基于PLC双轴位置控制.docx
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基于PLC双轴位置控制
基于PLC双轴位置控制
—学年第学期
课题名称双轴位置控制实训
姓名
学号
班级
成绩
基于PLC双轴控制实训
[摘要]双轴位置控制主要利用PLC来实现对整个系统的控制,利用设备控制面板上模式旋钮来选择手动或自动的运行方式,可以在二维平面内完成一定的设计,在数控系统等领域应用极为广泛
关键词:
双轴控制PLC位置控制
Abstract:
BiaxialpositioncontrolismainlytheuseofPLCtorealizethecontrolofthewholesystem,theuseofequipmentonthecontrolpanelmodelknobtoselectmanualorautomaticoperationmode,canbedonein2dplanedesign,iswidelyappliedinthefieldofnumericalcontrolsystem,etc
Keywords:
BiaxialcontrolPLCpositioncontrol
1.课题要求
(1).总体控制要求:
能够通过PLC控制X轴,Y轴两电机完成一系列的自动控制动作,可以使系统自动完成一几何图形的绘制。
(2).程序运行后,可以选择对电机的自动控制及手动控制
(3).自动控制可以完成一系列动作
2.硬件介绍与原理图
本实验设备由机械运动、电气控制回路、气动控制回路与铝型材板四部分组成,将机械、电气及气动有机组合在一起,实现点位控制的系统。
图1为双轴位置控制实训装置。
其中,X,Y轴电机为两步进电机,由PLC输出脉冲信号给步进驱动器,驱动电机在X轴和Y轴运动。
主要部件与功能如下:
总电源开关:
控制设备电源通断。
(在照片上被开关电源遮住,之后会有详细图解。
)
开关电源:
将交流220V转换为直流24V,供中间继电器、电磁阀等弱电电路使用。
接线端子:
接线转换。
中间继电器:
控制电磁阀、电机等通断。
过滤减压阀:
由气源接入空气过滤器,由空气过滤器过滤空气中的灰尘杂质,把较清洁的空气输入到实验设备当中,供气动部分运动。
吸盘:
通过空气真空发生器吸出吸盘内的空气,吸住物体配合X、Y轴移动。
Z轴升降气缸:
通过电磁阀切换气路控制气缸伸缩,完成Z轴的升降。
驱动电机:
驱动X轴、Y轴移动。
滚珠丝杠:
X轴、Y轴移动的传动部件,配合丝杠螺母座完成轴运动。
丝杠螺母座:
X轴、Y轴移动的传动部件,配合丝杠完成轴运动。
工件座:
摆放要移动的物品。
图1双轴位置控制实训装置
在搞清各部分原理后,使用万用表测量各接口通断情况,可以得出双轴系统的控制电路接线图如下图所示:
图2双轴位置控制装置控制电路接线图
图3双轴位置控制装置主电路接线图
3.实训设计思路
本次实训主要基于三菱FX-3U系列PLC进行设计,由于控制电机为步进电机,所以控制方式有两种方式可以选择:
1.可以如单轴控制一样使用定时器进行控制
2.可以控制PLC输出的脉冲数使其完成三角形的绘制
在设计中,整个自动工作的流程如下流程图所示:
图3双轴位置控制流程图
其中,由于在手动和自动时需多次使用某一触点,所以在其中需使用中间继电器M,故,中间继电器、线圈、按钮以及动作的对应结果如下表所示:
动作
对应输入输出口
动作
对应输入输出口
上
y0
y2
右
X5
下
y0
左
X6
右
y1
y3
上
X7
左
y1
下
X10
启动
X0
下行程
X17
m4
自动
X13
上行程
X16
停止
X1
左行程
X14
m3
复位
X2
右行程
X15
Z轴
X3
急停
X11
吸盘
X4
手动
x12
表1动作与输入输出对应
4.软件具体实现
由于本次实训有两种方法可以完成,故,分别使用两种方法编程如下:
4.1使用定时器编程:
使用定时器方式的编程结果如下,整个系统通过控制定时器定时时间与限位开关来完成位置的定位,使其可以画出一个等腰三角形
其中,程序中的PLSY为16位连续执行型脉冲输出指令PLC的PLSY指令的编程格式:
PLSYK1000D0Y0
*K1000:
指定的输出脉冲频率,可以是T,C,D,数值或是位元件组合如K4X0
*D0:
指定的输出脉冲数,可以是T,C,D,数值或是位元件组合如K4X0,当该值为0时,输出脉冲数不受限制
*Y0:
指定的脉冲输出端子,只能是Y0或Y1
图4双轴位置手动流程图
图4双轴位置手动流程图
4.2使用脉冲数编程:
由上文驱动步进电机需输出脉冲驱动,PLSY指令使用后,PLC内相关标志位与寄存器如下:
M8029:
脉冲发完后,M8029闭合。
当M0断开后,M8029自动断开。
M8147:
Y0输出脉冲时闭合,发完后脉冲自动断开;
M8148:
Y1输出脉冲时闭合,发完后脉冲自动断开;
D8140:
记录Y0输出的脉冲总数,32位寄存器
D8142:
记录Y1输出的脉冲总数,32位寄存器
D8136:
记录Y0和Y1输出的脉冲总数,32位寄存器
故,程序如下:
图5双轴位置流程图
5.结论
为期一周的实训转眼就过了。
实训,在我看来是一种练习或者说复习,是为了巩固以前学的知识和增强自己的动手能力,因此,每个实训我都很重视,都全力以赴,都有很大的收获。
在以前的学习中,我们常常仅限于书面上的学习,最多也仅仅就是看着老师操作,自己动手相对很少,所谓眼高手低也就这样。
本次实训让我更深刻的了解了PLC顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解,也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。
按我的总结来看,有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
这次实训脱离不了集体的力量,遇到问题和同学互相讨论交流,同学之间解决不了的问题就去找老师讨论。
多和同学,老师讨论,你会得到意外的收获。
我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题,这样,我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法,同时讨论不仅是一些思想的问题,还可以深入的讨论一些技术上的问题,这样可以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。
多改变自己设计的方法,在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法,这样可以方便自己解决问题。
参考文献
[1]杨后川,张春平.三菱PLC应用100例[M],北京:
电子工业出版社2011
[2]初航.零基础学三菱FX系列PLC[M],北京:
机械工程出版社2010.
[3]廖常初.FX系列PLC编程及应用[M].北京:
机械工业出版社,2005
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