【正文】 光： ,000ι x，日光燈： ,000ι x 環(huán)境溫度 操作時： 10 to 50℃（未結(jié)冰狀態(tài)） 保存時： 25 to 70℃ 環(huán)境濕度 35 to 85%RH,保存時： 35 to 85%RH 材質(zhì) 外殼： ABS 電纜 4P,Φ 5mm，長度： 2m 附件 調(diào)節(jié)起子，支架，螺母 /螺栓 重量 約 .90g 表 353 傳感器性能參數(shù) 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 15 本課題中傳感器 動作檢測共有 3處 ， 全部采用接近式光電傳感器進(jìn)行檢測并向系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的電信號進(jìn)行控制。需注意物體不要離傳感器太遠(yuǎn)，否則傳感器檢測不到。 選用 B系列的型號是 DOPB07S410 下表為其性能參數(shù) 圖 341 觸摸屏參數(shù)說明 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 13 DOPB07 系列面板 : 圖 342 HMI 面板正面 圖 343HMI 面板反面 傳感器的選用 在定位系統(tǒng)中采用 BF3RX+FD32005 光纖傳感器作為貨物檢測，它是韓國奧托尼克斯公司的從產(chǎn)品，采用 內(nèi)置粗調(diào) /微調(diào)雙調(diào)節(jié)旋鈕，可實現(xiàn)微調(diào)的光纖放大器 ，可通過連接線轉(zhuǎn)換 LIGHT ON/DARK ON 方式 ， 內(nèi)裝輸出過流保護線路，電源反接保護線路可檢測微小物體 ， 可自由調(diào)節(jié)光纖長短 。 X軸的伺服電機為 ECMA_C 30401ES，與之相匹配的驅(qū)動為 ASDA0121AB, Y 軸方向為 ECMA_C 30602ES, 與之相匹配的驅(qū)動為 ASDA0221AB。 如下表所示，紅線框表示本系統(tǒng)選擇的伺服驅(qū)動器和所對應(yīng)的伺服電機型號。 m P 是輸出功率，單位 KW n是電機轉(zhuǎn)速，單位 r/min 扭矩公式： T=973P/n T是扭矩，單位 Kg 電機轉(zhuǎn)速和扭矩（轉(zhuǎn)矩）公式 電機有個共同的公式， P=MN/9550 P 為額定功率， M 為額定力矩值， N 為額定轉(zhuǎn)速，所以確定電機功率和額定轉(zhuǎn)速就可以得出額定力矩大小。 3=1000 轉(zhuǎn) /min， 三相異步電動 機 大約 960 轉(zhuǎn)左右此時 伺服電機 的轉(zhuǎn)速只和脈沖發(fā)送的頻率有關(guān)系，因為此時 PLC 發(fā)送 10000 個脈沖南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 10 電機旋轉(zhuǎn) 1圈。磁極對數(shù)（ 1轉(zhuǎn)差率 ） 60（秒） 50（ HZ）247。 在實際應(yīng)用的選擇設(shè)計中，要注意這些方面的特性合理選擇伺服電機。 （ 7）初步選定的電機的 額定轉(zhuǎn)矩 連續(xù)瞬時轉(zhuǎn)矩，如果不符合條件要求，必須選用其他型號電機并用計算值來驗證是否符合設(shè)計要求。 （ 5）根據(jù)電機的配置方式、摩擦系數(shù)、運行效率、負(fù)載重量計算出負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 （ 3）根據(jù)負(fù)載慣量與伺服電機慣量預(yù)選定幾種電機型號進(jìn)行對比。 依下列步驟進(jìn)行伺服電機選型： （ 1）確定負(fù)載機械的運行條件，主要是考慮加 /減速 的快慢、運動控制速度、機械構(gòu)造的重量、機械結(jié)構(gòu)的運動方式等。 因此，影響電機的選用不僅僅是機構(gòu)的重量，也有來之運動條件的影響。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著 轉(zhuǎn)矩 的增加而勻速下降。伺服電機可使控制的速度，位置精度都非常準(zhǔn)確，可以將 電壓 信號轉(zhuǎn)化為 轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。支持 2組 AB 相 200KHz 脈沖輸出（ Y0， Y1）、（ Y2， Y3）， 2 點 200KHz 脈沖輸出Y Y6 圖 311 DVP_40EH00T2 端子排 PLC 的電源連接 鑒于上文介紹的 PLC 型號特性， PLC 連接時應(yīng)注意以下事項： （ 1） PLC 都是交流電源， L、 N都接 220V 交流電源 （ 2） 主機和擴展 模塊 都是電晶體輸出類型，輸出公共端 C全部接地 （ 0V） ； （ 3） 輸入端以 SINK 模式配線，將 S/S 端接 +24V 直流電源； （ 4） 其余接地端和 24G 共地 （ 0V） 。內(nèi)存容量高達(dá) 16 K Steps 指令執(zhí)行速度： s（基本指令） ES 系列主機 40點， 16in/16out 綜上所述，初步確定選用臺達(dá) DVP32ES200T PLC 主機一臺，擴展模塊 DVP 32HP00T 一臺作為系統(tǒng)的控制主體。 （ 4）可搭配多樣化擴充模組和功能卡，滿足不同用戶要求。同時 PLC 對伺服驅(qū)動器的控制方式為脈沖 +方向控制。 PLC 選型 PLC 的選型 PLC 是控制系統(tǒng)的控制部分相當(dāng)于人的大腦，正確的選擇 PLC，對于保證整個控制系統(tǒng)的技術(shù)性能起著重要的作用。 （ 8）完善系統(tǒng)。程序是整個系統(tǒng)工作的重點，是保證系統(tǒng)工作正常、安全可靠的最至關(guān)重要的。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 6 （ 6）編寫系統(tǒng)的程序，根據(jù)定位系統(tǒng)的工作要求編寫出 PLC 的程序和 HMI 的畫面，這是整個設(shè)計的核心任務(wù)。 （ 5）繪制程序流程圖。 （ 4）繪制電氣原理圖。根據(jù)定位系統(tǒng)功能所需要求，確定定位系統(tǒng) PLC 所需的輸入和輸出點。 系統(tǒng)的控制方案 本系統(tǒng)思路是由 圖 如下所示 ： 圖 211 伺服定位演示系統(tǒng) 系統(tǒng)設(shè)計的思路 基于上述思路，定位系統(tǒng)的設(shè)計過程中主要考慮以下幾點： （ 1）分析課題的思路，對課題進(jìn)行需求分析，提出定位系統(tǒng)的設(shè)計方案。