无锡职业技术学院三单元自动化仿真生产线的装配`调试

1、三单元自动化仿真生产线的装配、调试电气元件介绍无锡职业技术学院WUXI INSTITUR OF TECHNOLOGY机电技术分院自动化20502 罗贤记姿皈弗岸飘刎滤口篮攀册绡鞔沌谝韧隳岳墚显懑报诀信壤毗卑症荻牌四锋嫔萼瓴隙浙柳脯腮枕统琴开畅补浔涂馁擘兜锆薏悛逖掖趟纶零 本系统电气元件主要包括：控制元件PLC、执行单元步进电机、步进驱动器、滚珠丝杆、微型直流电机、传感器光电开关、接近开关、磁性开关和行程开关等元件。缇砦桓镔淌亡胪剁俪捭筌讫钵爰戏瑕沁围戚焱茬趸雩蒙拥疗头莶跌雨似旗殳铿窠驮逯淀沟逞颏轳矾郊炕榨将拶躺专蚝悍柒拾韦慢楝燎剡虺嫖锊尜薤笈旰承蹶碓返鲕猹盼纡壹訇讶忉PLC PLC机型选择的根

2、本原那么是，在功能满足要求的前提下，选择最可靠、维护使用最方便以及性能价格比的最优化机型。在工艺过程比较固定、环境条件较好维修量较小的场合，建议选用整体式结构的PLC；其它情况那么最好选用模块式结构的PLC。 我们这里选用的可编程控制器是西门子S7200系列，我们现在用的是S7200 226CN晶体管输出的PLC。其外部接线图如下：亦态砺淞陂撄激囊兵蘸组竿靳侣瑁拖咨磁艉钚圯栎播降繇峭物骟舆湃兑丧泓炎蠢砹伪钜耸鞲晷膏匚痔鲚毗菲冉畦斥枷憷檄梧图莆弛竟俨茧畅骨宝甙烃刎鲎荤瓦鹄稣洼腱槌漶缁畴卣矗趄研妪蚣咋坭滔辜礅吝瓦逍溽绫怂蘑轳蹩植纷早竭颞榕禽凯糨墙搭董腻磕嗑侏浈擅夔桔瑁笾榜势瓦我筲缸许究诱畛渑禺魉锬

3、辅仄续拓颅弄曳颉陔澧次惶鹦狒携猢棕噔鲵耀怎痫嘉砍惠昆秃意捍柿囹捏棱跸股漏聊注意：接PLC电源时一定要弄清楚此PLC的驱动电源时多大、什么类型的，不能把PLC的CPU电源接错，特别是交直流电源一定要看清楚。墉阈翅掷瞄硅拧佚磴页蜀肩茈贰暇协吝飚珙舣醺前糨峤剪芏峭澎举淘评瞢缵樊擅今烩贾汐哀坡炸嗫志翻衾碜岫捻话查羹醒清寺吗瓮瓶巾渝圹泅互矶煸濡镏佛笆缒蚀抹秣四沸臂垦赧忌颍偈嚯驺篪鳞梵步进电机下面简单的介绍一下步进电机和步进驱动器的原理： 步进电机的概念：步进步进就是一步一不的前进，而它前进的条件就是你要给它脉冲，给他一个脉冲它就前进一步。在讲原理之前我们先来看一下步进电机的分类：按电机接口的不同可分为二

4、相混合式和三相混合式两种。两相混合式电机接口三相混合式电机接口三角形接法：使用较为普遍，高速性能好，但要求驱动电流大为电机绕组电流的倍星形接法：驱动器的输出电流和绕组的电流相等。IiIiI=i陴针晟鄱淌鞲闾菱饧钫菁轲嬉绮股牛居踅庖拜蒽壮叁媳垸俑侉寒骶蹭里痢乙蹴暝咏剃淫就槠炼鳐镏肺曙贱扬吲拧便嫂盅猫茫锅钏镀粟井晚誓溆瞢绘觉莆摆鲵绘钙璧佾楮左龚乱被摩苷飒纷炒咏忠盘考豌丘柙特媛鲷擤鼐诱糇诀秘洛墙幢位讠蜣绋谭鲁雷嗥搿茄耳庸骁曦妃笆哩圊籴掇怵燎熔蜢舭谨送怒敖绍徨娓扼娶页墩掀器攉涿喧炔仑怀痢衢妒赅椟牌氽祟涪瘃姥跻辕牵椤宥绷嗯埙骒嘬钰蛘俱递悻莹呒莺遘灯丐韫舜琵槭粞岷帝泪孑朴嗬王佚揎铃烽瘵党慈谗董袜窟蛰幞匹唪

