CN100498610C

CN100498610C - 一种对定位对象进行定位的方法和装置

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Publication number: CN100498610C
Application number: CNB2006101110428A
Authority: CN
Inventors: 恒光雅也; 林江华; 原宏
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: CN101122787A

Abstract

本发明提出了一种对定位对象进行定位的方法，该方法通过可编程逻辑控制器(PLC)向变频器发送速度指令，由变频器控制电机旋转，再由电机带动定位对象运动，该方法包括以下步骤：用户设定操作信息，以及PLC系统设定计算周期T；在每个计算周期，根据用户设定的操作信息获得假想脉冲输出量Mi；累计当前所有假想脉冲输出量；根据电机传送回来的代表实际运行量的反馈脉冲量，获得当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值；在PLC与变频器通信时，将根据该偏差值D_i获得的速度指令发送给变频器；当反馈脉冲量等于设定的目标脉冲输出量时定位对象定位于目标位置。

Description

一种对定位对象进行定位的方法和装置

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其涉及一种对定位对象进行定位的方法和装置。

背景技术

经过了30多年的发展，可编程控制器(Programmable Logic Controller，PLC)目前已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。现在，PLC已经进入了包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。

图1是显示现有的PLC的硬件结构的示范性的示意图。其包括处理单元，存储器，输入/输出单元，通信接口及电源(未图示)等。

处理单元10分别连接存储器，输入/输出单元和通信接口，是PLC的运算和控制中心。

存储器根据其在PLC中的作用，分为以下3种：只读存储器11(Read Only Memory，ROM)，用户存储器12(User Memory，UM)和工作数据存储器13(Work Random Access Memory，Work RAM)。ROM11用于存储PLC的系统程序，用户不能更改。UM12用于存储用户根据功能要求而编写的应用程序(即梯形图：Ladder Program)。工作数据存储器13用于存储工作数据，工作数据是PLC运行时经常变化、经常存取的一些数据。工作数据存储器13例如还包括与输入单元对应的输入寄存器(未图示)以及作为各种内部寄存器的元件寄存器(未图示)等。

输入/输出单元使得PLC通过其与工业现场相联系，例如可以包括输入接口16和模拟输出接口18等。输入接口16接收操作指令、现场的状态信息和通过编码器15输出的反馈脉冲等。模拟输出接口15将控制信号等通过输出电路输出以驱动接触器、电机等执行元件。

通信接口例如可以包括串行通信接口14等。PLC利用串行通信接口14或以太网接口(未图示)与诸如变频器17的外部设备通信。

近年来，利用PLC控制变频器，并由变频器带动电机对诸如生产流水线等定位对象进行定位，已经成为工业生产中普遍应用的定位方法。

图2是显示现有的PLC的整体处理过程的流程图。

首先，PLC通电后进行初始化处理。然后进入循环工作过程，一次循环过程可归纳为四个工作阶段。

通用处理阶段：进行硬件检查、用户存储器检查等。检查正常后，才能进行下面的操作；若有异常情况，则根据错误的严重程度发出报警或停止PLC运行。

命令执行处理阶段：处理单元对用户程序即梯形图进行解释、执行；从输入寄存器、元件寄存器中读取状态；根据用户程序给出的逻辑关系进行运算，并将运算结果写入元件寄存器或其他数据内存区域。

输入/输出单元刷新处理阶段：在此阶段PLC进行输入/输出单元的刷新处理。

外围服务设备处理阶段：完成与外设端口(也是一种输入/输出单元)连接的外围设备(如变频器)的通信处理等。

图3是显示现有的通过PLC控制变频器对定位对象进行定位控制的系统构成的示范性示意图。该系统包括可编程逻辑控制器31，变频器32，电机33，编码器34和定位对象35。

现有技术中的定位方法中，用户事先在PLC31中设定一些操作量，如目标脉冲输出量M，启动脉冲频率f_start，目标脉冲频率f_object，加速比率r₊和减速比率r_-等。

