機(jī)電控制系統(tǒng)plc驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)課程設(shè)計(jì)-文庫吧在線文庫
【正文】 、維修、使用都很方便，工作可靠，成本低廉。接通電源后，PLC上的LED指示步進(jìn)電機(jī)得電情況，兩個(gè)輸入按鈕分別控制兩個(gè)方向的反轉(zhuǎn)后退，點(diǎn)擊輸入按鈕使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)后退，若需要兩個(gè)方向都能反轉(zhuǎn)后退和前進(jìn)進(jìn)給，需再加上兩個(gè)向前按鈕。設(shè)加工點(diǎn)正處于i(xi,yi)點(diǎn)，其判別式為 Fi=xi2+yi2R2若Fi≥0，應(yīng)沿x軸向進(jìn)給一步，到i+1點(diǎn)，其坐標(biāo)值為 Xi+1=Xi1 Yi+1=Ym 新加工點(diǎn)的偏差為： Fm=Xi+12+Yi+12R2=(xi1)2+yi2R2=Fi2xi+1 (31)若Fi0，應(yīng)沿+y軸向進(jìn)給一步，到i+1點(diǎn)，其坐標(biāo)值為Xi+1=Xi Yi+1=Yi +1 新加工點(diǎn)的偏差為： Fi=Xi+12+Yi+12R2=xi2+(yi+1)2R2=Fi2xi+1 (32)根據(jù)式21 和22可以看出，只要知道前一點(diǎn)偏差和坐標(biāo)，就可以求出新的一點(diǎn)的偏差。（3）運(yùn)算。 程序設(shè)計(jì)與調(diào)試表31 控制系統(tǒng)的I/O分配輸入單元X0啟動(dòng)X1停止X2復(fù)位X5搖柄X+X6搖柄XX7搖柄Y+X10搖柄YX11急停X12單步X13自動(dòng)X14X軸左限位X15X軸右限位X16Y軸前限位X17Y軸后限位輸出單元Y0Y軸脈沖Y1X軸脈沖Y2Y軸正方向Y3X軸正方向Y6啟動(dòng)燈Y7停止燈 PLC插補(bǔ)程序設(shè)計(jì) 圖34 三菱PLC程序T型圖用GXSimulator仿真軟件調(diào)試程序,調(diào)試的基本步驟：1） 選擇GX developer菜單項(xiàng)的[工具]→[梯形圖邏輯測(cè)試啟動(dòng)]，啟動(dòng)GXSimulator。 在運(yùn)行程序前應(yīng)保證接線正確。表1 大題目及其參數(shù) 大 題 編 號(hào)項(xiàng)目名稱一二三四五六 備注走刀長度mm405060708090Z方向的行程X絲杠導(dǎo)程345678 單位： mmZ絲杠導(dǎo)程5678910 單位： mm脈沖當(dāng)量δp30201510255 單位：μm步距角α單位：度 表2 小題目（方案）及其參數(shù) 方案項(xiàng)目名稱 方 案 編 號(hào) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ最大進(jìn)給速度Vmax50 r/min40 r/min30 r/min60 r/min空載啟動(dòng)時(shí)間Δt（ms）1008070120等效慣量（Jm+Je）（178。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)調(diào)試環(huán)節(jié)，十分感謝我們組同學(xué)的幫助，她們一遍一遍不厭其煩的幫我說程序，最終才是我解決了問題。4） 在初始窗口中設(shè)置執(zhí)行狀態(tài)為STOP5） 選擇GX developer菜單項(xiàng)[在線]→[PLC寫入]，寫入修改后的順序控制至PLC中，再次調(diào)試程序時(shí)，重復(fù)上述步驟。 （4）比較。（1）判別。比較Ri和R，可以比較他們的平方值。進(jìn)入20世紀(jì)70年代中期，日本生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床也改用了直流或交流伺服電機(jī)的半閉環(huán)和閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)。 mm。雖然d2≤160mm，但是大齒輪與絲杠連接，因此不能做成實(shí)心的，應(yīng)根據(jù)絲杠來定。= = 表 22各軸轉(zhuǎn)矩 軸號(hào) X向Z向轉(zhuǎn)矩T（）轉(zhuǎn)矩T（）輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸III傳動(dòng)比i X向齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng):77級(jí)精度材料選擇:由表101選擇小齒輪材料為40Cr，硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。/176。(～)} = max (,) =，步距角選取電動(dòng)機(jī)：根據(jù)求出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，和給定的步距角，上網(wǎng)查詢步進(jìn)電機(jī)型號(hào)。而方向信號(hào)選用Y2,Y3，其中Y2是Y軸正方向，Y3是X軸正方向。步進(jìn)電機(jī)控制方式有硬件環(huán)行分配器控制和軟件環(huán)行分配器控制之分，對(duì)多相電機(jī)還有X相單X拍、X相2X拍、X相雙X拍和細(xì)分驅(qū)動(dòng)等控制方式，如三相步進(jìn)電機(jī)有3相單3拍、3相6拍、3相雙3拍和細(xì)分驅(qū)動(dòng)等控制方式，對(duì)于控制電路有單一電壓控制、高低壓控制、恒流斬波控制、細(xì)分控制等電路。