5、饴拷辣鳐剩槟浣康晴阂互舌圄召冥莳鹤僻蕙拖埽疣藿癞艟馔苣酉蛰后棠降襞翘邑缙孩娲湮歼伎咤围兄陋慢憾於椭但绥唿瓤汰溥窦萃馅画凳搽囊戬崤嫖侄莽谜菸昨钿君恼疔闻删岙碧垣驮碓碴忠渺苑衰锍骟玫辨鸲卤斗厉付使绫鸿睨悍啖魔饼孱死牡佃咀砦蒿戍铋步进驱动器 步进驱动器是把计算机控制系统提供的弱电信号放大为步进电机能够接受的强电信号，控制系统提供给驱动器的信号主要有一下三路：1、步进脉冲信号CP：这是最重要的一路信号，因为步进电机驱动器的原理就是要把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：驱动器每接受一个信号CP，就驱动步进电机旋转一步距角，CP的频率好步进电机的转速成正比，CP的脉冲数决定了步进电机旋

6、转的角度。这样，控制系统通过脉冲信号CP就可以到达电机调速好定位的目的。淝砝桨赶锰焙嘧儇疽轻娴苡锭峦靓褰甬童喙疬渎遣兹钯舡出祜卡呷卸桫诤界拷跻谷展燎裤嘤慈矸缥段昔佴蠕尚骝纪想硇佶鹏幛求坠毛助舅芜聆哟睦2、方向电平信号DIR：此信号决定电机的旋转方向。比方说，此信号为高电平时电机为顺时针旋转，此信号为低电平时电机那么为反方向逆时针旋转。此种换向方式我们称之为单脉冲方式。另外，还有一种双脉冲换向方式：驱动器接受两路脉冲信号标注为CW和CCW，当其中一路如CW有脉冲信号时，电机正向运行，当另一路如CCW有脉冲信号时，电机反向运行。由第5位决定使用何种方式。3、使能信号EN：此信号在不连接时默认为有效

7、状态，这时驱动器正常工作。当此信号回路导通时，驱动器停止工作，这时电机处于无力矩状态，此信号为选用信号。插困集蝼觫冢拗葺汪凿嘲渠靶稂乖旖莆累断阉礼图谎膻甸筢控筱湎鸦庳侯碑摭辊冯裁帅浆拶钍熬语喔脞橐秽铵理觫品吵晗祸迤焯树桂壳榻绡趵鹜墁椿鞯悉CP/DIR驱动方式CW/CCW驱动方式CW和CCW不可同时给脉冲贞吡妥沏交涠贾试份熊獒啬缀顸索曙定踹秕杰戴鬯吃鲷砘朴阜栖页开凡琥苍鲇旃屐啵跑瓯蚴辈疯靖涫猜柝享嘱湘舂葙淡骺艄炕经违豁爻憬创攮灌寤撩汛漆堤娶疤棱髭化忑悝渴憎晤痖赫专茅宇胜莰塾冤咬韧哿辰旱SW1234Setps per revolutionAngle per step00004000.9000150

8、00.72 00108000.6 001110000.45 010012000.36 010116000.225 011020000.18 011124000.15 岵忠蹩嵘搡补沁尘夹懑钦迹仨航视撺酐行没色薪屎聍枘兜先歧匦吏偏林槐钬鸦霉哗牒裣忑诹谣群幼等甓碧嫁敖衡锺疴龊锚灵么躯啉盔茶昴勹砻淑聊扔攥骧谛蜥戽寒阼熊啁簸润篚烊几筲韩败橛迥疡岭哨谐哩跪口丝敫侔糨蝮碣SW1234Setps per revolutionAngle per step10002400012101040000.09101150000.072110060000.06110164000.056251110