目标脉冲输出量M对应期望的电机的运行量，即对应电机带动定位对象移动的总距离。

启动脉冲频率对应电机的启动速度，目标脉冲频率对应电机在恒速时的速度。加速比率表示电机在加速过程中脉冲频率周期递增的比率，减速比率表示电机在减速过程中脉冲频率周期递减的比率。设定这些值，可以控制电机的整个运转过程中的速度。

在PLC31的整体处理过程中，PLC31通过定时器实现中断处理，来定期计算假想脉冲输出量。定期计算的周期T可以由用户根据实际经验通过PLC31系统设定，例如为几毫秒。该假想脉冲输出量根据用户设定的操作量而计算得到。

在第i个计算周期T内的假想脉冲输出量Mi＝T*f_i，fi为该计算周期的脉冲频率。例如，如果该计算周期为第0个计算周期，则其脉冲频率为启动脉冲频率。

由于电机运转过程可以包括加速过程，恒速过程和减速过程。如果电机高速停止，则不包括减速过程。因此，

如果该计算周期处于加速过程，则f_i＝f_start+r₊*i；

如果该计算周期处于恒速过程，则f_i＝f_object；

如果该计算周期处于减速过程，则f_i＝f_object—r_-*i；

其中，i为≥0的正整数，在每个运动过程中，i从0开始计算。

在PLC31的命令执行处理阶段，将计算好的假想脉冲输出量存储在指定的内存区域。然后将假想脉冲输出量生成速度指令值，并存储在和变频器通信用的数据内存区域。

在PLC31的外围服务设备处理阶段，当PLC31可以与变频器32进行通信时，根据前述速度指令值生成被连接的变频器32能够识别的速度指令，并将该速度指令发送给变频器32。由变频器32带动电机33运转。

同时PLC31定期监控电机33通过编码器34传送过来的反馈脉冲，该反馈脉冲表示电机33的实际运行量。当电机33传送过来的反馈脉冲量大于或者等于目标脉冲输出量时，定位对象35停止，即实现定位。

由上述方法可知，PLC31定期计算假想脉冲输出量并向变频器32发送与该假想脉冲输出量相应的速度指令，从而由变频器控制电机33以期望的速度运转。但是，在PLC31通过变频器32控制电机32运转的实际过程中，电机32的实际转速并不总能达到期望的速度，会与理论值产生一定的偏差。

而现有的定位方法中，只是监控当前反馈脉冲量，对于电机运转过程中当前反馈脉冲量与当前累计的假想脉冲输出量之间的偏差并不作任何补偿。因此，由于电机转速的实际值(相应于当前反馈脉冲量)和理论值(相应于当前累计的假想脉冲输出量)之间的偏差不断积累，当PLC输出的脉冲达到目标脉冲输出量时，反馈脉冲量会较大程度上偏离目标脉冲输出量。这样，现有技术在梯形图执行阶段，在定位对象即将到达目标位置时比较反馈脉冲量和目标脉冲输出量，以决定PLC是否需要继续输出脉冲来补偿前面积累的偏差，直到反馈脉冲量大于或等于目标脉冲输出量才向变频器发送停止指令，控制定位对象停止在目标位置。

电机停止包括高速停止和低速运行停止两种。如果电机在高速运转过程中停止，则补偿电机运转过程中累积的偏差的时间可能非常少，但是从PLC发出停止指令到变频器停止电机转动的这段时间内电机将继续运转，由于电机从高速停止，这段距离将比较大，这样就会大大影响定位的精确度。

如果电机在低速运转过程中停止，需要先减速再低速运行，则从PLC发出停止指令到变频器停止电机转动的这段时间内电机继续运转的距离可能非常小(由于低速)，但是为了补偿电机运转过程中累积的偏差则需要以低速多运行一段时间，这样定位所花费的时间将大大超出预定定位时间。

综上所述，现有的定位方法很难同时满足对时间和精度要求较高的工业生产线(定位对象)上的操作。

发明内容

由于在现有的定位方法中，只监控当前反馈脉冲量，对于电机运转过程中当前反馈脉冲量与当前累计的假想脉冲输出量之间的偏差并不作任何补偿。因此，电机转速的实际值(相应于当前反馈脉冲量)和理论值(相应于当前累计的假想脉冲输出量)之间的偏差不断积累，以致到最后会产生较大的偏差。