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是執(zhí)行元件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)以輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩為主，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則多為直線運(yùn)動(dòng)?？傮w設(shè)計(jì)是否合理將對(duì)后面幾步的設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響，也將影響機(jī)器的尺寸大小、性能、功能和設(shè)計(jì)質(zhì)量。 本次課程設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練對(duì)象及內(nèi)容本次設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)自制的車數(shù)控平臺(tái)，進(jìn)行伺服傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及圖形繪制、微控制器（單片機(jī)、可編程序控制器PLC、微機(jī)插卡）的接口電路設(shè)計(jì)、控制程序的編寫、切削加工調(diào)試，初步掌握伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法（可采用開環(huán)或閉環(huán)），完成數(shù)控車加工平臺(tái)伺服系統(tǒng)零件的加工。綜合訓(xùn)練內(nèi)容及工作量（三周）：（1）利用設(shè)備及元?dú)饧谱魑⒖刂破骷捌浣涌诳刂齐娐?；?）調(diào)試所編制插補(bǔ)程序；（3）加工出任務(wù)書中要求的零件一只；（4）課程設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練說明書1份：6000～8000字。主要參考文獻(xiàn)1．單片機(jī)（或PLC、插卡）編程控制方面的參考書；2．步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方面的參考書；3．AutoCAD繪圖方面的參考書。本次設(shè)計(jì)和訓(xùn)練的具體內(nèi)容如下：(1)根據(jù)指導(dǎo)老師給定的任務(wù)，使用AUTOCAD繪制數(shù)控系統(tǒng)傳動(dòng)圖形，選擇系統(tǒng)所用步進(jìn)電機(jī)、計(jì)算系統(tǒng)減速器傳動(dòng)比； (2)繪制微控制器接線圖；(3)利用元?dú)饧谱魑⒖刂破骷捌浣涌诳刂齐娐罚?4)編制和調(diào)試程序，加工出任務(wù)書中要求的零件類型；（5）編制說明書。所以，在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)多花時(shí)間、考慮清楚，以減少返工現(xiàn)象。用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有齒輪齒條和絲杠螺母等。本次課程設(shè)計(jì)和綜合訓(xùn)練方案的選擇對(duì)于我們這次的課程設(shè)計(jì)和綜合訓(xùn)練，各種選擇不一定與實(shí)際自制數(shù)控平臺(tái)完全一致，可以根據(jù)任務(wù)書中給定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。減速器的傳動(dòng)比計(jì)算：i=αp/360δp其中：表示步進(jìn)電機(jī)步距角，兩個(gè)方向由任務(wù)書給出；：表示絲杠的導(dǎo)程，兩個(gè)方向由任務(wù)書給出； ：表示脈沖當(dāng)量，兩個(gè)方向由任務(wù)書給出。176。69700112x112x156110BYG260B06022/4176。選小齒輪齒數(shù)Z1=20，傳動(dòng)比i=，則大齒輪齒數(shù)Z2=25。Z方向：同理：d1≤160mm，所以小齒輪做成實(shí)心的雖然d2≤160mm，但是大齒輪與絲杠連接，因此不能做成實(shí)心的，應(yīng)根據(jù)絲杠來定。如果采取螺距誤差補(bǔ)償和傳動(dòng)間隙補(bǔ)償?shù)却胧?，定位精度可提高?77。圖31工作過程示意圖 PLC控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)電器接線圖設(shè)計(jì)X011電源+24V步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器地A+AB+BDIDI+CPCP+步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器地A+AB+BDI+CPCP+DI步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)FX3U64MT步進(jìn)電機(jī)+24V+24V地Y3Y2Y1Y0+24VS/SX0X1S2S1小驅(qū)動(dòng)器小驅(qū)動(dòng)器圖32 PLC驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)接線圖 與單片機(jī)要求相同，本電路應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向步進(jìn)電機(jī)的插補(bǔ)進(jìn)給
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