APOYO TÉCNICO
Publicado 2026-04-07
Este artículo proporciona una guía práctica y completa para controlar un estándar.servomotor mediante un controlador lógico programable (PLC). Cubre el principio de funcionamiento fundamental deservomotores, los requisitos exactos de salida y hardware del PLC, diagramas de cableado, lógica de programación paso a paso (incluida la configuración PWM), un estudio de caso industrial del mundo real y consejos para la resolución de problemas. No se mencionan marcas; Todos los ejemplos se basan en escenarios industriales genéricos y comunes. Siguiendo esta guía, podrá integrar unservomotor en su sistema controlado por PLC con confianza.
Un servomotor de posición estándar (no un sistema servodrive+codificador) está controlado por unSeñal de modulación de ancho de pulso (PWM). La electrónica interna del servo interpreta el ancho del pulso para determinar el ángulo objetivo.
Periodo de señal: 20 ms (50 Hz) – fijo.
Rango de ancho de pulso: 0,5 ms a 2,5 ms.
0,5 ms → 0 grados (o ángulo mínimo)
1,5 ms → 90 grados (punto medio)
2,5 ms → 180 grados (o ángulo máximo)
El PLC debe generar esta señal PWM precisa en una salida digital.Fundamentalmente, la mayoría de las salidas digitales de los PLC son de 24 V CC, mientras que las entradas de señales de servo esperan 3,3 V o 5 V CC. Por lo tanto, se requiere un convertidor de nivel de voltaje o un simple divisor resistivo para evitar dañar el servo.
No todos los PLC pueden generar directamente una señal PWM. Necesitas:
Asalida de transistor (fuente)Modelo PLC. Las salidas de relé no pueden producir la conmutación de alta velocidad requerida para PWM.
Al menos unosalida de alta velocidado unSalida compatible con PWM(a menudo etiquetado como Q0.0, Q0.1 o similar).
Software de programación que admite instrucciones PWM o salida de tren de impulsos (PTO).
Si su PLC carece de capacidad PWM incorporada, puede utilizar unmódulo generador externo PWMcontrolado por el PLC mediante señales analógicas o digitales. Sin embargo, se prefiere el uso de una salida PWM nativa por motivos de precisión y confiabilidad.
PLC con salida de transistor (p. ej., salida de 24 V CC)
Servomotor (tipo estándar de 3 cables: alimentación, tierra, señal)
Fuente de alimentación externa de 5 V DC para el servo (no utilice la fuente de 24 V del PLC)
Cambiador de nivel de voltaje (5 V a 24 V, o un divisor de resistencia: 2,2 kΩ y 1 kΩ)
1. Servoalimentación (cable rojo)→ Terminal positivo externo de 5 V CC.
2. Tierra del servo (cable marrón o negro)→ Tierra externa de 5 V CCyTierra común del PLC (0 V). Esto asegura una referencia común.
3. Señal de servo (cable naranja o amarillo)→ Salida del convertidor de nivel (lado 5 V).
4. Salida digital del PLC (p. ej., Q0.0)→ Entrada del convertidor de nivel (lado 24 V).
> Ejemplo de uso de divisor de resistencia (sin IC):
> Conecte la salida del PLC → resistencia de 2,2 kΩ → pin de señal del servo. Conecte una resistencia de 1 kΩ desde el pin de señal del servo a tierra (0 V). Esto divide 24 V en aprox. 5 V. Verificar con multímetro antes de conectar el servo.
Digamos que necesitas que el servo se mueva a 90° (posición media). Ancho de pulso requerido = 1,5 ms.
La mayoría de los PLC utilizan unInstrucción PWMcon parámetros:
Tiempo de ciclo (período)= 20 ms (fijo)
Ancho de pulso= calculado desde el ángulo:
Ancho de pulso (ms) = 0,5 + (ángulo/180) × 2,0
Ejemplo: 90° → 0,5 + (90/180)2,0 = 0,5 + 1,0 = 1,5 ms.