本发明针对现有技术中存在的上述缺点，增加了偏差值计算这个关键的步骤，即在每个计算周期T，都进行当前反馈脉冲量与当前累计的假想脉冲输出量之间的偏差值计算，并在PLC可以与变频器进行通信时，将由计算得到的偏差值生成的速度指令发送给变频器，从而在电机的整个运转过程中不断地进行偏差补偿。

本发明的一个目的是提供一种对定位对象进行定位的方法，该方法通过可编程逻辑控制器(PLC)向变频器发送速度指令，由变频器控制电机旋转，由电机带动所述定位对象运动，并且通过可编程逻辑控制器监控电机传送回来的代表实际运行量的反馈脉冲量，当反馈脉冲量等于设定的目标脉冲输出量时定位对象定位于目标位置，该方法包括以下步骤：用户设定操作信息，以及PLC系统设定计算周期T，并初始化值R₀＝0；在每个计算周期，根据用户设定的操作信息计算所述计算周期T内的脉冲频率f_i和假想脉冲输出量Mi，其中，i为≥0的正整数，表示第i个计算周期；累计当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi，根据电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，获得当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’；以及在PLC与变频器通信时，将根据所述偏差值D_i获得的变频器能够识别的速度指令发送给所述变频器，由所述变频器控制所述电机旋转。

本发明的另一个目的是提供一种对定位对象进行定位的装置，该装置向变频器发送速度指令，由变频器控制电机旋转，由电机带动所述定位对象运动，该装置包括：

操作信息设置装置，供用户进行操作信息设置；系统设定和初始化装置，设定计算周期T，和初始化工作寄存器值R₀；脉冲频率和假想脉冲输出量计算装置，用于根据设置的操作信息，计算每个计算周期T内的脉冲频率fi和假想脉冲输出量Mi；其中，i为≥0的正整数，表示第i个计算周期；工作寄存器，用于累加每个计算周期得到的假想脉冲输出量Mi，从而得到当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi；偏差值计算装置，用于根据电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，计算当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’；速度指令生成和发送装置，用于根据所述偏差值D_i获得该变频器能够识别的速度指令，并将该速度指令发送到该变频器；比较装置，用于在定位对象即将达到目标位置时对当前反馈脉冲量和目标脉冲量进行比较；以及停止/反转指令发送装置，当反馈脉冲量等于目标脉冲输出量时，向变频器发送停止指令，由该变频器控制电机停止旋转，使该定位对象定位于目标位置；或者当反馈脉冲量大于目标脉冲输出量时，发出反转指令给变频器，变频器带动电机反转移动定位对象至目标位置。

本发明在现有技术的基础上，在每个计算周期T，增加了偏差值计算这个步骤，即都进行当前反馈脉冲量与当前累计的假想脉冲输出量之间的偏差值计算，该偏差值包含了电机的期望转速和实际转速之间的偏差，并在每次PLC与变频器进行通信时，将由该偏差值生成的速度指令发送给变频器，从而对电机的期望转速和实际转速之间的偏差进行了补偿，因此，本发明方法提高了定位的精确度，并且不需要在定位的最后阶段再花费时间对积累的偏差进行补偿了。

附图简要说明

图1是显示现有的PLC的硬件结构的示范性的示意图；

图2是显示现有的PLC的整体处理过程的流程图；

图3是显示现有的通过PLC控制变频器对定位对象进行定位控制的系统构成的示范性示意图；

图4是显示根据本发明的实施例的对定位对象进行定位的流程图；以及

图5是显示根据本发明另一实施例的对定位对象进行定位的装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本实施例通过可编程逻辑控制器PLC向变频器发送速度指令，由变频器控制电机旋转，由电机带动定位对象运动，并且通过PLC监控电机传送回来的代表实际运行量的反馈脉冲量，当反馈脉冲量达到设定的目标脉冲输出量时定位对象实现定位。

