機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計-閱讀頁
2024-12-21 17:33本頁面
【正文】 低、步距角小，可達(dá) 176。 永磁式：永磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制成，轉(zhuǎn)子的極數(shù)與定子的極數(shù)相同。或 15176。 6 按輸出力矩大小 混合式：混合式步進(jìn)電機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式的優(yōu)點，其定子上有多相繞組、轉(zhuǎn)子上采用永磁材料，轉(zhuǎn)子和定子上均有多個小齒以提高步 矩精度。 功率式：輸出力矩在按輸出力矩大小 5~以上，可以直接驅(qū)動機(jī)床工作臺等較大負(fù)載。 軸向分布式：電機(jī)各相按照軸向依次排列。 一是過載性好。二是控制方便。三是整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單。測速電機(jī)是將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成電壓，并傳遞到輸入端作為反饋信號。 步進(jìn)電機(jī)必須加驅(qū)動才可以運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動信號必須為脈沖信號，沒有脈沖的時候，步進(jìn)電機(jī)靜止，如果加入適當(dāng)?shù)拿}沖信號，就會 以一定的角度（稱為步角）轉(zhuǎn)動。三相步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為 度，一圈 360 度，需要 48個脈沖完成。改變脈沖的順序，可以方便的改變轉(zhuǎn)動的方向。本模型中采用串聯(lián)型接法，其電氣圖如下圖 22 所示： 步進(jìn)電機(jī)的選型一般情況從以下幾個方面入手： （ 1）計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 （ 2）計算傳動構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣性 （ 3)計算轉(zhuǎn)動 比 （ 4）計算電動機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩 （ 5）選取電動機(jī) （ 6)選取驅(qū)動器 步進(jìn)電機(jī)不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的驅(qū)動器，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動單元、保護(hù)單元等組成。驅(qū)動單元必須與驅(qū)動器直接耦合（防電磁干擾），也可理解成微機(jī)控制器的功率接口，這里予以簡單介紹。本模型中采用串聯(lián)型接法，其電氣圖如下圖 22 所示： 7 圖 22 電氣圖 由于我們是實驗性質(zhì)的探討，所以對步進(jìn)電機(jī)的電流要求較小，其本身的小且實驗設(shè)備條件制約，所以我們選擇 42J1834810，它是二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī)，主要特點；其體積小，具有較高的啟動和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點。如圖 23 所示。而步進(jìn)驅(qū)動器是配合步進(jìn)電機(jī)使用的元器件，它接受 外部信號，其中有方向信號（ DIR）、脈沖信號（ CP)和脫機(jī)信號（ FREE）。環(huán)形分配器的主要功能是把外部 CP 端送進(jìn)來的脈沖信號進(jìn)行分配，再送給放大器，功率放大器相應(yīng)相的晶體管導(dǎo)通，步進(jìn)電機(jī)的線圈通電 [9]。 8 圖 24 步進(jìn)驅(qū)動器 驅(qū)動器細(xì)分后將對電機(jī)的運(yùn)行性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，但是這一切都是由驅(qū)動器本身產(chǎn)生的，和電機(jī)及控制系統(tǒng)無關(guān)。以 度步進(jìn)電機(jī)為例：驅(qū)動器在半步狀態(tài)時步距角為 度，而在十細(xì)分時步距角為 度，這樣在要求電機(jī)轉(zhuǎn)速相同的情況下，控制系統(tǒng)所發(fā)的步進(jìn)信號的頻率在十細(xì)分時為半步運(yùn)行時的 5 倍。驅(qū)動器參數(shù)如下列表 2表 2表 2表 25 所示： 表 22電氣規(guī)格 說明 最小值 典型值 最大值 單位 供電電壓 18 24 40 V 均值輸出電流 1 A 邏輯輸入電流 6 15 30 mA 步進(jìn)脈沖響應(yīng)頻率 — — 100 kHz 脈沖低電平時間 5 — 1 μ s 表 23電流設(shè)定 電流值 SW1 SW2 SW3 OFF ON ON ON OFF ON OFF OFF ON 9 ON ON OFF 0FF ON OFF ON OFF OFF OFF OFF OFF 表 24 細(xì)分設(shè)定 細(xì)分倍數(shù) 步數(shù) /圈（ 整步） SW4 SW5 SW6 1 200 ON ON ON 2 400 OFF ON ON 4 800 ON OFF ON 1600 OFF OFF OFF 3200 ON ON OFF 8 6400 OFF ON