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正文內(nèi)容

基于plc和步進(jìn)電機(jī)的水平工作臺(tái)控制-文庫(kù)吧資料

2025-07-03 18:51本頁(yè)面
  

【正文】 3型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器參數(shù) 技術(shù)規(guī)格項(xiàng)本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn),如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā),我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。另外,在書(shū)館查找資料的時(shí)候,圖書(shū)管理員也給我提供了很多方面的支持與幫助。致謝歷時(shí)將近兩個(gè)月的時(shí)間終于將這篇論文寫(xiě)完,在論文的寫(xiě)作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙,都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。腳踏實(shí)地,認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度,不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。在整個(gè)過(guò)程中,我學(xué)到了新知識(shí),增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)。在論文中我充分地運(yùn)用了在校期間所學(xué)到的知識(shí)。當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對(duì)的任務(wù)后整個(gè)人都很累,但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的,我覺(jué)得這一切都值了。4月中,論文的文字?jǐn)⑹鲆呀?jīng)完成。在寫(xiě)作過(guò)程中遇到困難我就及時(shí)和導(dǎo)師聯(lián)系,并和同學(xué)互相交流,請(qǐng)教專(zhuān)業(yè)課老師。當(dāng)選題定下來(lái)的時(shí)候,我便立刻著手資料的收集工作。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我收獲頗多,感慨萬(wàn)千。小結(jié)3月,我開(kāi)始了我的畢業(yè)論文工作,時(shí)至今日,論文基本完成。m,根據(jù)控制要求,輸入適當(dāng)?shù)拿}沖數(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的位移控制。各元器件通過(guò)螺栓固定在板上,整體布局井然有序,便于接線(xiàn)和發(fā)現(xiàn)或糾正錯(cuò)誤。在測(cè)量技術(shù)中,如長(zhǎng)度,位置的測(cè)量;在控制技術(shù)中,如位移、速度、加速度的測(cè)量和控制,也都使用著大量的接近開(kāi)關(guān)。在日常生活中,如賓館、飯店、車(chē)庫(kù)的自動(dòng)門(mén),自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。種類(lèi):;;;;;;。一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制并與輸出環(huán)節(jié)全盤(pán)無(wú)觸點(diǎn)化的新型開(kāi)關(guān)元件。接近開(kāi)關(guān)又稱(chēng)無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān),它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外,還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置,用作檢測(cè)零件尺寸和測(cè)速等,也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。圖341 滾珠絲杠實(shí)物圖 接近開(kāi)關(guān)在各類(lèi)開(kāi)關(guān)中,有一種對(duì)接近它物件有“感知”能力的元件——位移傳感器。外循環(huán)方式制造工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛;螺母徑向尺寸較大;但因用彎管端部做擋珠器,故剛性差、易磨損。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造較困難。內(nèi)循環(huán)方式是指在循環(huán)過(guò)程中滾珠始終保持和絲杠接觸的方式。絲杠回轉(zhuǎn)時(shí),為保持絲杠螺母的連續(xù)工作,滾珠通過(guò)螺母上的返回裝置完成循環(huán)。滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)組成:滾珠絲杠由絲杠、螺母、滾珠和滾珠返回裝置4部分組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展,這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。 工作臺(tái)機(jī)械部件 滾珠絲杠滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),或?qū)⒅本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。根據(jù)電機(jī)的電流、細(xì)分和供電電壓選擇驅(qū)動(dòng)器。選擇電機(jī)的安裝規(guī)格:主要與力矩要求有關(guān)。判斷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度:轉(zhuǎn)速要求高時(shí),應(yīng)選相電流較大、電感較小的電機(jī),以增加功率輸入。負(fù)載大時(shí),需采用大力矩電機(jī)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一個(gè)角度。該磁場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對(duì)磁場(chǎng)方向與定子的磁場(chǎng)方向一致。脈沖頻率越高,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)越快。