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伺服在自动化控制中，伺服电机的 “左右摇摆” 通常指电机带动负载在两个位置之间往复运动（如摆臂、分拣机构的左右摆动），核心是通过位置模式或速度模式控制电机正反转，并配合限位信号或位置指令实现精准切换。以下是具体实现方法（以三菱伺服 + PLC 为例）：

一、核心控制逻辑

左右摇摆的本质是：

1. 电机从 “左限位”（或起始位置）运行到 “右限位”（目标位置 1），触发停止；

2. 延迟后反向运行到 “左限位”（目标位置 2），触发停止；

3. 循环上述过程，实现往复摇摆。

需用到的关键要素：

• 位置指令：设定左右两个目标位置（如脉冲数或角度）；

• 方向切换：通过 PLC 输出信号控制伺服正反转（或修改脉冲方向）；

• 限位保护：用接近开关或编码器反馈判断是否到达端点；

• 速度控制：设置摇摆速度（避免冲击）。

二、硬件配置

1. 伺服系统：伺服电机（如三菱 HG-KR 系列）+ 驱动器（MR-JE 系列）。

2. PLC：三菱 FX5U/FX3U（需脉冲输出模块，如 FX5-1PG）。

3. 传感器：左限位开关（X0）、右限位开关（X1）（NPN 常闭型，到位时断开）。

4. 接线：

• PLC 脉冲输出（Y0）→ 伺服脉冲输入（PULSE）；

• PLC 方向输出（Y1）→ 伺服方向输入（SIGN）；

• 限位开关 X0、X1 → PLC 输入，用于停止和换向。

三、PLC 程序实现（梯形图逻辑）

1. 初始化与参数设置

plaintext

|-----[M8000]-------------------------[MOV K1000 D100]----|  // 左限位位置（脉冲数）
|                                                        |
|--------------------------------------[MOV K5000 D101]----|  // 右限位位置（脉冲数）
|                                                        |
|--------------------------------------[MOV K2000 D102]----|  // 运行速度（脉冲/秒）
|                                                        |
|--------------------------------------[MOV K100 D103]-----|  // 到位延迟时间（100ms）

2. 摇摆控制逻辑

plaintext

// 启动信号（X2闭合开始摇摆）
|-----[X2]-------------------------(SET M0)----------------|  // M0=1：启动摇摆
|                                                        |
// 停止信号（X3闭合停止）
|-----[X3]-------------------------(RST M0)----------------|  // M0=0：停止摇摆
|                                                        |
// 左限位触发（到达左端点）
|-----[M0]-----[X0]----------------(SET M1)-----(RST M2)---|  // M1=1：左到位，准备向右
|                                                        |
// 右限位触发（到达右端点）
|-----[M0]-----[X1]----------------(SET M2)-----(RST M1)---|  // M2=1：右到位，准备向左
|                                                        |
// 从左向右运行（M1触发）
|-----[M1]-------------------------[PLSV D102 Y0 Y1]-------|  // 按D102速度正向运行（Y1=1）
|        |                                               |
|        +-------------------------[TON T0 D103]----------|  // 到位后延迟D103时间
|                                                        |
|-----[T0]-------------------------(RST M1)----------------|  // 延迟结束，复位左到位标志
|                                                        |
// 从右向左运行（M2触发）
|-----[M2]-------------------------[PLSV D102 Y0 Y2]-------|  // 按D102速度反向运行（Y2=0，方向反转）
|        |                                               |
|        +-------------------------[TON T1 D103]----------|  // 到位后延迟D103时间
|                                                        |
|-----[T1]-------------------------(RST M2)----------------|  // 延迟结束，复位右到位标志

关键指令说明

• PLSV：三菱 PLC 的脉冲输出指令，PLSV D102 Y0 Y1表示：

• 速度由 D102 设定（脉冲 / 秒）；

• 脉冲从 Y0 输出；

• 方向由 Y1 控制（Y1=1 正向，Y1=0 反向）。

• 限位逻辑：X0（左限位）和 X1（右限位）到位时，通过 M1/M2 切换运行方向，避免超程。

四、伺服驱动器参数设置

1. 控制模式：设置为 “位置控制模式”（参数 Pr0.00=0）。

2. 脉冲形式：选择脉冲 + 方向（Pr0.01=0），与 PLC 输出匹配。

3. 加速 / 减速时间：设置适当的加减速时间（如 Pr2.01=100，Pr2.02=100，单位 ms），避免摇摆时冲击。

4. 软限位（可选）：若传感器失效，通过驱动器设置软限位（Pr5.04 = 左极限脉冲，Pr5.05 = 右极限脉冲）。

五、优化与扩展

1. 平滑摇摆：增加 S 型加减速（部分伺服支持），或在 PLC 中通过分段调整速度实现缓冲。

2. 可调范围：用 potentiometer（电位器）连接 PLC 的 AD 模块，实时修改 D100（左）和 D101（右）的位置，调整摇摆幅度。

3. 紧急停止：接入急停信号（X4），触发时立即切断伺服使能（Y3=0）。

4. 原点回归：每次启动前执行原点回归（使用 Z 相脉冲或原点传感器），确保摇摆起点一致。

六、常见问题解决

• 摇摆不平稳：检查加减速时间是否过短，或负载惯量匹配是否不良（需调整惯量比，见前文）。

• 限位失效：确认传感器接线（NPN/PNP 是否与 PLC 输入类型匹配），或增加硬件限位（机械挡块）。

• 换向冲击：延长 T0/T1 的延迟时间，或在换向瞬间降低速度（如临时将 D102 设为 500）。

通过上述方法，可实现伺服电机稳定的左右摇摆控制，适用于包装机械、分拣设备、摆臂机器人等场景。