OFF 16 12800 OFF ON OFF 由外部確定 動態(tài)改細(xì)分 /禁止工作 OFF OFF OFF 表 25接線信號描述 信 號 功 能 PUL 脈沖信號：上升沿有效，每當(dāng)脈沖由低變高時電機(jī)走一步 DIR 方向信號：用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)向， TTL 平驅(qū)動 OPTO 光耦驅(qū)動電源 ENA 使能信 號：禁止或允許驅(qū)動器工作，低電平禁止 GND 直流電源地 +V 直流電源正極，典型值 +24V A+ 電機(jī) A 相 A 電機(jī) A 相 B+ 電機(jī) B 相 B 電機(jī) B 相 10 PLC 控制器與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器連接的工作原理如圖 25 所示：驅(qū)動器電源由面板上電源模塊提供，注意正負(fù)極性，驅(qū)動器信號端采用 +24V 供電，需加 限流電阻（見圖中 電阻）。 圖 25工作原理圖 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造關(guān)系 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的各部分構(gòu)造及其關(guān)系如圖 26 所示。 MCGS 組態(tài)軟件包括三個版本，分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。通過與其他相關(guān)的硬件設(shè)備結(jié)合，可以快速、方便的開發(fā)各種用于現(xiàn)場采集、數(shù)據(jù)處理和控制的設(shè)備。下圖 31為 。 ，歷時整整一年時間，辛勤耕耘的結(jié)晶， 、內(nèi)部功能的強(qiáng)大性、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性、用戶的使用性以及設(shè)計理念上都有一個質(zhì)的飛躍，是國內(nèi)組態(tài)軟件行業(yè)劃時代的產(chǎn)品，必將帶領(lǐng)國內(nèi)的組態(tài)軟件上一個新的臺階。 切紙機(jī)控制系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控畫面 32為主站監(jiān)控畫面 圖 32 主站監(jiān)控畫面 33為從站監(jiān)控畫面 圖 33 從站監(jiān)控畫面 14 控制系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)通訊 為了能夠使觸摸屏和 PLC 通訊連接上，須把定 義好的數(shù)據(jù)對象和 PLC 內(nèi)部變量進(jìn)行連接， 具體操作步驟如下： “設(shè)備窗口”中雙擊“設(shè)備窗口”圖標(biāo)進(jìn)入。 ，雙擊“通用串口父設(shè)備”，然后雙擊“三菱 _FX 系列編程口”在下發(fā)出現(xiàn)“通用串口父設(shè)備”，“三菱 _FX 系列編程口”，見圖 34 所示 ： 圖 34設(shè)備窗口 “通用串口父設(shè)備”，進(jìn)入通用串口父設(shè)備的基本屬性設(shè)置，作如下 圖 35設(shè) 置 : 圖 35 串口設(shè)備屬性設(shè)置 “設(shè)置 0”，后雙擊“設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性”，進(jìn)入內(nèi) 部設(shè)備的基本屬性設(shè)置，作如下圖 36 設(shè)置 : 15 圖 36通道連接 “通道連接”，進(jìn)入內(nèi)部設(shè)備的基本屬性設(shè)置，作如下圖 37設(shè)置 : 圖 37 通訊連接 16 第四章 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 I/O 表的設(shè)定 1. 主站 I/O 分配表 41 表 41主站 I/O分配表 2. 從站 I/O 分配表 42 表 42從站 I/O分配表 硬件接線圖 具體的切紙機(jī)控制系統(tǒng)的硬件接線圖如圖 41 所示。圖 51 為步進(jìn)驅(qū)動器實物接線圖，圖 52 為系統(tǒng)的實物接線圖?；赑LC 控制的自動切紙機(jī)廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)生活，在印刷機(jī)械產(chǎn)品中有著重 要的地位。但是通過國產(chǎn)切紙機(jī)生產(chǎn)企業(yè)近幾年的努力，與國外產(chǎn)品的差距逐漸減小，部分技術(shù)甚至處于領(lǐng)先水平。而微機(jī)控制切紙機(jī)是切紙機(jī)發(fā)展的趨勢，并正以較快速度大面積取代其他控制方式的切紙機(jī)。在向老師的請教中，學(xué)到了許多了解 不深的知識點。 通過此次課題的設(shè)計，綜合了大學(xué)期間自動化專業(yè)的各項知識，在利用所學(xué)知識的同時也學(xué)到了許多新的知識，使自己得到了切實的鍛煉，為以后的學(xué)校工作打下了堅實的基礎(chǔ)！ 26 致 謝 此次課題從開始的工作到最終的完成都離不開董改花老師的悉心指導(dǎo)和幫助。在課題設(shè)計的每一個階段，董老師都能認(rèn)真的指出我的 不足并予以糾正；在我一籌莫展的時候，董老師總能給我信心，給我極大的鼓舞。在此 我要向董老師致以最衷心的感謝和深深的敬
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