基于s7-200plc薄鋼板定長(zhǎng)剪切控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-24 19:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 光電編碼器 圖22 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)基本構(gòu)架眾多機(jī)械部件用以將執(zhí)行器的運(yùn)功形式轉(zhuǎn)換為期望的運(yùn)動(dòng)形式，包括齒輪箱、軸、滾珠絲杠、齒形帶、聯(lián)軸器以及線性和旋轉(zhuǎn)軸承。通常，一個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的工藝文件的功能主要如下：（1）速度控制。（2）點(diǎn)位控制（點(diǎn)到點(diǎn)）。有很多方法可以計(jì)算出一個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，它們通常基于一個(gè)運(yùn)動(dòng)的速度曲線，如三角速度曲線、梯形速度曲線或者S型速度曲線。（3）電子齒輪（或電子凸輪），也就是從動(dòng)軸的位置在機(jī)械上跟隨一個(gè)主動(dòng)軸的位置變化。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：一個(gè)系統(tǒng)包含兩個(gè)轉(zhuǎn)盤，它們按照一個(gè)給定的相對(duì)角度關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)。電子凸輪較電子齒輪更復(fù)雜一些，它使得主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的隨動(dòng)關(guān)系曲線是一個(gè)函數(shù)。這個(gè)曲線可以是非線性的，但必須滿足一個(gè)函數(shù)關(guān)系。從運(yùn)動(dòng)控制的基本架構(gòu)可以看出，PLC作為一種典型的運(yùn)動(dòng)控制核心，起到了非常重要的作用，這主要?dú)w結(jié)于PLC具有高速脈沖輸入、高速脈沖輸出和運(yùn)動(dòng)控制模塊等軟硬件功能。3．系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)光電式旋轉(zhuǎn)編碼器是轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角的檢測(cè)元件，它是通過(guò)電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，是目前應(yīng)用最多的傳感器。光電編碼器是由光柵盤和光電檢測(cè)裝置組成的。旋轉(zhuǎn)編碼器分為絕對(duì)式和增量式兩種，絕對(duì)式編碼器在碼盤上分層刻上表示角度的二進(jìn)制數(shù)碼或循環(huán)碼（格雷碼），通過(guò)接收器將該數(shù)碼送入計(jì)算機(jī)。絕對(duì)式編碼器常用于檢測(cè)轉(zhuǎn)角，若需得到轉(zhuǎn)速，必須對(duì)轉(zhuǎn)角進(jìn)行微分處理。增量式編碼器在碼盤上均勻地刻制一定數(shù)量的光柵。光電編碼器的光柵盤與電動(dòng)機(jī)同軸，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光柵盤與電動(dòng)機(jī)同速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測(cè)裝置檢測(cè)輸出若干脈沖信號(hào)，其原理如圖所示。通過(guò)計(jì)算每秒鐘光電編碼器輸出脈沖的個(gè)數(shù)就能得到當(dāng)前電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，此外為判斷旋轉(zhuǎn)方向，光柵還可以提供相位差90176。的雙向脈沖正交信號(hào)。增量式光電編碼器輸出兩路相位相差90176。的脈沖信號(hào)A和B，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖信號(hào)A的相位超前脈沖信號(hào)B的相位90176。，經(jīng)邏輯電路處理后形成高電平方向信號(hào)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖信號(hào)A的相位滯后于脈沖信號(hào)B的相位90176。，經(jīng)邏輯電路處理后的方向信號(hào)為低電平。因此根據(jù)超前和滯后的關(guān)系可以確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向判別的原理如圖31所示。（a）正轉(zhuǎn)（b）反轉(zhuǎn)圖31 區(qū)分旋轉(zhuǎn)方向的A、B兩組脈沖序列 高速計(jì)數(shù)器可以對(duì)CPU掃描速度無(wú)法控制的高速事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，可設(shè)置多種不同操作模式。高速計(jì)數(shù)器的最大計(jì)數(shù)頻率決定于CPU類型。S7200 CPU內(nèi)置46個(gè)高速計(jì)數(shù)器（HSC0HSC5,其中CPU221及CPU222不支持HSC1及HSC2）,這些高速計(jì)數(shù)器的頻率可達(dá)到20kHz,有12種工作模式，而且不影響CPU的性能。高速計(jì)數(shù)器對(duì)所支持的計(jì)數(shù)、方向控制、重新設(shè)置及起動(dòng)均有專門輸入。對(duì)于雙相計(jì)數(shù)器，兩個(gè)計(jì)數(shù)器都可以最大速率運(yùn)行。對(duì)于正交模式，可選擇1倍（1）或4倍（4）最大計(jì)數(shù)速率工作。HSC1和HSC2相互完全獨(dú)立，并不影響其他的高速功能。全部計(jì)數(shù)器均可以以最大數(shù)率運(yùn)行，互不干擾。高速計(jì)數(shù)器經(jīng)常用于距離檢測(cè)和電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)檢測(cè)。當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值或發(fā)生重置時(shí)，計(jì)數(shù)器提供中斷。高速計(jì)數(shù)器允許在中斷程序內(nèi)裝載新的預(yù)設(shè)值，使程序簡(jiǎn)單易懂。（1） 高速計(jì)數(shù)器工作模式對(duì)于相同的操作模式，全部計(jì)數(shù)器的運(yùn)行方式均相同。共有12種工作模式。請(qǐng)注意并非每種計(jì)數(shù)器均支持全部操作模式。HSC0、HSCHSCHSCHSC4和HSC5高速計(jì)數(shù)器的工作模式如表31所示。表31 S7200 PLC高速計(jì)數(shù)器的輸入點(diǎn)和模式模 式中斷描述輸入點(diǎn) HSC0 HSC1HSC2HSC3
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