ใช้งาน PLC ร่วมกับ Servo

การใช้งาน PLC ร่วมกับ Servo Motor

การควบคุม Servo Motor เป็นส่วนสำคัญในระบบอัตโนมัติโรงงาน เพื่อใช้งานกับ Robot Arm หรือ Linear Actuator ที่ต้องการความแม่นยำในตำแหน่งและความเร็ว บทความนี้จะแนะนำการเตรียมความพร้อมและการเชื่อมต่อ PLC กับ Servo Drive

องค์ประกอบของระบบ Servo

ระบบควบคุม Servo ประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วน:

1. PLC (Programmable Logic Controller)

• ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมหลัก
• ส่งสัญญาณ High Speed Output ในรูปแบบ Pulse
• ต้องเป็น PLC รุ่น Transistor เท่านั้น (ไม่สามารถใช้รุ่น Relay ได้)

2. Servo Drive/Servo Amplifier

• รับสัญญาณ Pulse จาก PLC
• ทำการขยาย (Amplify) สัญญาณเพื่อขับเคลื่อน Motor
• รับข้อมูลย้อนกลับจาก Encoder เพื่อควบคุมตำแหน่ง

3. Servo Motor

• Motor ที่มี Encoder ติดมาด้วย
• มีความเที่ยงตรงสูงในการควบคุมตำแหน่ง
• ส่งข้อมูลตำแหน่งกลับไปยัง Drive

การเชื่อมต่อสาย Control Terminal

ขั้นตอนการต่อสาย CN1 สำหรับรุ่น R8 (Control Terminal)

1. PIN 35 - เชื่อมต่อ 24V จาก PLC
2. PIN 43 (Pulse) - เชื่อมต่อ Y0 ของ PLC (สัญญาณ Pulse)
3. PIN 39 (Signal Off) - เชื่อมต่อ Y4 ของ PLC (กำหนดทิศทาง)
4. PIN 41 (Enable) - เชื่อมต่อ Y1 ของ PLC (เปิด/ปิด Servo)

การต่อสาย Common

เนื่องจาก PLC เป็นแบบ NPN Transistor:

• COM0 ของ PLC เชื่อมต่อ 0V
• COM2 ของ PLC เชื่อมต่อ 0V

PLC                 Servo Drive (CN1)
24V     --------->  PIN 35
Y0      --------->  PIN 43 (Pulse)
Y4      --------->  PIN 39 (Direction)
Y1      --------->  PIN 41 (Enable)
COM0    --------->  0V

การต่อสายกำลังและ Encoder

• L1, L2: ไฟบ้าน 220V
• U, V, W, Ground: สายขับเคลื่อน Motor
• Encoder Cable: เชื่อมต่อ Drive กับ Motor โดยตรง

การตั้งค่า Communication ผ่าน Ethernet

1. ตรวจสอบ Network Configuration

PLC Default IP: 192.168.1.200
Computer ต้องอยู่ใน Network เดียวกัน (192.168.1.x)

2. ตรวจสอบ IP Address ของ Computer

1. กดปุ่ม Windows + R
2. พิมพ์ cmd
3. พิมพ์ ipconfig
4. ตรวจสอบ Ethernet Adapter

3. ปรับ IP Address (หากจำเป็น)

1. ไปที่ Control Panel → Network & Internet → Network & Sharing Center
2. คลิก Ethernet → Properties
3. เลือก IPv4 → Properties
4. ตั้งค่า IP ให้อยู่ใน Network เดียวกัน

4. ทดสอบการเชื่อมต่อ

cmdping 192.168.1.200

5. ตั้งค่า Communication ใน Software

1. เปลี่ยนจาก USB เป็น Network
2. ระบุ IP Address: 192.168.1.200
3. กดปุ่ม Test เพื่อทดสอบ
4. หากสำเร็จสามารถ Download และ Monitor ผ่าน Ethernet ได้

การเขียนโปรแกรม Enable Servo

ตัวอย่างโค้ดพื้นฐาน

Network 1: Enable Servo
LD M500 (Enable Switch)
(OUT Y1) Enable Servo

การทำงานของ Enable

• เมื่อ Y1 = ON: Servo จะ Lock ตำแหน่งและพร้อมรับคำสั่ง
• เมื่อ Y1 = OFF: Servo จะ Free (สามารถขยับด้วยมือได้)

การตรวจสอบสถานะ Servo Drive

สถานะบนหน้าจอ Drive

• Prd: Position Mode Ready (พร้อม แต่ยัง Disable)
• Pru: Position Mode Running (พร้อมและ Enable แล้ว)

เคล็ดลับการใช้งาน

การเลือกสายสัญญาณ

• แนะนำใช้สาย Ethernet แทน USB-C เพื่อลดการรบกวนสัญญาณ
• หรือใช้สาย USB-C ที่คุณภาพดีมีตัวกันความถี่
• Servo Motor มีการสลับ High Frequency ที่อาจรบกวน USB Communication

การป้องกันปัญหา

• ตรวจสอบ PLC เป็นรุ่น Transistor ก่อนใช้งาน
• Test การเชื่อมต่อ Network ก่อน Download โปรแกรม
• Enable Servo ค่อยๆ ทีละขั้นตอน

สรุป

การใช้ PLC ควบคุม Servo Motor ต้องเข้าใจการเชื่อมต่อทั้ง Control Signal และ Communication ให้ถูกต้อง การใช้ Transistor PLC เป็นสิ่งจำเป็น และการตั้งค่า Network Communication จะช่วยให้การ Monitor และ Debug สะดวกกว่า USB ในขั้นตอนต่อไป จะเป็นการเขียนโปรแกรมควบคุมการเคลื่อนที่ของ Servo Motor