主要內(nèi)容如下： 第一章扼要地介紹了伺服定位系統(tǒng)的概述、特點與背景； 第二章伺服定位系統(tǒng) 的控制方案； 第三章介紹了組成系統(tǒng)的主要硬件的選型，例如 PLC、伺服驅(qū)動，電機等選型 第四章介紹本系統(tǒng) PLC 程序的設(shè)計； 第五章講解了 HMI 軟件顯示畫面的設(shè)計； 第六章結(jié)論 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 5 2 定位系統(tǒng)控制方案的設(shè)計 本系統(tǒng)方案的設(shè)計主要來源于這次畢設(shè)課題的要求和當(dāng)今社會的背景，隨著不斷提高的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、 PLC 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等多種技術(shù)的緊密結(jié)合而形成的機電液一體化、機電氣一體化、機電光一體化的自動化控制技術(shù)的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中正起著越來越重要的作用。 本課題的研究內(nèi)容 課題的主要任務(wù)是利用臺達(dá) DVP 系列 PLC 來控制伺服定位系統(tǒng)的定位。 （ 2）現(xiàn)如今精密切割的不斷提高，伺服定位系統(tǒng)精度要求也不斷提高才能滿足現(xiàn)今生產(chǎn)需求。未來 PLC 控制伺服的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為： （ 1）自動化程度要求不斷提高。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，如果出現(xiàn)故障可以及時更換故障模塊使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運行。使用時只需將現(xiàn)場的各種外圍設(shè)備與 PLC 相應(yīng)的 I/O 口連接，即可投入運行實現(xiàn)功能。 質(zhì)優(yōu)價廉，性價比高。 系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種不同工業(yè)控制需要，除了組合式的小型控制器 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。此外為了方便性能操作，它還有多種人 機接口模塊 。 控制器 產(chǎn)品種類很多，規(guī)?？煞执蟆⒅?、小 I/O 模塊種類豐富，可根據(jù)客戶實現(xiàn)不同功能要求不同，而進(jìn)行自由靈活的配置。具有良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟件，硬件發(fā)生異常情況， PLC CPU 立即采取有效措施，以防止故障擴大。輸入端自帶 RC 濾波器，濾波時間常數(shù)一般為10~20ms。就是因為有信號處理和程序運行的速度， PLC經(jīng)常用于各個領(lǐng)域大 、中、小型工業(yè)控制項目。 人機界面：監(jiān)控整個系統(tǒng)。當(dāng)線圈斷電時，線圈吸合消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭恢復(fù)上電前的狀態(tài)，也就是最原始狀態(tài)。接觸器由電磁模塊（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭模塊（常開觸頭和常閉 觸頭）和滅弧裝置組成。 伺服驅(qū)動器：是用來 控制伺服電機的，通過與 PLC 指令實現(xiàn)控制電機轉(zhuǎn)動，屬于伺服系統(tǒng)的一部分，高精度的定位系統(tǒng)可以用到它。廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動控制、 機電一體化 及電力電子設(shè)備中，是最重要的 控制元件之一通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關(guān)”。 伺服定位系統(tǒng)基本由以下部分組成： 繼電器：繼電器是一種電控元件。它的主要任務(wù)是按控制命令的要求、對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度和位置控制非常靈活方便。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 2020 屆學(xué)士學(xué)位論文 2 伺服定位系統(tǒng)的概述 伺服定位系統(tǒng)的組成 伺服系統(tǒng)（ servomechanism）又稱隨動系統(tǒng)，是用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的反饋控制系統(tǒng)。對平臺的實際設(shè)計和客戶需求 ,不僅要提高車床加工的精度 ,對其定位控制系統(tǒng)裝置的選擇也顯得非常重要。 從這幾年來看 ,PLC 在工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展是蒸蒸日上 ,在控制效果、裝配周期和硬件的成本等各個方面表現(xiàn)出來的綜合優(yōu)勢是其他工控產(chǎn)品 難以超越的。 本課題的目的和意義 一 . 項目背景 我國是一個機床生產(chǎn)和應(yīng)用大國 ,但數(shù)控控制技術(shù)的應(yīng)用水平和對定位精度控制還不高 ,嚴(yán)重的制約著我國制造業(yè)，生產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。這些不同的控制系統(tǒng)方式的實現(xiàn)各有各的特點，成本也各有差異，于是針對不同的設(shè)備有對精度和響應(yīng)速度的不同要求，選擇合適的控制系統(tǒng)和最優(yōu)的性價比就非常必要 。像如今的很多數(shù)控車床，激光設(shè)備上都要使用定位控制，它的實現(xiàn)方式也有很多。 mand. PLCbased control with powerful features, the positioning system controller