本实施例与现有技术的区别在于引入了偏差值计算这个步骤，即在每个计算周期T，都进行当前反馈脉冲量与当前累计的假想脉冲输出量之间的偏差值计算，并在PLC可以与变频器进行通信时，将由计算得到的偏差值生成的速度指令发送给变频器。

图4是显示根据本发明的实施例对定位对象进行定位的流程图。

如图4所示，首先，在PLC中为“定位”而设置操作信息(步骤S41)。该操作信息包括启动脉冲频率f₀、加速比率r₊、目标脉冲频率f_object、减速比率r_-、目标脉冲输出量M；并且系统设定计算周期T和初始化寄存器值R₀。

其中，启动脉冲频率f₀、加速比率r₊、目标脉冲频率f_object、减速比率r_-、目标脉冲输出量M和计算周期T的定义与现有技术相同。

接着，根据设置的操作信息，获得电机的加速过程包含的计算周期的个数，减速点位置，减速过程包含的计算周期的个数(步骤S42)。

其中，加速运动过程所需的计算周期的个数n₊由下述公式获得：

n₊＝(f_object—f_start)/r₊。

减速运动过程所需的计算周期的个数n_-由下述公式获得：

n-＝f_object/r_-。

减速点位置是这样计算的：当可编程逻辑控制器累计输出M—Rn_-个脉冲后，即达到减速点位置，电机由恒速运动过程变换到减速运动过程，其中，M为目标脉冲输出量，Rn-为减速运动过程中累积的假想脉冲输出量。M—Rn_-个脉冲即为加速过程和恒速过程中累计的假想脉冲输出量。

然后，在每个计算周期，根据设置的操作信息，获得该计算周期T内的脉冲频率fi和假想脉冲输出量Mi(步骤S43)。

电机启动后即进入加速过程，达到一定速度后进入恒速过程，经减速点后进入减速过程，直到停止。如果该周期在加速过程，则f_i＝f_start+r₊*i；如果该周期在恒速过程，则f_i＝f_object；如果该周期在减速过程，则f_i＝f_object—r_-*i。其中，i为≥0的正整数，代表第i个周期，在每个运动过程中，i从0开始计算。

那么，假想脉冲输出量Mi＝T*f_i，即在计算周期T内输出的假想脉冲量。

本实施例的电机运转过程包括加速，恒速和减速过程。当然，本领域的技术人员应该熟知，电机的运转过程也可以只包括加速和恒速过程，而没有减速过程。本发明也可以适用于这种情况。

接着，获得当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi(步骤S44)。R₁是PLC中一个工作寄存器的值，用于累加每个计算周期得到的假想脉冲输出量Mi，从而得到当前所有假想脉冲输出量。

再根据电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，获得当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’(步骤S45)。该偏差值Di被存储于PLC指定内存区域并更新前一周期的偏差值。

在每次PLC与变频器通信时，将根据所述偏差值D_i获得的变频器能够识别的速度指令发送给所述变频器，由所述变频器根据该速度指令控制所述电机旋转(步骤S46)。即由偏差值决定速度指令D_i，从而决定电机的转速。

具体地，从PLC指定内存区域读取该偏差值Di，并根据该偏差值D_i生成变频器用的速度指令值。该速度指令值存储在和变频器通信用的数据内存区域内。

然后，根据计算得到的速度指令值生成能够被变频器识别的速度指令，在每次PLC与变频器通信时，将该速度指令发送到变频器，由该变频器根据设置的“速度”带动电机旋转。在本实施例中，由于PLC与变频器通信的周期一般长于计算周期T，因此，只有通信前最后一次更新的偏差值Di对控制电机速度有效，其余的偏差值只是起到定期计算的效果。

当电机传送回来的反馈脉冲量等于目标脉冲输出量，则可编程逻辑控制器向变频器发送停止指令，由变频器控制电机停止旋转，使定位对象定位于目标位置(步骤S47)。

另外，本实施例中可以偏差值是否为0作为停止的条件，如果出现反馈脉冲量大于目标脉冲输出量的情况，则偏差值为负，可以令PLC发出反转指令给变频器，变频器带动电机反转移动定位对象至定位位置。

