采用信捷PLC控制多台步进电机.docxVIP

多台步进电机的PLC控制 目 录 1 引言（主要写课题设计的目的、设计内容及要实现的目标） 2 系统总体方案设计 2.1 步进电机的选型及特点 2.2 步进电机驱动器选型及特点 2.3 PLC选型及特点 2.4 其它硬件选型(传感器等) 2.5 系统组成框图 2.6 I/O分配表 2.7 系统接线图设计 2.8 系统可靠性设计 3 控制系统设计 3.1 控制程序流程图设计 3.2 控制程序时序图设计 3.3 控制程序设计思路 3.4 创新设计内容 4 总结与展望 5 参考文献 6附录：带功能注释的梯形图源程序 多台步进电机加减速控制的PLC控制 1.1引言 步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制及仪器仪表的控制元件。目前，比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列 来控制步进电机。但采用单片机控制，不仅要设计复杂的控制程序和I/O接口电路，实现比较麻烦。基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中，如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转矩就大，运行不易失步。改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现 1.2设计任务 本系统由“步进电机（4台）、步进电机驱动器（4件）、传感器、继电器、指示灯、按钮、接线端子”等组成。采用PLC进行控制，实现对4台电机的启停、转速、转向、定位的控制等功能。步进电机驱动器设定：脉冲+方向控制方式，脉冲细分数自定。 步进电机工作流程： 1.3设计要求： 1.电机没有复位成功，启动按钮失效。 2.启动按钮在设备工作时失效。 3.按下停止按钮，完成一个工作周期后设备停止。 4.将工作循环次数记录于断电保持继电器，以记录加工工件数。 2．系统总体方案设计 2.1步进电机的选型及特点 步进电机为6出线BS57HB76-03 步距角 1.8° 电机长度 76mm 保持转矩 1.35N.m 额定电流 3 A/Phase 相电阻 1.0Ω 相电感 1.6 mH 转子惯量 480 g.cm2 电机重量 1.0Kg 2.2步进电机驱动器选型特点 驱动器为Q2HB44MA Q2HB44MA(B)为等角度恒力矩细分型驱动器，驱动电压DC12-40V,适配6或8出线、电流在4A以下、外径42-86mm的各种型号的二相混合式步进电机。该驱动器内部采用独特的控制电路，用此电路可以使电机噪音减小，电机运行更平稳，电机的高速性能可提高30％以上，而驱动器的发热可减少50％。广泛运用于雕刻机、激光打标机等分辨率较高的小型数控设备上。 特点 ● 高性能、低价格 ● 设有12/8档等角度恒力矩细分，最高200细分 ● 采用独特的控制电路 ● 最高反应频率可达200Kpps ● 步进脉冲停止超过100ms时，线圈电流自动减半 ● 双极恒流斩波方式 ● 驱动电流从0.5A/相到4A/相连续可调 ● 单电源输入，电压范围：DC12-40V 2.3PLC选型及特点 PLC为信捷XC5-32PT-E ?? I/O 点数 32 点 ?? 输出类型 晶体管输出 ?? 输入类型 PNP ?? 电源类型 AC220V 特点：该型号属于增强型PLC，基本功能齐全，还拥有4 路（Y0～Y3）脉冲输出。基本处理指令0.2～0.5us，扫描时间10,000 步5ms，程序容量高达256K。基本单元可支持7 个不同种类、型号的扩展模块和1 个扩展BD 板。高速脉冲计数，基本单元配备了3 通道、2 相高速计数器和高速计数比较器，可进行单相、脉冲＋方向、AB 相3 种模式进行计数，频率可达80KHz。支持2 种编程方式，即命令语编程和梯形图编程。这2 种编程可相可切换编辑。 2.4其他硬件选型 限位开关*4 按钮*4 接线端子若干 2.5系统组成框图 PLC 步进电机驱动器3步进电机 步进电机驱动器3 步进电机驱动器2