研究方向为电机智能控制。该量化误差由编码器加工精度及编码器输出脉冲前·26·工业仪表与自动化装置2015年第1期沿与测速时间采样脉冲前沿不齐等原因决定，最大不同输出频率调整电机转速，同时采用MCGS进行为1个脉冲误

8、差。上位机转速显示监控，表1为电机转速测量数据，该表数据表明转速相对误差会随着转速升高而降2测速系统设计低，该误差最大为0．1％，在常规工业应用场合中可测速系统由三相异步电机、变频器、PLC、编码以忽略。器、直流24V稳压电源组成。异步电机型号为表1电机转速测量数据JW5024，功率60w，电压380V，额定电流0．33A，给定频~--／Hz转速理论值／(r／min)转速实测值／(r／min)额度频率50Hz，电机额定转速1400r／min；PLC型号为西门子CPU2