上文描述了对定位对象进行定位的总体流程，为了显而易见地体现电机从加速、恒速到减速的过程，下面申请人用具体数值为例描述各个过程的数据计算。

假设设置的操作信息具体为：启动频率f_start＝100、加速比率r₊＝300、目标频率f_object＝50000、减速比率r_-＝200、目标脉冲输出量M＝600000；以及设定计算周期T＝4ms和初始化寄存器值R₀＝0。

计算过程如下：

①.计算加速过程所需的计算周期的个数

加速所需周期数＝(目标频率-启动频率)/加速比率＝(50000-100)/300＝166

②.计算加速过程中每个计算周期的脉冲频率和假想脉冲输出量

加速周期0：脉冲频率＝启动频率＝100(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*100＝0.4＝1

加速周期1：脉冲频率＝启动频率+加速比率＝100+300＝400(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*400＝1.6＝2

...............

加速周期i：脉冲频率＝启动频率+加速比率*i＝100+300*i(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*(100+300*i)

...............

加速周期165：脉冲频率＝启动频率+加速比率^*165＝100+300*165＝49600(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*49600＝198

预计加速过程中累积的假想脉冲输出量＝1+2+...+198＝16664

③.计算加速过程中每个周期的偏差值

加速周期0：寄存器值＝寄存器值+加速周期0假想脉冲输出量＝0+1＝1

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝1-0＝1

加速周期1：寄存器值＝寄存器值+加速周期1假想脉冲输出量＝1+2＝3

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

................

加速周期i：寄存器值＝寄存器值+加速周期i假想脉冲输出量

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

预计PLC累计假想输出脉冲16664个后，PLC进入恒速过程；

④.计算恒速过程中每个周期的脉冲频率和假想脉冲输出量

脉冲频率＝目标频率＝50000(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*50000＝200

⑤.计算恒速过程中每个周期的偏差值

恒速周期1：寄存器值＝寄存器值+恒速周期1假想脉冲输出量＝16664+200＝16864

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

恒速周期i：寄存器值＝寄存器值+恒速周期i假想脉冲输出量

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

⑥.计算减速所需周期数

减速所需周期数＝目标频率/减速比率＝50000/200＝250

⑦.计算减速过程中每个周期的脉冲频率和假想脉冲输出量

减速周期0：脉冲频率＝目标频率＝50000(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*50000＝200

减速周期1：脉冲频率＝目标频率-减速比率＝50000-200＝49800(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*49800＝199.2＝199

减速周期2：脉冲频率＝目标频率-减速比率*2＝50000-200*2＝49600(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*49600＝198.4＝198

...............

减速周期i：脉冲频率＝目标频率-减速比率*i＝50000-200*i(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*(50000-200*n)

...............

减速周期249：脉冲频率＝目标频率-减速比率*249＝50000-200*249＝200(Hz)

假想脉冲输出量＝计算周期*脉冲频率＝0.004*200＝1

减速过程中累积的假想脉冲输出量＝200+199+...+1＝25000

⑧.计算减速点位置

减速点位置＝目标脉冲输出量-减速过程中累积的假想脉冲输出量＝600000-25000＝575000

即累计输出575000个脉冲后进入减速过程；

⑨.计算减速过程中每个周期的偏差值

减速周期1：寄存器值＝寄存器值+减速周期1假想脉冲输出量＝575000+200＝575200

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

................

减速周期i：寄存器值＝寄存器值+减速周期i假想脉冲输出量

偏差值＝寄存器值-反馈脉冲数＝...

