PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程課件：旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLCapplicationtechnologyPLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)CONTENTS01旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建X.X02旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)X.Y目

錄任務(wù)6.1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建知識(shí)點(diǎn)1傳感器1、電感式接近開關(guān)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建高頻振蕩器（LC振蕩器）中的電感線圈作為檢測元件，當(dāng)被測金屬物體接近電感線圈時(shí)產(chǎn)生了渦流效應(yīng)，引起振蕩器振幅或頻率的變化，由傳感器的信號調(diào)理電路（包括檢波、放大、整形、輸出等電路）將該變化轉(zhuǎn)換成開關(guān)量輸出，從而達(dá)到檢測目的。知識(shí)點(diǎn)1傳感器2、磁性開關(guān)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建磁性開關(guān)有藍(lán)色和棕色2根引出線，使用時(shí)藍(lán)色引出線應(yīng)連接到PLC輸入公共端，棕色引出線應(yīng)連接到PLC輸入端。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱為脈沖電動(dòng)機(jī)，它是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電動(dòng)機(jī)，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應(yīng)用極為廣泛。它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的，所以稱這種電動(dòng)機(jī)為“步進(jìn)電動(dòng)機(jī)”。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（1）工作原理任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建三相單三拍，“三相”是指三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；“單三拍”是指每次只有一相控制繞組通電；控制繞組每改變一次通電狀態(tài)稱為一拍，“三拍”是指改變?nèi)瓮姞顟B(tài)為一個(gè)循環(huán)。把每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。三相單三拍運(yùn)行時(shí)，步距角為30°。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)1、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)（2）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器一般由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、保護(hù)單元等組成。功率驅(qū)動(dòng)單元與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接耦合，也可理解成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制器的功率接口。驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一個(gè)有機(jī)的整體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能是電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器兩者配合所反映的綜合效果。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)2、伺服電動(dòng)機(jī)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件，可以把所接收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸的角位移或角速度輸出。其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時(shí)無自傳現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。伺服電動(dòng)機(jī)可以分為直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)2、伺服電動(dòng)機(jī)（1）工作原理任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建伺服電動(dòng)機(jī)主要靠脈沖來定位，伺服電動(dòng)機(jī)接收到1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn)1個(gè)脈沖對應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移。因?yàn)椋欧妱?dòng)機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電動(dòng)機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電動(dòng)機(jī)接收的脈沖形成了對應(yīng)關(guān)系，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電動(dòng)機(jī)，同時(shí)又反饋回來多少脈沖，這樣，就能夠很精確地控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到0.001mm的精度。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)2、伺服電動(dòng)機(jī)（2）伺服驅(qū)動(dòng)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建交流永磁同步伺服驅(qū)動(dòng)器主要有伺服控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、通信接口單元、伺服電動(dòng)機(jī)及相應(yīng)的反饋檢測器件組成，其中伺服控制單元包括位置控制器、速度控制器、轉(zhuǎn)矩和電流控制器等。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)2、伺服電動(dòng)機(jī)（3）伺服系統(tǒng)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建伺服系統(tǒng)在定位控制中應(yīng)包含三個(gè)方面的設(shè)備，一是伺服電動(dòng)機(jī)，二是伺服驅(qū)動(dòng)器，三是控制的上位機(jī)。上位機(jī)可以是PLC，也可以是專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。任務(wù)實(shí)施旋轉(zhuǎn)供料系統(tǒng)主要是為產(chǎn)線提供原料。它主要由步進(jìn)旋轉(zhuǎn)供料機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)臺(tái)、固定底板等組成。其中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)主要由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)原點(diǎn)設(shè)有接近開關(guān)，要求在用戶按下復(fù)位按鈕后，裝置自動(dòng)回原點(diǎn)；當(dāng)按下起動(dòng)按鈕后，圓盤能夠自動(dòng)正向旋轉(zhuǎn)90°，現(xiàn)請根據(jù)要求完成PLC控制系統(tǒng)外部接線圖的繪制及硬件電路的安裝接線。任務(wù)實(shí)施1、硬件選型任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建名稱型號或規(guī)格PLCCPU1214C

DC/DC/RLY按鈕圓形按鍵自復(fù)位LA38-11BN轉(zhuǎn)盤原點(diǎn)LJ12A3-4-Z/BY三線PNP常開型步進(jìn)電機(jī)MP3-57H088驅(qū)動(dòng)DP3L-565任務(wù)實(shí)施2、IO分配任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建根據(jù)旋轉(zhuǎn)供料系統(tǒng)的控制要求，系統(tǒng)要有3路輸入信號和2路輸出信號，具體見表6-3其中，轉(zhuǎn)盤主要采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用脈沖+方向的方式進(jìn)行位置控制。序號輸入信號序號輸出信號1I0.3轉(zhuǎn)盤原點(diǎn)1Q0.4脈沖2I4.5啟動(dòng)按鈕2Q0.5方向3I4.7復(fù)位按鈕

