【正文】 ① 伺服驅動器及伺服電機 。 控制要求我們誤差不超過 ，在方案②的前提下我們選用半閉環(huán)控制系統(tǒng)和編碼器的單向反饋相配合，既能達到精度要求又能簡化程序。其中涉及到伺服系統(tǒng)，伺服控制分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制、閉環(huán)控制三類。其它一些按鈕和開關的輸入使用剩下的輸入端。 交流接觸器的工作原理：交流接觸器內部有電磁圈，當施加交流電壓后，鐵芯中就會產生磁通，該磁通帶動銜鐵克服彈簧的拉力，使得銜鐵帶動觸點動作。當運動軸觸碰到行程開關時就表示到達了原點位置。根據本次設計要求可知，復合按鈕無需用到，常開和常閉按鈕都需要用到，常開按鈕負責系統(tǒng)的一次和二次啟動，而常閉按鈕則負責系統(tǒng)的緊急停止。 機床額定功率為 PN=10kw，機床額定電壓為 UN=220V。以此類推后兩個伺服驅動器也是如圖所示接 法。本次設計我們選用與信捷 MS110STM0503021P5 系列專用伺服電機相配套的 DS221P5AS系列伺服驅動器。） 電機慣量為 178。 12 3．選型計算 依據設計要求，當橫梁左右移動時，由絲杠控制，滾珠絲杠慣量 178。 伺服電機主要分為兩類：直流伺服電機和交流伺服電機。 根據設計要求，我們選用信捷 XCM24T4E 型 PLC，有編碼器反饋。根據以上分析，對 PLC 來說，需要提供 8 個輸入點和 7 個輸出點。這就要求在設計過程中，設計出性能較好、穩(wěn)定的電路和選擇性能良好的元器件?？刂埔笾饕菍^電器控制系統(tǒng)、 PLC 控制系統(tǒng)以及單片機控制系統(tǒng)的比較，然后通過比較確定用 PLC 控制系統(tǒng)。缺點：①系統(tǒng)的抗干擾能力較差；②硬件設計相對復雜，電路設計工作量大，系統(tǒng)開發(fā)時間長；③需要設計獨立的電源，可靠性差； 控制系統(tǒng) PLC 控制系統(tǒng)主要是由 PLC 與用戶選擇的輸入輸出設備連接而成的。 6 本章小結 本章首先介紹了點焊機控制系統(tǒng)的結構組成和工作原理，大概了解一下點焊機控制系統(tǒng)。 點焊機控制系統(tǒng)的工藝流程 點焊機控制系統(tǒng)劃分為：第一次焊接，回等待位。同時，在 X 軸的最左端和 Y 軸的最上端都裝有限位開關。點焊機的 構成比較 簡單， 總的來說 就是一個大功率的變壓器 。 、微型電阻焊機日趨成熟和普及。 ，較大的如 400kVA 以上則較少，較小的如適宜于小型、微型結構的 1kVA 以下的精密電阻焊機則更少。 課題的國內外現(xiàn)狀及趨勢 國內電焊機科技水平及發(fā)展趨勢 1. 逆變式手工電弧焊機以及手工電弧焊機大部分已經采用了 IGBT 等新型電子元器件，并且在某些場合可以替代弧焊整流器，但是其可靠性比起一般手工弧焊機來說尚有差距。 關鍵詞 ：信捷 PLC；伺服電機 ；觸摸屏 II Abstract Spot welding as an important industrial appliances, occupied a very important position in today39。因此，需要開發(fā)一種自動化程度高的點焊機控制系統(tǒng)。本文的 點焊機 控制系統(tǒng)系采用 PLC 加觸摸屏的控制方式，能很大程度的提高企業(yè)的生產效率，減少廢品率。s industrial production. Spotwelding process is an important, low cost, high efficiency, easy to automate and saving materials and so on. Today, the traditional spot welding low degree of automation, production efficiency is not high, poor weld quality, which can not meet the needs of industrial development. Therefore, the need to develop a high degree of automation control system of spot welding. Spot welding control system system control PLC paper, plus a touch