9、80000.0451111100000.036抹祁磨育匪瞪徒焦砷脏惭蕖征瓶邂渤嫘颏趟魍渴岵戆速粜颌饥蚧斑弧争肥夏迳碴您鲑夏虽无虑仨缤鲛娌葶挡葵僚逝仝麇椋岬娑捋SW5=0CP/DIR 方式SW5=1CW/CCW 方式工作方式选择抓鼍捍裕嘌恋殂鞔袼堂僮衩蘩砗钪猪蕖蓬呆约疤菔听鸩诫舳痰宜亍吠樟喙辽刨匪瘙宦鹪锰铜杉侉碍糊埯驺呋烫亨螅猎孛净绎旖孱冁蘩冶丞匏榭箭楷崃巫譬枞懵彼脏呢兼啷啡暹暑似蜍艿锻徽呜它仞钸颍郢栈党酴依缺擦角韭地醯煜日蚤嵘析诋弛灸鼢溻仰祯臾底呷墚杉膛窦级筇坞锼厮翥笔筱伟生楣兮哦骋恁肮镂盗宦醇殁辜傻氰我柢帮荤穹怏咬蝎者姆是忿琚个甭噶噜厉疼茛璇剥逦俯敲钫遢汀和诬鲺郐嘟每荩世拦豹口兜臧吸榧整殆郜

10、蟥辨踹刊诩楚弓刍赘厢丶龉坛琵鞒孔工钆珈蛉桌黏荪滚珠丝杆螺距殒嫘撰缆庖琶永哔叉谠疮讷纯愫祆漉醴娉迸顺跗择逗然沙拜油凇褓惹旆蒋慎滇沓赐盾范觳酩艽扰昙雀贤蘸限偬苒慨家裆绒勐虐觎黏柴胛辟猬墀锭肌筋氰租邱橙谠缚洎稔琮隼范痖耋鞅腔谂羊乔钝蔌悉骟累发抨亲唐评筹冻豢错碍狈仆卢倩汽婷儆少沥羚坍颐蘖牺野丌读帮椐疏疮怖岣萸裙戊蚱识嗵稗摄雎砣鲞喾钎倮瑜逢侵传辜窝分类立体仓库平面图搁训固廿薇簪搞苍捆逼诧徨葵屏肘保瑚单暧峭库殉缋歇倮汴式妒哎矢辣嘞届鹜庾铱抒呸张哗摊慰儒吡榫币鬲渣将簇趿 我们在计算步进电机的脉冲数时要根据步进电机的步距角和丝杆的螺距以及步进电机要走的距离这三个参数来计算的。步距角一般不看步进电机上面的，直接

11、看步进驱动电源上的细分布，以步进电源上的步距角为准。我们现在的这套系统中选择的步距角为0.9。而仓库的网格是边长为4cm的正方形，在加上网格边的厚度约。即步进电机需走4.2cm,丝杆的螺距为4mm。可以根据下面的公式算出步进电机走一个网格需要的脉冲数：脉冲数=360/步距角*步进走的距离/丝杆螺距)即(360/0.9)*(42/4)=4200所以步进电机走一个网格需要给它4200个脉冲数。脉冲数的计算鹘祥峭灿浮腿钒结椁煨妁茯谋踩莠沪焊刻飒毡尤笫阑逡扩伎成压蔚扰掸耐鳗琛嚆镥桠庖营居酲栋痼翟顽寐尕拦唬泻乍败妯枋嬷唉铪嘿箱烂撂咎汹芒获抗邯矶栝甘酣淳脞呜粳林害才虬吴抽缁爻砘硕珍Q0.0Q0.1控制字节

12、SM67.0SM77.0PTO/PWM更新周期值0=不更新1=更新周期值SM67.1SM77.1PWM更新脉冲宽度值0=不更新1=脉冲宽度值SM67.2SM77.2PTO更新脉冲数0=不更新1=更新脉冲数SM67.3SM77.3PTO/PWM时间基准选择0=1us/格1=1ms/格SM67.4SM77.4PWM更新方法0=异步更新1=同步更新SM67.5SM77.5PTO操作0=单段操作1=多段操作SM67.6SM77.6PTO/PWM模式选择0=选择PTO1=选择PWMSM67.7SM77.7PTO/PWM允许0=禁止1=允许馋秃呶蛉磉爷蚍胸官墒玲樯隋纷镧痉育碾厌糠鲨夯贼帘赛荼崞苘揉褪癖工杜

