PLC控制分切机设计说明

1、 WORD 毕业设计（论文）题目：PLC控制分切机设计专 业： 机电一体化技术班 级：姓 名：学 号：指导教师：完成时间： 摘 要在医疗诊断试剂行业需要高速精密分切设备进行试剂片的分切，实际使用时利用人工切成需要的小片，人工操作精度差，速度慢，工作枯燥。本文提出PLC为核心，结合步进电机实现位置控制方法，以与通过指拨开关实现简单参数设定，对试剂片分切机进行改造，从而保证分切机实现精确进给。关键词：PLC；步进电机；位置控制 目 录摘要11 引言32 PLC简介33 构成34 系统设计55结束语12参考文献121 引言在医疗诊断试剂行业需要高速精密分切设备进行试剂片的分切。试剂片生产中是卷料生产

2、，实际使用时利用人工切成需要的小片，使用人工精度差，速度慢，而且人员工作枯燥。2 PLC简介PLC是一种可编程的数字逻辑控制设备,早期用于开关量的逻辑控制,多用作控制电动机正反转和电磁阀的开关动作,从而控制机械设备的运转。只要合理分配输入、输出点,根据控制要求设计梯形图,采用基本指令和步进指令就可达到控制目标。随着控制要求的不断提高,许多PLC生产厂家进一步优化和完善PLC的功能,增加了功能指令,大大拓宽了PLC的应用围 ,使PLC在某种程序上可以代替控制器和计算机的协同工作系统,为工业生产和民用控制设计提供方便。PLC的具有可靠性高、功能性强和编程简单等优点,所以深受设计人员的喜爱。PLC就

3、如同一部计算机与继电器控制设备相结合的新型高性能控制装置。PLC的基本单元包括中央控制器（CPU）、存储器、输入单元和输出单元 。除了基本单元,PLC还可以追加许多扩展模块,从而增强其功能和性能。随着工控技术的不断发展，可编程序控制器的价格比越来越高，步进电极受脉冲控制，位移量取决于脉冲数，而PLC又有脉冲输出、脉冲控制功能，PLC与步进电极很容易实现位置控制功能。本机将试剂片卷料的供给用PLC控制步进电机，构成开环控制来实现精确进给。3 构成采用NAIS公司的FP0 PLC集中控制（置2轴位置控制功能、高速计数功能等，编程软件采用梯形图），采用TAMAGAWA公司的五相步进电机与步进电机控制

4、器，步进角为0.72度,既每500脉冲/转.另外用指拨开关设定分切长度参数。图1 为设备的构成原理图。试剂片卷料经进给轮，移送相应长度后，分切电机动作，带动切刀，将试剂片卷料切成小片。试剂片分切电机进给轮步进电机切刀图1 设备的构成原理图指拨开关关PLC步进电机控制器步进电机分切电机图2 原理框图4 系统设计因为本系统只有一台步进电机，所以只有1轴位置控制，其中Y0为PLC位置通道1的脉冲输出端子。利用速度与位置控制指令F168（SPD1）可以方便的实现步进电机的转速，旋转量等的控制，从而控制分切的长度。并且进给轮连续运行，不须要原点复位与绝对值位置控制。只要在原来的基础上相对位移多长的距离就

5、可以了。步进电机与进给轮用1：1驱动。而步进电机为500脉冲/转。知道需要步进的距离，与进给轮的半径就可以计算需要多少个脉冲。本设计中进给轮周长为50mm，即每个脉冲为0.1mm。本设计中对于步进的精度要求不是很高，0.1已经足够。若要提高精度，可以采用闭环控制。松下FP0-16CT PLC 的 I/O口分配表表1 I/O口分配表FP0-16CT分切机I/O表序号输入序号输出1X0 /（1）1Y0步进电机驱动2X1启动/（2）2Y1主电机3X2停止/（4）3Y2数据输入继电器4X3点动/（8）4Y3频率个位5X4进给信号5Y4频率十位6X5凸轮信号6Y5步数个位7X6定位凸轮7Y6步数十位8X

6、7数据输入按钮8Y7数据输入/主控指令转换使用NAIS CONTORL-FPWIN GR编辑梯形图。 因为为了节约成本选用PLC IO口比较少，对IO口进行复用，X0-4作为主控与指拨开关的8421复用，通过Y2控制一个4组触点的继电器切换；Y3-Y6是指拨开关的分时输入控制。程序中较多的地方应考虑32位数据的计算。脉冲数量的计算：500/周长=每mm的脉冲数 每mm脉冲数*步进距离=总脉冲数实际编程时是先500*步进距离再去除以周长。注:F168 SPD1功能介绍指令格式: F168 SPD1,S,nS为参数表首地址,n为指定脉冲输出端,n只能为0或1,n=0时,输出端为Y0,方向控制端为Y

7、2,原点输入端为X0.n=1时输出端为Y1,方向控制端为Y3,原点输入端为X1.下表为F168指令参数设置表。表2 指令参数设置表地址编号设定容命令代码(低8位)工作方式命令代码高8位设定脉冲的占空比,当设为H0时50%,H1时固定脉宽,其他为*0.1%.第8位与高8位组合组成首地址.首地址S命令代码H00不使用相对值方向输出S+1最小速度脉冲频率H02使用相对值方向输出,正向off,反向onS+2最大速度脉冲频率H03使用相对值方向输出,正向on,反向offS+3加减速时间H10不使用绝对值方向输出S+4目标脉冲数低位H12使用绝对值方向输出,正向off,反向onS+5目标脉冲数高位H13使

8、用绝对值方向输出,正向on,反向offH20不使用原点返回方向输出S+6停止频率H22原点返回方向输出offH23原点返回方向输出on图3 控制程序梯形图5结束语本机投入后，提高了精度，减少人员配置，提高人员的生产效率。综上所述，利用PLC控制步进电机实现进给，简化了电路的设计，提高了系统的稳定性、设备的进给精度，通过编程软件可以方便的编辑梯形图以与设定有关参数，利用指拨开关可以准确、直观的显示、设定有关参数，有效的提高了产品质量。PLC无论在工业生产上还是在民用商用设计上都显示出很大的发展潜力,将会的未来的日子里继续发挥作用。我也将在未来的日子里努力钻研，希望能够发掘自己的潜力，提高设计水平

9、。最后，感老师们三年以来不辞辛劳地悉心教导，特别是本次毕业设计的指导老师-老师所给予的指导和帮助。参考文献1顾战松、铁年编著.可编程控制器原理与应用，国防工业，2 廖常初主编.可编程序控制器应用技术，大学3 王卫星编著.可编程控制器原理与应用，中国水利水电，4 振强编著.可编程控制器原理与应用教程，清华大学5 立定、吴玉香、开才编电气控制与可编程控制器，：华南理工大学200l6 吴亦锋.可编程序控制器原理与应用速成.第一版.:科学技术出社,2004:110-1657 立定.电气控制与可编程序控制器的原理与应用.第一版.:机械工业社,2004:1-498 进秋,永利,中民.可编程控制器原理与应用实例.第一版.:机械工业,2004:318-3399 吴晓君,扬向明.电