若繞組在控制脈沖的作用下,通電方向順序按A—B—A—B—A四個(gè)狀態(tài)周而復(fù)始進(jìn)行變化,電機(jī)順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng);通電時(shí)序?yàn)锳—B—A—B—A時(shí),電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理圖332 兩相步進(jìn)電機(jī)的工作原理示意圖如上圖332 所示,該兩相電機(jī)有兩個(gè)繞組。所以PLC在控制步進(jìn)電機(jī)中起到的作用就是發(fā)出可控脈沖,通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖頻率控制步進(jìn)電機(jī)速度,通過(guò)調(diào)節(jié)脈沖數(shù)量控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。脈沖數(shù)越多,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大。 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)介紹步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)元件。扭矩的大小取決于電機(jī)的尺寸,尺寸大的電機(jī)扭矩也大;電流大小主要取決于電感,小電感的電流較大,電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)性能較好。對(duì)驅(qū)動(dòng)器具體要求:,超低電機(jī)運(yùn)行噪聲;;;,最高可達(dá)128細(xì)分;,6,8線(xiàn)兩相步進(jìn)電機(jī);;,任意檔可選;、過(guò)流保護(hù)功能。c,使能信號(hào)ENA:此信號(hào)為選用信號(hào),并不是必須要用的,只在一些特殊的情況下使用,此端為低電平有效,這時(shí)電機(jī)處于無(wú)力矩狀態(tài);此端為高電平或懸空不接時(shí),此功能無(wú)效,電機(jī)可正常運(yùn)行,此功能若不選用,只需將此端懸空即可。另外,還有一種雙脈沖換向方式:驅(qū)動(dòng)器接收兩路脈沖信號(hào),當(dāng)其中一路有脈沖信號(hào)時(shí),電機(jī)正向運(yùn)行,當(dāng)另一路有脈沖信號(hào)時(shí),電機(jī)反向運(yùn)行。比如說(shuō),此信號(hào)為高電平時(shí)電機(jī)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn),為低電平時(shí)則為反方向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。s。這樣,控制系統(tǒng)通過(guò)脈沖信號(hào)CP就可以達(dá)到電機(jī)調(diào)速和定位的目的。此外,步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器有一大特色,可適當(dāng)?shù)貙?duì)它進(jìn)行細(xì)分,進(jìn)而消除電機(jī)的低頻振蕩。對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究幾乎是與步進(jìn)電機(jī)的研究同步進(jìn)行的。步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”),它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器原理步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。綜上,本設(shè)計(jì)選用信捷XC348TE型控制編程器。(3)售后服務(wù)用戶(hù)應(yīng)考慮相關(guān)的技術(shù)支持,統(tǒng)一型號(hào)以便維護(hù)、系統(tǒng)改造、升級(jí)等因素。(2)價(jià)格方面不同廠(chǎng)家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大,有些功能相似、質(zhì)量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC價(jià)格相差甚遠(yuǎn)。(1)功能方面所有PLC都具有常規(guī)功能,但對(duì)特殊要求需選擇能夠完成控制任務(wù)的PLC。然后要對(duì)用戶(hù)存儲(chǔ)器容量進(jìn)行估算。圖312 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖 PLC的選型一般選擇PLC型號(hào)從輸入/輸出點(diǎn)、存儲(chǔ)容量、I/O響應(yīng)時(shí)間、輸出負(fù)載的特點(diǎn)、在線(xiàn)和離線(xiàn)編程等方面考慮。中央處理單元(CPU)是PLC 的控制中樞,它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶(hù)程序和數(shù)據(jù)、檢查電源、存儲(chǔ)器I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài);并能診斷用戶(hù)程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架,這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。PLC從結(jié)構(gòu)上分為固定式和組合式(模塊式)兩種。同時(shí),模塊式結(jié)構(gòu)也有利于系統(tǒng)的維護(hù)、換代和升級(jí),并使系統(tǒng)的擴(kuò)展能力大大加強(qiáng)。一體化結(jié)構(gòu)的PLC追求功能的完善,性能的提高,體積越來(lái)越小,有利于安裝。此外,PLC的通信功能和遠(yuǎn)程I/O能力非常強(qiáng)大,可以組建成分布式通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這些工作在早期由繼電接觸器電路來(lái)實(shí)現(xiàn),其缺點(diǎn)是體積龐大、故障率高、功耗大、不易維修、不易改造和升級(jí)等。 可編程控制器(PLC) PLC介紹在制造業(yè)和過(guò)程工業(yè)中,除了以模擬量為被控對(duì)象外,還存在著大量的數(shù)字量為主的邏輯順序控制,這一點(diǎn)在以改變幾何形狀和機(jī)械性能為特征的制造業(yè)中,尤為突出。 選擇設(shè)計(jì)方案STL流程指令。 控制方案要求a,將接近開(kāi)關(guān)2作為原點(diǎn),1和5分別為左右極限;無(wú)論設(shè)備處于何種工作狀態(tài),遇到左右極限時(shí)都必須停止且不可向超限的方向運(yùn)行;b,上電檢測(cè)工作臺(tái)是否在原點(diǎn)(無(wú)論在原點(diǎn)的左面還是右面),若不在原點(diǎn),則將工作臺(tái)復(fù)位至原點(diǎn);c,當(dāng)工作臺(tái)處
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