PLC脈沖量控制程序設計分析可編輯范本

國家職業(yè)技能鑒定技師/高級技師論文PLC脈沖量控制程序設計分析姓名:齊學泉職業(yè):維修電工身份證號:1201101987090４2411所在單位:天津市榮鑫精密模塑有限公司目錄摘要項目介紹第二章控制系統(tǒng)的構成２。1使用西門子PLC控制２。1.1PLC的概述2.2利用步進電機和步進電機驅動器控制2．2。１步進電機的概述2。２。２步進電機驅動器概述第三章控制硬件設計３。1西門子PLC的選用3。1。1西門子PＬC選型3.2步進電機與步進電機驅動器的選用３。2。１步進電機選型３。２．2步進電機驅動器選型第四章系統(tǒng)程序設計４。1Ｉ/O分配４.２設計梯形圖程序4。3控制程序分析步進電機控制薄膜卷繞機摘要脈沖量控制先是用于技術切削機床的運動控制,而今也已用到其他設備、機械手,甚至整個生產線傳動的多方面控制,成為當今自動化技術的一個重要支柱.當今自動化的又一支柱的PＬC,也可處理脈沖量。目前，他不僅有輸入、輸出脈沖來那個的接口或模塊，而且還有很多處理脈沖量的設定與指令，很強大的脈沖量的處理功能,可經濟有效地通過脈沖量的處理,進行運動控制.本文設計根據步進電動機輸入脈沖信號,每改點一次勵磁狀態(tài)就前進一定角度或長度.它是一種受脈沖信號控制的無刷式直流電動機,也可看作是在一定頻范圍內轉速與控制脈沖頻率同步的同步電動機．關鍵詞西門子PＬC步進電機脈沖輸出第一章項目介紹在自動化生產線傳動的生產過程中，有一種薄膜卷繞機,設備采用機械式計數(shù),卷繞動力采用離合器傳動,元件卷繞的起動、停止、圈數(shù)控制等均由人工操作控制，因此產品存在著參數(shù)、精度、產品質量與生產效率等有著因人而異的不足之處。由于卷制的材料是10幾微米的薄膜，要求卷軸平穩(wěn)起動,均勻加速、張力平穩(wěn);在卷繞過程中在某些位置需要停頓，作一些必要的處理,再繼續(xù)卷繞；和起動一樣，停頓或停止時,必須均勻減速,保持張力平穩(wěn);要求最后圈數(shù)準確.第二章系統(tǒng)的控制構成２.1利用西門子PLC控制２。1.1PLＣ的概述利用PLＣ技術可以方便的實現(xiàn)對電機速度和位置的控制,方便的進行各種步進電機的操作，完成各種復雜的工作，對步進電機也具有良好的控制能力。2.2利用步進電機和步進電機驅動器控制2。２。1步進電機的概述步進電機是機電一體化產品中關鍵部件之一,通常被用作定位控制和定速控制．步進電機慣量低、定位精度高、無累積誤差、控制簡單等特點．步進電機是將電脈沖信號轉換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件，每當對其施加一個電脈沖時，輸出軸便轉過一個固定的角度.對于步進電機的轉向控制：如果給定工作方式正序換相通電,步進電機正轉,如果按反序通電換相,則電機就反轉。對于步進電機的速度控制，給它發(fā)一個控制脈沖,它就轉一步,再發(fā)一個脈沖,它就會再轉一步,兩個脈沖的間隔越短,步進電機轉的就越快。2.２。2步進電機驅動器概述步進電機驅動器是根據步進電機的相數(shù)、電流以及適配關系來選用驅動器的型號。系統(tǒng)硬件設計3。1西門子PLC的選用3。１。1西門子ＰLC選型選用西門子ＰLCS7-２00CPU-226DＣ/ＤC/DC型S7—200ＣPU-２26DＣ/DC/DC型有如下特性:高速計數(shù)器單相３0kHｚ（6路)，雙相20kHz（4路）,脈沖輸出(DC）2０ｋＨz(2路）.３。２步進電機與步進電機驅動器的選用3。2。1步進電機選型1步進電機的控制步進電機通常設有加速、減速控制及正反轉控制等控制方式。步進電機脈沖頻率的變化規(guī)律:步進電機在啟動和停止時有一個加速及減速的過程,且加速速度越小則沖擊越小,動作越平穩(wěn)，所以步進電機動作一般要經歷以下變化過程:加速—恒速（高速)—減速-恒速(低速)—停止。因步進電機轉速與脈沖頻率成正比,所以輸入步進電機的脈沖頻率也要經歷一個類似的變化過程。2步進電機的選型步進電機啟動時要使脈沖升頻,停車時使脈沖降頻。由于步進電機驅動器輸入脈沖２00Ｈｚ時處于震蕩區(qū)內,容易損壞內部器件,而在20０Ｈz以下運轉速度較慢,效率較低，故采用3５0Ｈz作為脈沖低頻起點,輕載時高頻脈沖可達到6。