运动控制技术基础课件 项目16 运动控制综合实例VIP

BasicsOfMotionControlTechnology运动控制技术基础项目16运动控制综合实例背景描述

项目16

运动控制综合实例在实际应用中，有时候需要多种运动形式组合来实现某种具体的功能。相比较单一的运动形式，对多种运动的组合进行控制需要掌握各种运动的规律和工作要求，根据相互之间的关联关系进行控制程序的编写与调试。应规划好PLC硬件资源的合理使用，力争以最合理的资源投入实现预期的控制功能。示范实例：资讯

某专用机床用于工件平面的圆周分布钻孔。其主轴采用变频驱动，主轴电机为四极异步电机，变频器为三菱FR-A740-0.75K-CHT，钻孔转速根据工艺需要可选择20Hz或40Hz。主轴升降采用伺服驱动带电磁抱闸，伺服驱动器为安川SGDV-120A，伺服电机型号为安川SGMGV-13A。伺服电机通过齿轮齿条与主轴连接，伺服电机每转主轴升降0.2mm，主轴升降速度为每分钟120mm。工作台上有分度转盘，由两相步进电机驱动，减速比为60，步进驱动器可实现400PPR（脉冲/转）的细分。每个孔位相距45º，到达钻孔位后工作台由气缸锁紧。主轴设有上下限位检测，主轴到达下限位置自动返回上限位位置，到达上限位置时工作台才能旋转。设备设有启动按钮、停止按钮、急停按钮以及转速转换按钮。按下启动按钮机床开始工作，机床工作顺序为：1.启动—工作台锁紧—延时10S（上工件）—主轴旋转；2.主轴下降至下限位—主轴上升至上限位；3.工作台松开—工作台旋转45º—工作台锁紧；4.重复2、3步，直至加工完成8个孔位；5.延时20S（下、上工件）；6.重复2~5步，直至停止。按下停止按钮，机床完成当前工件加工后停止。按下急停按钮机床立即停止。系统采用S7-300PLC进行控制，相关器件已准备好，请根据控制要求完成以下任务：1.确定I/O分配表；2.绘制主电路图及控制电路；3.连接主电路及控制电路；4.完成驱动器设置；5.完成PLC程序编写；6.完成PLC程序下载并控制PLC-伺服电机运行。项目16

运动控制综合实例示范实例：计划

序号项目内容时间人员1编制I/O分配表确定所需要的I/O点数并分配用途，编制I/O分配表（需提交）10分钟全体人员2绘制主电路图及控制电路绘制主电路图及控制电路30分钟全体人员3连接主电路及控制电路根据电路图完成主电路及控制电路连接40分钟全体人员4设置驱动器参数根据控制要求设置伺服驱动器10分钟全体人员5编写PLC控制程序根据控制要求编写PLC控制程序50分钟全体人员6下载PLC程序运行把控制程序下载到PLC，实现机床的PLC控制20分钟全体人员项目16

运动控制综合实例示范实例：决策

按照工作计划表，项目小组全体成员共同确定I/O分配表。本项目小组共六人，两人一组分为三个小组，分别实施主轴变频、伺服升降和步进分度三个部分的电路图绘制、电路连接、驱动器设置以及PLC程序编写，最后全体成员参与调试运行，合作完成任务并提交任务评价表。项目16

运动控制综合实例示范实例：实施

（一）编制I/O分配表（二）绘制主电路图及控制电路图（三）连接主电路与控制电路（四）设置驱动器（五）编写PLC程序1.伺服驱动器速度指令模拟量的确定2.步进驱动器脉冲指令周期与数量的确定3.PLC控制程序（六）下载PLC程序运行项目16

运动控制综合实例示范实例：检查

项目分值评分标准检查情况得分编制I/O分配表101.所有输入地址编排合理，节约硬件资源，元件符号与元件作用说明完整，5分；2.所有输出地址编排合理，节约硬件资源，元件符号与元件作用说明完整，5分。

绘制主电路图及控制电路101.电路图元件齐全，标注正确，5分；2.电路功能完整，布局合理，5分。

连接主电路及控制电路101.安全违章扣10分；2.安装不达标一项扣2分。

设置驱动器参数10能根据控制需要正确设置驱动器。

编写PLC控制程序501.功能正确，程序段合理，30分；2.符号表正确完整，10分；3.绝对地址、符号地址显示正确，程序段注释合理，10分。

下载PLC程序运行101.程序下载正确，PLC指示灯正常，5分；2.程序运行操作正确，能实现预定功能，5分。合计100

项目16

运动控制综合实例示范实例：评价

表16-8专用机床控制项目自评表

签名：日期：表16-9专用机床控制项目他评表

签名：日期：项目16

运动控制综合实例实践练习

某伺服灌装系统由X轴跟随伺服、Y轴灌装步进、主轴传送带、正品检测装置、正品传送带和次品传送带等部分组成，如图16-12所示。

图16-12伺服灌装系统组成图项目16

运动控制综合实例实践练习

伺服灌装机系统由X轴伺服电机M1、Y轴步进电机M2、主轴三相异步电机M3和正品传送电机M4、次品传送电机M5组成。伺服电机M1驱动丝杠运行，通过丝杠带动灌装平台的左右移动；已知丝杠的螺距为4mm，伺服电机M1旋转一周需要4000个脉冲，以丝杠运行速度代表X轴跟随量的大小。步进电机M2驱动灌装喷嘴上下移动，步进电机M2旋转一周需要2000个脉冲，运行速度为30r/min。步进电机正转3r开始灌装，灌装结束反转3r回到原位。主轴传送带M3由变频器驱动，速度主要由前面板上电流调节旋钮模拟量4-20mA来模拟给定，也可实现15Hz和30Hz两种特定速度。可进行正反转运行，加速时间0.5秒，减速时间0.5秒。正品检测装置输出模拟量DC0-10V，电压大于9V为合格，小于9V为次品。SQ1到SQ2之间的距离为灌装同步运行期间，此距离与两空物料瓶之间的距离相等。灌装喷嘴初始位于SQ2处，系统工作时，传送带把空瓶向检测位传送，当空瓶到达SQ2处时，伺服电机开始与传送带同速运转，同时步进电机正转3r开始灌装，到SQ1位置时灌装结束反转3r回到原位。然后伺服电机以三倍传送带速度返回SQ2，等待下一批空瓶。项目16

运动控制综合实例实践练习

系统采用S7-300PLC进行控制