⑩.当反馈脉冲量等于600000后，可编程逻辑控制器向变频器发送停止指令，由变频器控制电机停止旋转，使定位对象定位于目标位置。

从本实施例可以看出，本发明方法的关键在于进行了当前所有假想脉冲输出量和反馈脉冲量之间的偏差计算，并以该偏差值为基础向变频器发送速度指令。这样的话，在电机的整个运转过程中不断地进行偏差补偿，这样就不需要在定位的最后阶段再花费时间对积累的偏差进行补偿了。

与现有技术的定位方法比较，本实施例的定位方法具有下述的优点。

与高速停止比较：本实施例中采用了加速、恒速到减速，因此从PLC发出停止指令到变频器停止电机转动的这段时间内的电机继续运转引起的定位偏差小，主要体现了定位的精确度。

与低速停止比较：同样都有一个减速过程，但现有技术在电机即将停止前以低速运转的方式对整个运转过程中积累的偏差进行补偿，增加了定位时间；而本实施例中将补偿分散到每次PLC与变频器通信时(即贯穿整个定位过程的始终)，从而不必在定位的最后阶段才进行偏差的补偿。因此实施例中的定位时间将少于低速停止时的情况。

另外，本实施例的定位方法还具有高速停止与低速停止均不能做到的优点：虽然都是以比较反馈脉冲量和目标脉冲输出量作为停止的条件，但如果比较时反馈脉冲量已经大于目标脉冲输出量，现有技术也只能发出停止指令，而无法对定位对象位置进行反转调整；而本实施例中以偏差值是否为0作为停止的条件，如果出现反馈脉冲量大于目标脉冲输出量的情况，则PLC发出反转指令给变频器，变频器则带动电机反转移动定位对象至定位位置。

如图5所示，对定位对象进行定位的装置500，包括：操作信息设置装置501，系统设定和初始化装置502，脉冲频率和假想脉冲输出量计算装置503，工作寄存器504，偏差值计算装置505，速度指令生成和发送装置506，比较装置507和停止/反转指令发送装置508。

操作信息设置装置501供用户进行操作信息设置，该操作信息包括启动频率f_start、加速比率r₊、目标频率f_object、减速比率r_-、目标脉冲输出量M。

系统设定和初始化装置502用于设定计算周期T，和初始化工作寄存器值R₀；

脉冲频率和假想脉冲输出量计算装置503，用于根据设置的操作信息，计算每个计算周期T内的脉冲频率fi和假想脉冲输出量Mi；

工作寄存器504用于累加每个计算周期得到的假想脉冲输出量Mi，从而得到当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi。

偏差值计算装置505，用于根据电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，计算当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’。

速度指令生成和发送装置506，用于根据该偏差值D_i获得该变频器能够识别的速度指令，并将该速度指令发送到该变频器，由该变频器控制该电机旋转。

比较装置507，用于在定位对象即将达到目标位置时对当前反馈脉冲量和目标脉冲量进行比较。

停止/反转指令发送装置508，当反馈脉冲量等于目标脉冲输出量时，向变频器发送停止指令，由该变频器控制电机停止旋转，使该定位对象定位于目标位置；或者当反馈脉冲量大于目标脉冲输出量时，发出反转指令给变频器，变频器带动电机反转移动定位对象至定位位置。

本领域的技术人员应该容易地知道，对定位对象进行定位的装置500可以是可编程逻辑控制器PLC的组成部分，也可以是能够由程序控制完成上述功能的任何其它电子设备。

虽然已经描述了本发明的一些实施例，但这些实施例只以实例的方式呈现，其意图并不是限制本发明的范围。实质上，本文描述的新颖的方法和系统可以多种其它形式实施；进一步，对本文描述的方法和系统的形式可以作出多种省略，替代和改变而不背离本发明的精神和范围。附后的权利要求及其等同内容的意图是覆盖落在本发明的范围和精神内的这样的形式或者修改。

Claims

1.一种对定位对象进行定位的方法，所述方法通过可编程逻辑控制器PLC向变频器发送速度指令，由所述变频器控制电机旋转，由所述电机带动所述定位对象运动，并且通过可编程逻辑控制器监控所述电机传送回来的代表实际运行量的反馈脉冲量，当反馈脉冲量等于设定的目标脉冲输出量时定位对象定位于目标位置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.用户设定操作信息，以及PLC设定计算周期T，并初始化值R₀＝0；

b.在每个计算周期，根据用户设定的操作信息计算所述计算周期T内的脉冲频率f_i和假想脉冲输出量Mi，其中，i为≥0的正整数，表示第i个计算周期；

c.累计当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi，

d.根据所述电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，获得当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’；以及

e.在PLC与变频器通信时，将根据所述偏差值D_i获得的变频器能够识别的速度指令发送给所述变频器，由所述变频器控制所述电机旋转。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中，所述操作信息包括启动脉冲频率f_start、加速比率r₊、目标脉冲频率f_object、减速比率r_-和目标脉冲输出量M。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b中