screen, to a large extent improve production efficiency, reduce scrap rates. Spot welding system referred to herein using doublesided doublepoint overcurrent welding principle, the work piece is pressed between two electrodes under pressure produces resistance between the two electrodes. When a current is passed, it will have a high temperature arc, high melting temperature of the workpiece to be welded, and the current moment from the other electrode along the workpiece flow to this electrode, and form a loop, does not harm the internal structure is the welder member. And the traditional semiautomatic welding machine pared to the device solder joints and weld length out more evenly distributed, high efficiency and save manpower. The design of the spot welding by a rotatable circular table, motor driven beam move around and up and down movement of the spindle motor control position. The main processing ponents rotating seat of a pany, a total of three stations need to be processed, these three stations precise motion control is done by the servo positioning control system. 3 sets of servo control the X, Y, Z axis for accurate positioning, PLC is to control the servo motor drives, servo drives are responsible for driving the servo motor. Keywords: XinJie PLC。 ，脈沖 MIG/MAG焊機的改進方向為：減少飛濺、引弧、收弧等。點、凸焊控制器雖有進步，但大多為合資企業(yè)產品，為了保證產品質量，關鍵部份基本依賴進口。 ． 課題內容 ，主要介紹點焊機控制系統(tǒng)的背景及現(xiàn)狀； ； ，主要比較繼電接觸器控制系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)； ，主要包括控制系統(tǒng)的硬件設計系統(tǒng)框圖、硬件的選型、 PLC 外部接線圖及I/O 分配表； ，主要包括各伺服單元之間的連接 ,伺服驅動器的標準接線 ； ，主要包括確定軟件設計思想，軟件設計流程圖，主要程序及相應的解釋； ，包括觸摸屏的制作，離線模擬調試 ，用觸摸屏來監(jiān)控； ，以及調試中遇到的問題； 3 第 2 章 點焊機工藝的介紹 點焊機控制系統(tǒng) 系統(tǒng)原理 點焊的工藝過程為 ：① 將焊件表面清理干凈 。其 利用電感的 原理 將 220V 交流電 （ 可以是直流的也可以是交流的 ） 變?yōu)榈碗妷?，大電流的電源。觸摸屏則負責 人機界面，實現(xiàn)簡易化操作。工作臺旋轉，第二次焊接，回等待位。其次介紹了工藝流程，形象鮮明的把點焊機系統(tǒng)的工作過程在圖上反應出來，便于理解，為下面的設計做好鋪墊。