基于PLC雙軸位置控制

1、學(xué)年第學(xué)期課題名稱雙軸位置控制實(shí)訓(xùn)基于PLC雙軸控制實(shí)訓(xùn)摘要雙軸位置控制主要利用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，利用設(shè)備控制面板上模式旋鈕來(lái)選擇手動(dòng)或自動(dòng)的運(yùn)行方式，可以在二維平面內(nèi)完成一定的設(shè)計(jì)，在數(shù)控系統(tǒng)等領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛關(guān)鍵詞：雙軸控制PLC位置控制Abstract:BiaxialpositioncontrolismainlytheuseofPLCtorealizethecontrolofthewholesystem,theuseofequipmentonthecontrolpanelmodelknobtoselectmanualorautomaticoperationmode,canbe

2、donein2dplanedesign,iswidelyappliedinthefieldofnumericalcontrolsystem,etcKeywords:BiaxialcontrolPLCpositioncontrol1 .課題要求(1) .總體控制要求：能夠通過(guò)PLC控制X軸，Y軸兩電機(jī)完成一系列的自動(dòng)控制動(dòng)作，可以使系統(tǒng)自動(dòng)完成一幾何圖形的繪制。(2) .程序運(yùn)行后，可以選擇對(duì)電機(jī)的自動(dòng)控制及手動(dòng)控制(3) .自動(dòng)控制可以完成一系列動(dòng)作2 .硬件介紹與原理圖本實(shí)驗(yàn)設(shè)備由機(jī)械運(yùn)動(dòng)、電氣控制回路、氣動(dòng)控制回路與鋁型材板四部分組成，將機(jī)械、電氣及氣動(dòng)有機(jī)組合在一起，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制的系統(tǒng)。

3、圖1為雙軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置。其中，X,Y軸電機(jī)為兩步進(jìn)電機(jī)，由PLC輸出脈沖信號(hào)給步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在X軸和Y軸運(yùn)動(dòng)。主要部件與功能如下：總電源開(kāi)關(guān)：控制設(shè)備電源通斷。(在照片上被開(kāi)關(guān)電源遮住，之后會(huì)有詳細(xì)圖解。)開(kāi)關(guān)電源：將交流220V轉(zhuǎn)換為直流24V,供中間繼電器、電磁閥等弱電電路使用。接線端子：接線轉(zhuǎn)換。中間繼電器：控制電磁閥、電機(jī)等通斷。過(guò)濾減壓閥：由氣源接入空氣過(guò)濾器，由空氣過(guò)濾器過(guò)濾空氣中的灰塵雜質(zhì)，把較清潔的空氣輸入到實(shí)驗(yàn)設(shè)備當(dāng)中，供氣動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)。吸盤(pán)：通過(guò)空氣真空發(fā)生器吸出吸盤(pán)內(nèi)的空氣，吸住物體配合X、Y軸移動(dòng)。Z軸升降氣缸：通過(guò)電磁閥切換氣路控制氣缸伸縮，完成Z軸的升降。驅(qū)

4、動(dòng)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)X軸、Y軸移動(dòng)。滾珠絲杠：X軸、Y軸移動(dòng)的傳動(dòng)部件，配合絲杠螺母座完成軸運(yùn)動(dòng)。絲杠螺母座：X軸、Y軸移動(dòng)的傳動(dòng)部件，配合絲杠完成軸運(yùn)動(dòng)。工件座：擺放要移動(dòng)的物品。圖1雙軸位置控制實(shí)訓(xùn)裝置在搞清各部分原理后，使用萬(wàn)用表測(cè)量各接口通斷情況，可以得出雙軸系統(tǒng)的控制電路接線圖如下圖所示：圖2雙軸位置控制裝置控制電路接線圖精虻電M詢地為機(jī)圖3雙軸位置控制裝置主電路接線圖3 .實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)思路本次實(shí)訓(xùn)主要基于三菱FX-3U系列PLC進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于控制電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，所以控制方式有兩種方式可以選擇：1 .可以如單軸控制一樣使用定時(shí)器進(jìn)行控制2 .可以控制PLC輸出的脈沖數(shù)使其完成三角形的繪制在設(shè)計(jì)中

