機電專業(yè)課程設(shè)計基于plc的單軸控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(已改無錯字)
2022-07-26 01:08:01 本頁面
【正文】 空載移動時電動機運行頻率校核 與快速空載移動速度=3000mm/min對應(yīng)的電動機運行頻率為=3000hz。查圖相應(yīng)表格，可知90BYG2601電動機的空載運行頻率可達15000，可見沒有超出上限綜上所述，本次設(shè)計中工作臺的進給傳動系統(tǒng)選用90BYG2501步進電動機，完全滿足設(shè)計要求。確定選型的步進電機的參數(shù)所選電動機參數(shù)如下圖所示：外形安裝尺寸：型號ΦDΦD1h1h2ΦdE□bL鍵AΦD2Φd2備注90BYG25019070038142592100半圓鍵4Φ16107 驅(qū)動器電流： 電流是判斷驅(qū)動器能力的大小，是選擇驅(qū)動器的重要指標之一，通常驅(qū)動器的電流要大于電機的標稱電流。 驅(qū)動器供電電壓：驅(qū)動器供電電壓是判斷驅(qū)動器升速能力的標志。 驅(qū)動器細分： 細分是控制精度的標志，通過增大細分能改變標志，細分能增加電機平穩(wěn)性，通常步進電機都有低頻振蕩的特點，通過加大細分可以改善，是電機運行平穩(wěn)。 在電機的選型方面，我組選的是90BYG2501混合式步進電機，他的工作最大電流是4A，電源電壓50v,通過我組綜合考慮我組選擇驅(qū)動器型號如下：驅(qū)動器型號 電流 供電電源 細分數(shù) 適配電機 備注 SJ2H090M5 DC80v 2/5/10/20/40 85, 適配電機5A以下 cp+ cpdir+ dir SJ2H090MS2/5驅(qū)動器驅(qū)動二相混合式步進電機，該驅(qū)動器采用原裝進口模塊，實現(xiàn)高頻斬波，恒流驅(qū)動，具有很強的抗干擾性、高頻性能好、起動頻率高、控制信號與內(nèi)部信號實現(xiàn)光電隔離、電流可選、結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、可靠性好、噪聲小， 以下所有的85BYG、86BYG,90BYG 系列二相混合式步進電機。1. 類型的選擇：對于檢測物體為金屬時，可選擇價格低廉的霍爾式 接近開關(guān)2. 線數(shù)的選擇：PLC上一定要用三線且三線的抗干擾能力強，選擇三 線3. 接近開關(guān)使用電壓：由PLC提供DC24V4. 輸出形式：因PLC輸入點是源輸入（共陽極），選NPN型5. 接近開關(guān)的輸出狀態(tài)：由PLC的邏輯關(guān)系選常閉綜上再結(jié)合對檢測距離和尺寸的估計，選擇HKB5002C 型號接近開關(guān)五、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計控制XY工作臺X軸的主要主要包括plc、步進驅(qū)動器、限位開關(guān)、操作面板（按鈕及一些控制開關(guān)）。硬件系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)注意幾點：電機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、響應(yīng)性能好、造價低、可維護性、人機交互界面可操作性比較好。 PLC的選擇 基于本次課程設(shè)計的要求我組成員的任務(wù)是用plc控制電機進而控制X軸的運動，隨著科技的進步plc也在不斷完善，plc得以廣泛應(yīng)用離不開下面的優(yōu)點：，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。，功能完善，適用性強PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企設(shè)備、建造工作量小，維護方便，容易改造，重量輕，能耗低。從要設(shè)計的系統(tǒng)來看，我們首先分析我們需要實現(xiàn)怎樣的功能，進而確定I/O點數(shù)，指導老師要求我們實現(xiàn)下面的基本功能： 快進 共進1 工進2 快退 其中還包括手動及自動的控制。估計需要的PLC規(guī)模,選擇功能和容量滿足要求的PLC PLC規(guī)模的估算:主要取決于設(shè)備對輸入輸出點的需求量和控制過程的難易程序。（1）輸入、輸出點的估算：在工藝允許的情況下，將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量留15%～20%的接點余量，在本課程設(shè)計中，我組需要啟動，停止，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，自動，手動，速度1，速度2速度3以及兩個限位開關(guān)輸入點有12個，根據(jù)估算的原則，我們應(yīng)該選擇的輸入點數(shù)大概選擇14個輸入點。輸出端子有四個連接驅(qū)動器的脈沖信號，電平信號，脫機信號以及一個公共端口，那么估算輸出端子應(yīng)該選擇5個左右。（2）存儲容量的估算：用戶程序占用的內(nèi)存的多少與多種因素有關(guān)，如輸入，輸出點的數(shù)量和類型，輸入，輸出量之間關(guān)系的復雜程度，需要進行計算的次數(shù)，處理量的多少，程序的優(yōu)劣都與內(nèi)存有關(guān)，所以一般只能根據(jù)輸入，輸出的點數(shù)及其類型，控制簡繁的程度加以估算，一般粗略的估計方法是：（輸入點數(shù)+輸出點數(shù)）（10—12）=指令句數(shù)=180通常再增加15%—20%，經(jīng)過估算指令語句總數(shù)應(yīng)該在216左右（3）PLC選型的注意事項 PLC產(chǎn)品種類很多，型號很多，他們的功能，價格，使用條件各不相同所以選擇時要綜合考慮輸入接口模塊。考慮輸入點的參數(shù)，主要是他們的工作電壓和工作電流輸出接口模塊。他的工作電壓電流應(yīng)大于負載的額定工作電壓和電流，對于感性負載，則應(yīng)注意在斷開瞬間，可能產(chǎn)生很高的反向感應(yīng)電動勢。為避免這種感應(yīng)電動勢擊穿元器件或干擾PLC主機的正常工作，應(yīng)采取必要的抑制措施。（4）因為需要具有邏輯計算，定時器，計數(shù)器等基本功能，所以小型plc就可以滿足要求。通過綜合考慮各種因素我組選擇的PLC型號是三菱FX2N 32MR001。（5）為使plc控制定位精確，我組經(jīng)過綜合分析選擇一個定位模塊，F(xiàn)X2N10GM，它不僅能實現(xiàn)單軸定位及單速定位和中端定位還能實現(xiàn)多速操作。 PLC接口設(shè)計及連線圖PLC接口部分包括限位開關(guān)部分，步進驅(qū)動器部分以及控制面板三部分。示意圖如下： 步進電機（行程開關(guān)）前向通道步進驅(qū)動器
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