８KHz。本設計選用受控電機為2ＨB８6—65型兩相混合式步進電機.型號步距角保持轉矩(Nm)相電阻(歐）轉子慣性（ｇ。ｃｍ2)2HＢ86-６51。８.2.21。４10003.2.2步進電機驅動器選型1步進電機驅動器控制在對步進電機進行控制時，常常會采用步進電機驅動器對其進行控制。步進電機驅動器采用超大規(guī)模的硬件集成電路，具有高度的抗干擾性以及快速的響應性,不易出現(xiàn)死機或丟布現(xiàn)象。使用步進電機驅動器控制步進電機，可以不考慮各相的時序問題，由驅動器處理，只要考慮輸出脈沖的頻率以及步進電機的方向。本設計采用的是YKA２６08MG型細分驅動器.它是一款經濟、小巧的步進驅動器，是等角度恒力矩細分高性能步進驅動器.該驅動器內部采用雙極恒流斬波方式,使電機噪音減小，電機運行更平穩(wěn),驅動電源電壓的增加使得電機的高速性能和驅動能力大為提高,而步進脈沖停止超過100mｓ時,線圈電流自動減半，使驅動器的發(fā)熱可減少５0%,也使得電機的發(fā)熱減少.系統(tǒng)程序設計４。１I/O分配I:I0。0停止O:Q０．0步進電機輸出信號Ｉ0.１啟動正轉Ｑ０．3高速脈沖輸出Ｉ0。2點動正轉I0.3點動反轉Ｍ0。0啟動模式Ｍ0.１點動模式M0。4點動正轉M０.5點動反轉ｓm0．0始終接通為OＮSMB６7用于監(jiān)視和控制脈沖串(PTＯ）和脈寬調制（PWM)功能SMW7０PWM0脈沖寬度值:字數(shù)據類型(0至６5,535個時基單位)SMD7２PTO0脈沖計數(shù)值：雙字整數(shù)(1至23２－１）4。2設計梯形圖程序主程序ＳBR-0IＮT-０INＴ－１4。３控制程序分析為了滿足生產的需要,卷繞及設置有正轉啟動旋轉，點動正轉、反轉旋轉。正轉啟動來滿足設備正常完成卷繞任務要求,點動正反轉旋轉是在卷繞過程中出現(xiàn)異常狀況下緊急處理的需要,間斷性的手工操作，以滿足產品的正常生產。在主程序中，利用SM0。0始終接通為ON來調用子程序(ＳBR_０）。在子程序SBR_０中,控制步進電機正反轉旋轉,按動啟動按鈕I0.1，啟動模式M0．0線圈得電，Ｍ０.0常開觸點閉合自鎖。按動點動正轉I０.2或點動反轉Ｉ0。3,點動模式M0。１線圈得電,Ｍ０。1常開觸點閉合自鎖。啟動模式Ｍ0.０和點動模式M0.1有互鎖功能．M０.1點動模式得電,按動點動反轉按鈕I0.３,點動反轉線圈M0。5得電,M０.３置位。Ｍ0。1點動模式得電，按動點動正轉按鈕I0。2,點動正轉線圈M0.4得電，M0。3復位。當SM0。0上電得電時，將16進制數(shù)87(2進制:1000０11１)傳送到SMB6７中，SM6７。0：PTＯ0／PWM０更新周期:1=寫新的周期值ＳM67。1：PWＭ0更新脈沖寬度值:1=寫新的脈沖寬度SＭ6７.２：ＰTO0更新脈沖量:1=寫新的脈沖量SＭ67.3:ＰTO0/PWM0基準時間單元:0=1μs,1=1ｍsSM67。4：同步更新ＰWM0:0=異步更新,1＝同步更新SM67。５:PＴＯ0操作:0=單段操作（周期和脈沖數(shù)存在SM存儲器中)，１＝多段操作（包絡表存在Ｖ存儲器區(qū)）SM67．6：PTＯ０/PWＭ0模式選擇：0=ＰTO,1＝PWMSM67.7:PTＯ0/PWM0有效位:1=有效將３０0０mｓ傳送到SＭW７０中，設定脈沖周期將６傳送到SMD72中，設定產生了６個脈沖數(shù)把中斷程序0分配給中斷事件1:下降沿,I0。０允許中斷按下I0．１正轉啟動時,把中斷程序１分配給中斷事件１９：PTO0完成中斷當按動啟動模式或點動正轉，反轉模式，啟用脈沖輸出Q0.0，控制脈沖串輸出(ＰＴO）和脈寬調制(PWM）的周期和個數(shù).允許中斷中斷程序０(ＩＮT０)中,把16進制數(shù)05傳送到SＭＢ６7,啟用脈沖輸出Ｑ0.０，分配給中斷事件１中.中斷程序1(INT1)中,將16進制數(shù)87傳送到SMB6７中,將3０0０ｍs傳送到ＳMW7０中，設定脈沖周期將６傳送到SMＤ72中，設定產生了６個脈沖數(shù),啟用脈沖輸出Q０。0,分配給中斷事件19中.結論在這次技師論文中，論述了基于西門子PLC的脈沖量控制系統(tǒng)的設計方法,包括了硬件的選型，軟件的設計,步進電機等方面,實現(xiàn)了用脈沖信號輸出功能來控制步進電機的平穩(wěn)