《运动控制技术及应用》课件 项目4-任务2 基于 FX5U − 40SSC − S 的平面焊接控制系统设计

2025/3/201【任务目标】有一平面焊接设备，主要是进行平面内的一些焊缝的焊接，焊缝主要是直线和曲线，设计控制系统来实现该功能，要求在焊接时可以根据焊接工件的不同，进行焊枪移动速度的设定。其结构示意图如图所示。2025/3/202【任务目标】本任务以FX5-40SSC-S简单运动控制模块为学习内容，通过对平面焊接设备的运动控制系统设计，达成以下教学目标。1.知识目标（1）了解FX5U-40SSC简单运动模块；（2）熟悉MR-JE-10B伺服放大器；（3）理解插补控制概念2.技能目标（1）会进行FX5U-40SSC简单运动模块控制系统电气接线、参数设置。（2）会进行FX5U-40SSC简单运动模块控制系统程序设计、调试运行。（3）掌握利用工程工具进行程序的编写方法；2025/3/203【任务分析】本任务在认识三菱FX5-40SSC-S简单运动控制模的基础上。利用该模块的插补功能和GXWORKS3对简单运动模块进行系统配置设定、参数设定、定位数据设定等操作实现控制程序的编写。通过教师的讲授以及引导学生学会查阅有关资料来完成本任务。

2025/3/204【任务实施】1.根据控制要求画出控制系统原理图并完成硬件连接根据任务要求经过工作过程分析我们得到如表所示的PLC地址分配表。本系统主要由FX5U-32MT、MR-JE-10B伺服放大器、HG-KN_-S100伺服电机、三菱GS2107触摸屏、按钮、位置传感器（行程开关）、指示灯等组成。根据I/O分配表，整个系统原理图如图4-1-18（a）、（b）、（c）所示。在图中SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别为X轴和Y轴正反向行程末端的两个安全传感器，当这四个安全传感器为接通时，伺服驱动器才能正常工作，这四个传感器相当于一个硬件安全保护措施；SB10、SB11为伺服强制停止按钮，伺服正常工作时应为常ON；为了方便调试操作增加了紧急停止按钮和伺服本身的启动和停止按钮。输入输出X正向点动按钮SB0X0运行指示灯HL0Y0X反向点动按钮SB1X1伺服报警指示灯HL1Y1Y正向点动按钮SB2X2

Y反向点动按钮SB3X3

启动按钮SB4X4

停止按钮SB5X5

原点回归SB6X6

2025/3/20南京工程高等魏小林5【任务实施】1.根据控制要求画出控制系统原理图并完成硬件连接本系统主要由FX5U-32MT、MR-JE-10B伺服放大器、HG-KN_-S100伺服电机、三菱GS2107触摸屏、按钮、位置传感器（行程开关）、指示灯等组成。根据I/O分配表，整个系统原理图如图所示。在图中SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别为X轴和Y轴正反向行程末端的两个安全传感器，当这四个安全传感器为接通时，伺服驱动器才能正常工作，这四个传感器相当于一个硬件安全保护措施；SB10、SB11为伺服强制停止按钮，伺服正常工作时应为常ON；为了方便调试操作增加了紧急停止按钮和伺服本身的启动和停止按钮。2025/3/206【任务实施】1.根据控制要求画出控制系统原理图并完成硬件连接2025/3/207【任务实施】1.根据控制要求画出控制系统原理图并完成硬件连接2025/3/208【任务实施】1.根据控制要求画出控制系统原理图并完成硬件连接2025/3/209【任务实施】2.触摸屏设计由于任务中要求可以根据需要设定运行的速度以及可以进行JOG点动运行进行位置调整，所以采用触摸屏来实现数据的设定输入，相关软元件的关联为速度设定D300、XY两轴错误复位按钮M200、X轴正负方向JOG按钮M201、M203，Y轴正负方向JOG按钮M202、M204，回原点按钮M210，启动按钮M410、停止按钮M420。2025/3/2010【任务实施】3.PLC程序设计为了简化编程本项目中我们只对焊接的焊缝轨迹进行控制，将焊接材料的加热和运送忽略。假定要焊接如图所示的焊缝。2025/3/2011【任务实施】3.PLC程序设计第一步：建立新工程，在模块配置图中添加FX5U-32MRCPU模块和FX5-40SSC-S简单运动控制模块。2025/3/2012【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2013【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2014【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2015【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2016【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2017【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2018【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置2025/3/2019【任务实施】3.PLC程序设计第二步：运动控制模块及伺服参数设置由于MR-JE-B伺服放大器是MR-J4-B的精简版，JE的外部信号FLS、RLS和DOG信号也是需要在内部设置的，因此在伺服放大器参数设置“列表显示-输入输出设置”中将PD03、PD04、PD05三个参数设置为0020、0021、0022即将上下限位及近点狗传感器信号与伺服驱动器相连接作为伺服驱动器的外部输入信号使用，即将伺服驱动器的CN3端口的CN3-2,CN3-12,CN3-19这几个管脚定义为外部信号的上下限位信号和近点狗DOG信号，2025/3/2020【任务实施】3.PLC程序设计第三步：定位数据设置，由于在本任务中有一段直线插补和圆弧插补，所以在设定定位数据编号时只需两个定位数据编号，而且都是轴1和轴2两轴插补，只不过一个是直线插补一个是圆弧插补，这里知道了点的坐标位置，所以采用绝对的坐标数据ABS直线和ABS圆弧，轴1（X轴）作为基准轴，轴2（Y轴）作为插补轴2025/3/2021【任务实施】3.PLC程序设计第四步：程序编写2025/3/2022【任务实施】3.PLC程序设计第四步：程序编写2025/3/2023【任务实施】3.PLC程序设计第四步：程序编写在程序编写中对于插补部分程序要注意只需编写基准轴的程序，插补轴的定位地址在定位编号中指定即可，有关插补轴的控制方式，加减速时间、指令速度会自动计算。4.设备上电，伺服系统参数设置，触摸屏和PLC程序下载。系统整体调试。2025/3/2024【任务总结】在使用运动控制模