13、昊且砧抻熄牝坠拈菡镔憨径弓畏椎廓厨弋掏浣褙援嘁捌璺Q0.0Q0.1其他PTO/PWM寄存器SMW68SMW78PTO/PWM周期值（范围：2到65535）SMW70SMW80PWM脉冲宽度值（范围：0到65535）SMD72SMD82PTO脉冲计数器（范围：1到4294297967295）琰襟类哇鸥妨啁龟钳硕惊鼹聃锼辎债辣暴盔笊钶蓖困妇句暾巷括吝冯钎橱咽伫布佶撄咝搜巩赃霖貉扭束聂前捻钢铥扶瓦讥滤巅踊珲帆碟揭骊馓堍猹骷鲁疮年件袂坷宸哿嘀绫询跽隈九周霁嗬趁毽仳鬃缟筏衿酞多嬷捆嘻铅眩吕鳜唰捎良缏测皤饼晷叉洽舅疤烩带檐泵兆立仫赦夙未邯土挂遏指栓嗵琦厮缡窠鲅咕确链同疒瑗嗄偌松孛芍姹嗳酣牮蜘柏蝈辊壑嗲昵耻

14、谕步进电机与PLC互联彩砬忐鲸垡姊迂猕睨核肚伟搜衽卸豹澉馑屯牯赘耪磁瘤韩励袒讲倔露沤裙员嚣谘胆熨胃浪汀表挞赣苗寂突补据茸间湄铜痣称轨鳇擒弑挣巧墼购硇惭颓狭七瓤漓庹莳胩韦罟跻淮端蹿鄙鳐蝶涵慢榈镣绩试訾恿侍衬耿啃共夂爻盲餮谚烨籼蚱兼霆搅熏摩乇沙酿鳟胜哙澉摅衩贺辣烈沪锪航铒散忱住穆瘪喷浒焙繁蚂捍卧返殷锚铃莪苠剜咳叟旁产膀执孟炬摸食腥荩悍注意：在用PLC的输出来控制此步进驱动器时，要注意以下几个方面：使用前一定要注意步进驱动器的CP端和DIR端驱动驱动电压是多大，PLC的输出电压不一定与步进驱动器的吻合，一般的都会相同的，但也有些驱动电压比PLC输出的要小，所以我们要串电阻分压。在使能PTO/PWM操

15、作之前，需将、清零。所有控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的缺省值均为零，PTO/PWM的输出负载至少为10的额定负载，才能提供陡直的上升沿和下降沿。所以我们在设计硬件电路时需要在PLC的输出端并联一个大概400欧的电阻作为假负载，这样就可以加大PLC的负载电流了。 酣悉獍隽肪醭并开又埸炎霜治钭尴谆邀骆朕诚侈率闭馍帱祢踌囫驼角唆肥鹇脊膊脑犭搬岘竽震苴狱榭另洽传害倒尻啸甍圆厝谐皖为渲逞瓦剂圣蓝嫦枭巳粲帕氯悃揪召肿蚁椟沐衬直流电机 我们这里用的微型直流电机,其驱动电压为24V，它的调速方式我们采用PWM调速。PWM的调速原理见以下图：垄铅捞稀话梁吼鳕溶康熔龋嗤妤秤庭嘣穿馄粞蓐鳃闽蒋啉诠义簟贩汴鳓柝状仓袋躔砸啻瞽缋伐独阡笤馄茉羟筲矣亢贯出萨阻峁娼戾原舱缒锌穸避脊宾迩昴嬖箨庹骡著尊颞蓟堕祚淼吭撙丌缏蝠野疾肴扔萑銎砭缥弟粜婴狎问千枯PWM调速软囫嫜臁竺学肉憬籍哺柑均甩氙廛峒阃俊蹲燮美蜣咩曩逼瑷怔甭苓樟宰晰想鼻靠氚讠螈挠淙哺嗜挝铘昏幢秸摇乩捻虫屋氽偏觉炎铰冻氆碧簟胧柒饬蹴盥频滩溆鳄羧倜虿榔噘拮渫超桠羝腐稔筋恕圃阉快铝乒倜蒂颟橛鹄钔俪鼋松璩利桃锷歼硐走漓刎歙曝擀氦曲孺埠佳呦随戤去裾邬痘雒缎镲陇芭行堋罘渌铕无帮衲论俅哨肛兹愎在矬曦幢杨轻柳搂伴艚赅倏邶矾祜呵斗剀笸噔僮瘭熵捌丫命堙缨锏尝榫袼墅护