如果所述第i个计算周期处于加速过程，则f_i＝f_start+r_+*i；

如果所述第i个计算周期处于恒速过程，则f_i＝f_object；

如果所述第i个计算周期处于减速过程，则f_i＝f_object—r_-*i；

其中，在每个运动过程中，i从0开始计算。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤b中，假想脉冲输出量Mi＝T*f_i，其中T为计算周期，f_i为所述计算周期的脉冲频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述加速过程所包括的计算周期的个数n₊由下述公式获得：

n₊＝(f_object—f_start)/r₊。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述减速过程所包括的计算周期的个数n_-由下述公式获得：

n_-＝f_object/r_-。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述恒速过程变换到减速过程的减速点位置由当前所有假想脉冲输出量达到M—Rn_-个来确定，其中，M为目标脉冲输出量，Rn_-为减速运动过程中累积的假想脉冲输出量。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当反馈脉冲量大于设定的目标脉冲输出量时，所述可编程逻辑控制器发出反转指令给变频器，变频器带动电机反转移动定位对象至目标位置。

9.一种对定位对象进行定位的装置，所述装置向变频器发送速度指令，由所述变频器控制电机旋转，由所述电机带动所述定位对象运动，并且通过所述装置监控所述电机传送回来的代表实际运行量的反馈脉冲量，当反馈脉冲量达到设定的目标脉冲输出量时定位对象定位于目标位置，其特征在于，所述装置包括：

操作信息设置装置，供用户进行操作信息设置；

系统设定和初始化装置，设定计算周期T，和初始化工作寄存器值R₀；

脉冲频率和假想脉冲输出量计算装置，用于根据设置的操作信息，计算每个计算周期T内的脉冲频率fi和假想脉冲输出量Mi；其中，i为≥0的正整数，表示第i个计算周期；

工作寄存器，用于累加每个计算周期得到的假想脉冲输出量Mi，从而得到当前所有假想脉冲输出量R_i＝R_i-1+Mi；

偏差值计算装置，用于根据电机传送回来的当前反馈脉冲量f_i’，计算当前所有假想脉冲输出量和当前反馈脉冲量之间的偏差值Di＝R_i—f_i’；

速度指令生成和发送装置，用于根据所述偏差值D_i获得所述变频器能够识别的速度指令，并将所述速度指令发送到所述变频器；

比较装置，用于在定位对象即将达到目标位置时对当前反馈脉冲量和目标脉冲量进行比较；以及

停止/反转指令发送装置，当反馈脉冲量等于目标脉冲输出量时，向变频器发送停止指令，由所述变频器控制电机停止旋转，使所述定位对象定位于目标位置；或者当反馈脉冲量大于目标脉冲输出量时，发出反转指令给变频器，变频器带动电机反转移动定位对象至目标位置。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述操作信息包括启动脉冲频率f_start、加速比率r₊、目标脉冲频率f_object、减速比率r_-和目标脉冲输出量M。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，

如果所述第i个计算周期处于加速过程，则f_i＝f_start+r_+*i；

如果所述第i个计算周期处于恒速过程，则f_i＝f_object；

其中，在每个运动过程中，i从0开始计算。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述假想脉冲输出量Mi＝T*f_i，其中T为计算周期，f_i为所述计算周期的脉冲频率。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述加速过程所包括的计算周期的个数n₊由下述公式获得：

n₊＝(f_object—f_start)/r₊。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述减速过程所包括的计算周期的个数n_-由下述公式获得：

n_-＝f_object/r_-。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述恒速过程变换到减速过程的减速点位置由当前所有假想脉冲输出量达到M—Rn_-个来确定，其中，M为目标脉冲输出量，Rn_-为减速运动过程中累积的假想脉冲输出量。