Ejemplo de lógica de escalera genérica (usando un bloque PWM):
// Suponer valor de ángulo almacenado en D100 (0-180) // Calcular ancho de pulso en microsegundos MOV D100 D102 // ángulo MUL D102 K20 // ángulo 20 (porque 2.0ms = 2000us, pero escalado simplificado) ADD D102 K500 // + 500us → ancho de pulso en microsegundos MOV D102 PWM_PULSE_WIDTH MOV K20000 PWM_PERIOD // 20000us = 20ms // Ejecutar instrucción PWM en la salida Q0.0 PWM Q0.0 PWM_PERIOD PWM_PULSE_WIDTHImportante:La mayoría de los PLC requieren que la salida PWM esté configurada en los registros del sistema. Consulte el manual de su PLC para conocer las direcciones de memoria exactas.
Antes de conectarse al servo, utilice un osciloscopio o un analizador lógico para verificar:
Período = 20 ms (±1%)
El ancho del pulso coincide con su ángulo objetivo dentro de ±20 μs
Guión:Una pequeña planta de fabricación utiliza un PLC para controlar una cinta transportadora. Las piezas de diferentes tamaños deben desviarse a dos contenedores. Un servomotor estándar hace girar una puerta abatible (0° = contenedor izquierdo, 90° = centro, 180° = contenedor derecho).
Componentes del sistema (genéricos):
PLC con una salida de transistor (compatible con PWM)
Un servomotor (lógica de 5 V, alimentación de 6 V)
Sensor fotoeléctrico para detectar el tamaño de la pieza.
Fuente de alimentación de 5 V y divisor de resistencia (2,2 kΩ + 1 kΩ)
Lógica del programa PLC:
1. El sensor detecta la pieza → El PLC lee el tamaño del código analógico o de barras.
2. Si el tamaño
3. Si tamaño 50-80 mm → ángulo = 90° (1,5 ms) → contenedor central.
4. Si tamaño > 80 mm → ángulo = 180° (2,5 ms) → contenedor derecho.
5. El PLC actualiza el ancho de pulso PWM en tiempo real.
6. Un retraso de 0,5 segundos permite que la puerta se mueva antes de que llegue la pieza.
Resultado:El sistema funcionó continuamente durante 8 meses sin fallas en los servos. Los factores clave de éxito fueron:
Coincidencia adecuada del nivel de voltaje (24 V → 5 V)
Alimentación externa estable de 5 V (no del PLC)
Período de PWM mantenido exactamente en 20 ms
No alimente el servo desde la fuente de 24 V del PLC.Los servomotores pueden consumir corrientes máximas >1 A, lo que puede dañar el PLC. Utilice un regulador exclusivo de 5 V (por ejemplo, 7805) o una fuente de alimentación independiente.
Conecte siempre las tierras juntas– El PLC 0V y la fuente de alimentación del servo 0V deben ser comunes.
Proteger la salida del PLC– Una resistencia en serie de 220 Ω en el lado de salida del PLC limita la corriente si el convertidor de nivel falla.
Pruebe primero con un servo de bajo costoantes de implementarlo en producción.
Conclusión central:Controlar con éxito un servomotor con un PLC requiere de tres elementos no negociables:
1. UnSeñal PWM con un período fijo de 20 msy ancho de pulso variable con precisión.
2. Conversión de nivel de voltajedesde 24 V (salida PLC) hasta 5 V (entrada servo).
3. Unterreno comúnentre la fuente de alimentación del servo y el PLC.
Recomendaciones prácticas para su proyecto:
Paso 1:Verifique que su PLC tenga una salida de transistor con capacidad PWM. De lo contrario, compre un módulo generador PWM económico (independiente) y contrólelo con una salida digital estándar.
Paso 2:Construya un divisor de resistencia simple (2,2 kΩ + 1 kΩ) en una placa y pruébelo con un multímetro para confirmar que la salida sea ~5 V cuando la salida del PLC esté activada.
Paso 3:Escriba un pequeño programa de prueba que cicle el servo entre 0°, 90° y 180° con pausas de 2 segundos.
Paso 4:Utilice un osciloscopio (o un analizador lógico de $20) para verificar la señal PWM antes de conectar el servo.
Paso 5:Una vez confirmado, intégrelo en su secuencia de automatización completa, agregando siempre un tiempo de permanencia de 0,3 a 0,5 segundos después de cada cambio de ángulo para permitir el asentamiento mecánico.
Si sigue esta guía, logrará un servocontrol confiable y repetible utilizando PLC industriales estándar, sin depender de ninguna marca específica o módulo propietario.
Hora de actualización: 2026-04-07
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