5、，整個(gè)自動(dòng)工作的流程如下流程圖所示：圖3雙軸位置控制流程圖其中，由于在手動(dòng)和自動(dòng)時(shí)需多次使用某一觸點(diǎn)，所以在其中需使用中間繼電器M故，中間繼電器、線圈、按鈕以及動(dòng)作的對(duì)應(yīng)結(jié)果如下表所示：動(dòng)作對(duì)應(yīng)輸入輸出口動(dòng)作對(duì)應(yīng)輸入輸出口上y0Ly2右X5卜y01L左X61右y11y31I上X7左y1n下X10L啟動(dòng)X0L下行程X17Lm4JL自動(dòng)X131L上行程X161匚停止X1_J匚左行程X14m3匚復(fù)位X2右行程X15Z軸X3急停X11吸盤(pán)X4手動(dòng)x12表1動(dòng)作與輸入輸出對(duì)應(yīng)4 .軟件具體實(shí)現(xiàn)由于本次實(shí)訓(xùn)有兩種方法可以完成，故，分別使用兩種方法編程如下：4.1 使用定時(shí)器編程：使用定時(shí)器方式的編程結(jié)果如

6、下，整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)控制定時(shí)器定時(shí)時(shí)間與限位開(kāi)關(guān)來(lái)完成位置的定位，使其可以畫(huà)出一個(gè)等腰三角形其中，程序中的PLSW16位連續(xù)執(zhí)行型脈沖輸出指令PLCJPLSY旨令的編程格式：PLSYK1000D0Y0*K1000:指定的輸出脈沖頻率，可以是T,C,D,數(shù)值或是位元件組合如K4X0*D0:指定的輸出脈沖數(shù)，可以是T,C,D,數(shù)值或是位元件組合如K4X0當(dāng)該值為0時(shí)，輸出脈沖數(shù)不受限制*丫0:指定的脈沖輸出端子，只能是Y0或Y1XOOlxcu圖4雙軸位置手動(dòng)流程圖4.2 使用脈沖數(shù)編程：由上文驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)需輸出脈沖驅(qū)動(dòng)，PLSY指令使用后，PLC內(nèi)相關(guān)標(biāo)志位與寄存器如下：M8029脈沖發(fā)完后，M802

7、9閉合。當(dāng)M0斷開(kāi)后，M8029自動(dòng)斷開(kāi)。M8147Y0輸出脈沖時(shí)閉合，發(fā)完后脈沖自動(dòng)斷開(kāi)；M8148Y1輸出脈沖時(shí)閉合，發(fā)完后脈沖自動(dòng)斷開(kāi)；D814G記錄Y0輸出的脈沖總數(shù),32位寄存器D8142:記錄Y1輸出的脈沖總數(shù),32位寄存器D8136:記錄Y0和Y1輸出的脈沖總數(shù),32位寄存器故，程序如下:圖5雙軸位置流程圖5 .結(jié)論為期一周的實(shí)訓(xùn)轉(zhuǎn)眼就過(guò)了。實(shí)訓(xùn)I,在我看來(lái)是一種練習(xí)或者說(shuō)復(fù)習(xí)，是為了鞏固以前學(xué)的知識(shí)和增強(qiáng)自己的動(dòng)手能力，因此，每個(gè)實(shí)訓(xùn)我都很重視，都全力以赴，都有很大的收獲。在以前的學(xué)習(xí)中，我們常常僅限于書(shū)面上的學(xué)習(xí)，最多也僅僅就是看著老師操作，自己動(dòng)手相對(duì)很少，所謂眼高手低也就

8、這樣。本次實(shí)訓(xùn)讓我更深刻的了解了PLC順序功能圖、梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我更加了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理與方法。按我的總結(jié)來(lái)看，有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。這次實(shí)訓(xùn)脫離不了集體的力量，遇到問(wèn)題和同學(xué)互相討論交流，同學(xué)之間解決不了的問(wèn)題就去找老師討論。多和同學(xué)，老師討論，你會(huì)得到意外的收獲。我們?cè)谧鰧?shí)訓(xùn)項(xiàng)目的過(guò)程中要不停的討論問(wèn)題，這樣，我們可以互相交流設(shè)計(jì)方法以至達(dá)到更適合的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)討論不僅是一些思想的問(wèn)題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問(wèn)題，這樣可以使自己的處理問(wèn)題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中最好要不停的改善自己解決問(wèn)