任務(wù)實(shí)施3、接線原理圖設(shè)計(jì)任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建任務(wù)實(shí)施4、電氣接線與硬件測試任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建電氣接線包括：在工作單元裝置側(cè)完成各傳感器、驅(qū)動(dòng)器、電源端子等引線到裝置側(cè)接線端口之間的接線：在PLC側(cè)連接電源、I/O點(diǎn)的接線等。任務(wù)實(shí)施4、電氣接線與硬件測試（1）電氣接線規(guī)定任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建1電線連接時(shí)必須采用合適的冷壓端子；端子制作時(shí)切勿損傷電線絕緣部分。2連接線須有符合規(guī)定的標(biāo)號；每一端子連接的導(dǎo)線不超過2根，電線金屬材料不外露，冷壓端子金屬部分不外露。3電纜在線槽里最少有10cm

余量(若是一根短接線，在同一個(gè)線槽里不要求）。4電纜絕緣部分應(yīng)在線槽里。接線后線槽應(yīng)蓋住，沒有出現(xiàn)翹起和未完全蓋住的現(xiàn)象。5PLC的供電電源、輸入端傳感器的電源、高速脈沖輸出端的電源接入請注意一一核對，確保正常供電，以防斷路。6裝置側(cè)接線完畢后，應(yīng)用綁扎帶綁扎，兩個(gè)綁扎帶之間的距離不超過50mm。電纜和氣管應(yīng)分開綁扎，但當(dāng)它們都來自同一個(gè)移動(dòng)模塊時(shí)，允許綁扎在一起。任務(wù)實(shí)施4、電氣接線與硬件測試（2）傳感器調(diào)試任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建控制電路接線完成后，采用萬用表檢測電路是否存在短路情況，若正常，則即可接通電源，對工作單元各傳感器進(jìn)行調(diào)試。原點(diǎn)位置接近開關(guān)調(diào)試：斷電后，將圓盤位置手動(dòng)旋轉(zhuǎn)至機(jī)械零點(diǎn)位置，然后上電，查看接近開關(guān)指示燈是否點(diǎn)亮。若沒有點(diǎn)亮，則調(diào)節(jié)開關(guān)安裝位置直至原點(diǎn)位置合適為止。任務(wù)實(shí)施4、電氣接線與硬件測試（3）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)設(shè)置任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建輸出峰值電流/A輸出均值電流/ASW1SW2SW31.81.3ONONON2.11.5OFFONON2.71.9ONOFFON3.22.3OFFOFFON3.82.7ONONOFF4.33.1OFFONOFF4.93.5ONOFFOFF5.64OFFOFFOFF練習(xí)與提高任務(wù)1旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建1.練習(xí)傳感器的調(diào)試。2.設(shè)置步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)。謝謝觀看PLCapplicationtechnologyPLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)CONTENTS01旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)和搭建X.X02旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)X.Y目