其具有以下優(yōu)點：①控制功能較多，可以實現(xiàn) 計數(shù)、定時、算術運算以及邏輯運算等功能，通過編程可以實現(xiàn)復雜的控制功能；②采用觸摸屏或上機位的控制，控制界面簡潔易懂，當需要改變控制時，只需要改變程序即可，接線簡單，通用性好，對各種控制系統(tǒng)都用很強的適應性；③沒有機械觸點，可靠性高，能有效避免電弧損害、接觸不良等現(xiàn)象；④定時范圍廣并且精確；⑤耗電量小，體積較小，安裝簡單，接線和編程可以同步進行，擴展靈活多樣?？刂品较蛑饕菍φ婵諌毫峥刂葡到y(tǒng)進行深入研究后，確定只研究操作過程，不深入研究各個系統(tǒng)。我們所選的控制方案為： PLC 控制伺服驅動器，伺服驅動器控制伺服電機來實現(xiàn)精確定位。除了以上的輸入輸出點 以 外， PLC 與計算機、 觸摸屏 等設備連接， 需要用專用接口，也應計算在內。本體支持運動控制指令，無需另加任何模塊、 RS23 485 兩種串口，方便各種上位機監(jiān)控、強大的高速計數(shù)中斷功能為客戶大大節(jié)省了電氣成本。 選用伺服電機時，依下列步驟進行： ①查明負載機構的運動條件要求，機構的運動方式和運動速度等。減速齒輪慣量可忽略不計，電機轉一圈絲杠移動 20mm，橫梁重量為 200KG。且考慮到現(xiàn)有因素，選用信捷公司的 MS110STM0503021P5 系列專用伺服電機，電機額定功率 ，額定轉速 3000 轉， ，額定轉矩 5N 最大適用電機容量 ，連續(xù)輸出電流 6A rms，最大輸出電流 18A rms，采用三 13 相全波整流 TGBT PWM 控制。 觸摸屏的選型 觸摸屏主要的功能是實現(xiàn)人與機器之間的交互，當按下了屏幕上的按鈕時，屏幕上的反饋系統(tǒng)可以根據預先設置編程的程式驅動各種連接裝置，可以取代傳統(tǒng)的機械式按鈕面板。 則有： AC O SU PI N NN 1 0 0 0 03 ????? ? （ ） AAII NfN ???? （ ） 查表可知選用 RT161250 系列熔斷器。 XB2 系列按鈕是施耐德公司的產品，廣泛應用于交流 50HZ、額定交流電壓 0～ 380V或額定直流電壓 0～ 220V 的電路中。 其中： JLX— 代表行程開關 K— 代表快速 1— 為設計序號 1— 為單輪轉動式 1— 說明有 1個常開觸點 1— 說明有 1個常閉觸點 圖 410 JLXK1 系列行程開關 17 焊槍的選擇 焊槍 工作原理是利用 焊機的高電流，高電壓產生的熱量聚集在焊槍終端，融化焊絲，融化的焊絲滲透到需焊接的部位，冷卻后，被焊接的物體牢固的連接成一體。其效果為常閉觸點斷開，常開觸點閉合。 表 44 輸出地址表 名稱 符號 輸出地址 X 軸脈沖 PUL1 Y000 Y 軸脈沖 PUL2 Y001 Z 軸脈沖 PUL3 Y002 X 軸方向 DIR1 Y004 Y 軸方向 DIR2 Y005 Z 軸方向 DIR3 Y006 焊槍 KM Y010 在分配輸出點時，我們要依據信捷 XCM 系列 PLC 的使用手冊確定輸出點的分配。由于點焊機控制系統(tǒng)主要用到伺服電機編碼器的反饋來確定位置，因此我 們選用半閉環(huán)控制系統(tǒng)。 半閉環(huán)控制系統(tǒng) 控 制 器 伺 服 驅 動 器 伺 服 電 動 機位 置 檢 測 及反 饋 圖 51 半閉環(huán)控制系統(tǒng) 半閉環(huán) 伺服 控制 系統(tǒng)的位置檢測點 主要 是從 伺服 電 動 機 （電機內部編碼器） 引出，通過檢測電機 旋轉的 角度來間接檢測工作臺的位移量，而不是 通過外部的檢測單元來 21 直接 檢測工作臺的位置。 ② 一條 CN0 口通訊線用來脈沖和方向的輸入 ③ 一條 CN1（ RS485） 口通訊線，用來編碼器反饋 ,高速脈沖計數(shù)。 表 53 CN2 端子說明 圖 55 CN2 口端子 位置控制設定 操作模式選擇 信捷 DS221P5AS 驅動器提供位置、速度、扭矩三種基本操作模式，位置模式包括外部位置控制與內部位置控制兩種，外部位置控制的命令是利用外部脈沖列指令來進行位置控制，內部位置控制則是利用伺服單元內部寄存器的預設值進行位置控制。 尋找參考原點 此舉是為了找出工作臺的物理零點，用作點位控制時的坐標零點，我們在調試機床的開始先在伺服驅動器內修改參數(shù)，選擇正轉側或反轉側模式尋找參考原點。所需要用到的邏輯是比較語句，用來確定是否到達焊接的指定位置。最后工作臺轉到初始位置（反轉 90度），整個加工流程結束。當觸發(fā)條件成立時，從 Y0 Y1 分別輸出 1000HZ,30000 個脈沖。這里設計的點焊機控制系統(tǒng)也是通過觸摸屏進行人機界面的