錄任務(wù)6.2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)1S7-1200運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)S7-1200PLC在運(yùn)動(dòng)控制中使用了軸的概念，通過對軸的組態(tài)，包括硬件接口、位置定義、動(dòng)態(tài)特性及機(jī)械特性等，與相關(guān)的指令塊（符合PLCopen規(guī)范）組合使用，可實(shí)現(xiàn)絕對位置、相對位置、點(diǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)速控制及自動(dòng)尋找參考點(diǎn)的功能。知識(shí)點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)控制組態(tài)1、硬件組態(tài)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)（1）進(jìn)入CPU“常規(guī)”屬性，設(shè)置“脈沖發(fā)生器”。可以給該脈沖發(fā)生器起一個(gè)名字，也可以不做任何修改采用以Portal軟件默認(rèn)名字；還可以對該脈沖發(fā)生器添加注釋。（2）參數(shù)分配：脈沖的信號類型，PTO脈沖輸出有四種方式，如圖6-16所示。S7-1200PLC的PTO脈沖輸出有四種方式，分別是脈沖A和方向B，脈沖上升沿A和脈沖下降沿B，A/B相移，A/B相移－四倍頻。知識(shí)點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)控制組態(tài)2、組態(tài)軸工藝對象任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)指令功能MC_Power系統(tǒng)使能指令塊MC_Reset錯(cuò)誤確認(rèn)指令塊MC_Home歸位軸/設(shè)置原點(diǎn)指令塊MC_Halt停止軸指令塊MC_MoveAbsolute絕對位移指令塊MC_MoveRelative相對定位指令塊MC_MoveVelocity以設(shè)定速度移動(dòng)軸指令塊MC_MoveJog點(diǎn)動(dòng)指令塊MC_CommandTable按照運(yùn)動(dòng)順序運(yùn)行軸命令指令塊MC_ChangeDynamic更改軸的動(dòng)態(tài)設(shè)置指令塊MC_WreiteParam寫入工藝對象變量指令塊MC_ReadParam連續(xù)讀取定位軸的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)指令塊知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令1、MC_Power系統(tǒng)使能指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)軸在運(yùn)動(dòng)之前必須先被使能。MC_Power塊的Enable端變?yōu)楦唠娖胶?，CPU按照工藝對象中組態(tài)好的方式使能外部伺服驅(qū)動(dòng)，當(dāng)Enable端變?yōu)榈碗娖胶?，軸將按StopMode中定義的模式停車，當(dāng)Enable端為0時(shí)，將按照組態(tài)好的急停方式停車；當(dāng)Enable端值為1時(shí)將會(huì)立即終止輸出。用戶程序中，針對每個(gè)軸只能調(diào)用一次“啟用和禁用軸”指令，需要指定背景數(shù)據(jù)塊。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令2、MC_Reset錯(cuò)誤確認(rèn)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_Reset錯(cuò)誤確認(rèn)指令塊，需要指定背景數(shù)塊。如果存在一個(gè)需要確認(rèn)的錯(cuò)誤，可通過上升沿激活MCReset塊的Execute端，進(jìn)行誤復(fù)位。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令3、MC_Home歸位軸/設(shè)置原點(diǎn)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)指令塊用于定義原點(diǎn)位置，上升沿使能Execute端，指令塊按照模式中定義好的值執(zhí)行定義參考原點(diǎn)的功能，回原點(diǎn)過程中，軸在運(yùn)行中時(shí)，MCHome指令塊中的Busy位始終輸出高電平，一旦整個(gè)回原點(diǎn)過程執(zhí)行完畢，工藝對象數(shù)據(jù)塊中的HomingDone位被置1。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令4、MC_Halt停止軸指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_Halt塊用于停止軸的運(yùn)動(dòng)，每個(gè)被激活的運(yùn)動(dòng)指令，都可由此塊停止，上升沿使能Execute后，軸會(huì)立即按組態(tài)好的減速曲線停車。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令5、MC_MoveAbsolute絕對位置移動(dòng)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_MoveAbsolute塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊，在使用的時(shí)候，需要先回零。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令6、MC_MoveRelative相對位置移動(dòng)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_MoveRelative相對位移指令，需要指定者景數(shù)據(jù)塊。它的執(zhí)行不需要建立參考原點(diǎn)，只需定義運(yùn)行距離、方向及速度。當(dāng)上升沿使董Execute端后，軸按照設(shè)置好的距離與速度運(yùn)行，其方向根據(jù)距離值的符號（+/-）決定。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令7、MC_MoveVelocity設(shè)定速度移動(dòng)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_MoveVelocity以設(shè)定速度移動(dòng)軸指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊。MC_MoveVelocity指令塊可使軸按預(yù)設(shè)速度運(yùn)動(dòng)，需要在Velocity端設(shè)定速度，并上升沿使能Execute端，激活此指令塊。使用MC_Halt指令塊可使運(yùn)動(dòng)的軸停止。知識(shí)點(diǎn)2運(yùn)動(dòng)控制指令8、MC_MoveJog點(diǎn)動(dòng)移動(dòng)指令塊任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)MC_MoveJog點(diǎn)動(dòng)指令塊需要指定背景數(shù)據(jù)塊MC_MoveJog指令塊可讓軸運(yùn)行在點(diǎn)動(dòng)模式，首先要在Velocity端設(shè)置好點(diǎn)動(dòng)速度，然后置位向前點(diǎn)動(dòng)和向后點(diǎn)動(dòng)端，當(dāng)JogForward或JogBackward端復(fù)位時(shí)點(diǎn)動(dòng)停止。軸在運(yùn)行時(shí)Busy端被激活。任務(wù)實(shí)施在任務(wù)1的基礎(chǔ)上，完成PLC程序設(shè)計(jì)。任務(wù)實(shí)施1、控制系統(tǒng)分析任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)由任務(wù)準(zhǔn)備中所講述的PLC內(nèi)部高速脈沖輸出定位控制指令可知，回原點(diǎn)可以通過

MC_Home指令實(shí)現(xiàn)，定位控制可以采用相對定位

MC_MoveRelative指令或者絕對定位控制

MC_MoveAbsolute指令實(shí)現(xiàn)。任務(wù)實(shí)施2、程序設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)回原點(diǎn)任務(wù)2旋轉(zhuǎn)供料臺(tái)控制系統(tǒng)