1、題目基于三菱PLC伺服平臺設計英文并列題目Based on mitsubishi PLC servo platform design目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc8920 摘要 HYPERLINK l _Toc298 第一章 緒論 HYPERLINK l _Toc15751 1.1 PCL簡介 HYPERLINK l _Toc12391 1.2 PLC 的基本結構 HYPERLINK l _Toc5647 1.3 PLC 的工作原理 HYPERLINK l _Toc18350 1.4 PLC 特點 HYPERLINK l _Toc29373 1.5PLC的應用

2、領域 HYPERLINK l _Toc15034 5.1 PLC國內外應用發(fā)展狀況 HYPERLINK l _Toc11388 第二章 PLC 控制系統(tǒng)設計原則和設計步驟 HYPERLINK l _Toc19065 2.1 設計原則 HYPERLINK l _Toc25958 2.2 設計步驟 HYPERLINK l _Toc2530 第三章三菱PLC網絡化控制 HYPERLINK l _Toc212 3.1MELSECNET/H網絡 HYPERLINK l _Toc25149 3.2. cc一L1nk現場總線 HYPERLINK l _Toc20727 3.3三菱PLC 的優(yōu)點 HYPERL

3、INK l _Toc23254 第四章基于三菱 PLC 的伺服平臺控制系統(tǒng)設計 HYPERLINK l _Toc20038 4.2伺服電機 PLC 控制系統(tǒng)硬件設計 HYPERLINK l _Toc18235 4.2.1 控制系統(tǒng)主要設備選型 HYPERLINK l _Toc3904 4.2.2 PLC 控制系統(tǒng)輸入輸出分配表 HYPERLINK l _Toc22641 4.2.3 控制系統(tǒng)電氣原理圖設計 HYPERLINK l _Toc11091 4.3 伺服驅動器參數設置 HYPERLINK l _Toc12481 4.4 伺服電機 PLC 控制系統(tǒng)軟件設計 HYPERLINK l _To

4、c18919 4.4.1 觸摸屏畫面設計 HYPERLINK l _Toc22292 4.4.2 PLC 主要控制程序設計 HYPERLINK l _Toc26336 4.5測試系統(tǒng)的搭建 HYPERLINK l _Toc3569 4.5.1系統(tǒng)搭建 HYPERLINK l _Toc24597 4.6三菱PLC軟件編程 HYPERLINK l _Toc29587 總結與展望 HYPERLINK l _Toc15241 總結 HYPERLINK l _Toc15299 展望 HYPERLINK l _Toc21615 參考文獻 HYPERLINK l _Toc6479 致謝摘要：本論文基于三菱p

5、lc，伺服平臺設計系統(tǒng)設計，控制系統(tǒng)的電氣原理圖設計、觸摸屏控制界面的制作，伺服驅動器的參數設定，PLC的程序設計等詳細說明。由于PLC直接控制著伺服電機，表明其具有系統(tǒng)結構簡單、運行可靠、擴張性強、具有更好的實用價值等優(yōu)點。緊接著，本文提出了基于PLC的三菱伺服控制系統(tǒng)設計，并通過一系列測試以證明該系統(tǒng)具有穩(wěn)定、定位精度和廣泛的兼容性。關鍵字：三菱 PLC；伺服電機；定位控制Abstract：This paper designs a servo platform design system based on mitsubishi PLC, and introduces in detail t

6、he electrical schematic design of the control system, touch screen control interface making, servo driver parameter setting, PLC program design and so on. The practice shows that direct control of servo motor by PLC has the advantages of simple system structure, reliable operation, strong expansibil

7、ity and good practical value. Then, the mitsubishi servo control system design based on PLC is proposed. Finally, through a series of tests, it is proved that the system has a stable operation, high positioning accuracy and wide versatility.Keyword：Mitsubishi PLC; Servo motor; Positioning control緒論P

8、LC是傳統(tǒng)繼電接觸器技術與計算機技術相結合的產物。它具有可靠性高、抗干擾能力強、靈活性和通用性強、網絡通信功能強、無故障運行率低等特點，可連續(xù)工作數萬小時甚至數十萬小時不受損壞。因此，在工業(yè)控制中，它有繼電器控制或一般用途。計算機的可比優(yōu)勢?？紤]到現場交通控制環(huán)境可能會遇到各種惡劣天氣和電磁干擾等因素，本文設計了以PLC為控制核心的三菱伺服平臺。1.1 PCL簡介PLC是可編程的邏輯控制器，也可以叫做程序控制器，是伴隨著計算機技術、自動控制技術、通信技術的產生與不斷的發(fā)展中誕生的下一代工業(yè)控制器。國際電工委員會(IEC)已經在標準草案中定義了PLC，即：可編程邏輯控制器是被設計成應用于工業(yè)環(huán)境

9、并以數字方式工作的電子系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)使用的內存，程序記憶手段、邏輯運算、時機、計數等面向的用戶動作命令執(zhí)行，并根據數字或模擬輸入/輸出方式的種種的種類的機械或制造工藝控制程序功能的內部可能擁有。PLC及相關外部設備被設計為能夠容易地與產業(yè)控制系統(tǒng)協(xié)同地擴展功能的原則。PLC的基本設計思想是保持和發(fā)展繼電式發(fā)電機組接觸控制系統(tǒng)的操作方便、簡單易懂、價格低廉等優(yōu)點。計算機具有功能完善、應用模式靈活多變、通用性強等特點。基于此思想，可以方便地使用PLC設計標準、通用控制器硬件和控制對象連接，但要根據實際控制對象和要求，采用外圍設備較好的控制程序來編寫和編譯控制器，以改變用戶的內存。根據需要修改程序

10、以滿足控制功能的應用對象，可以方便靈活地滿足區(qū)域內的內容。自20世紀70年代中期以來，隨著計算機網絡技術、半導體技術和微處理技術的不斷發(fā)展，PLC的中央處理單元在微處理器中得到了廣泛的應用。大規(guī)模集成電路的規(guī)模也已進入其輸入、輸出和外圍電路的使用。除了plc的邏輯判斷功能外，還可以對數據處理、通信網絡和PID進行調整。生產攝像機的保存、故障診斷和DCS監(jiān)控功能。1.2 PLC 的基本結構PLC一般由主機、擴展機和外部設備組成。主機是必不可少的，其他組件可以根據需要進行適當的配置。主機通常包括CPU、內存、相應的I/O單元、通信端口和電源。擴展單元主要有I/O單元、接口模塊、電源模塊、需要連接電

11、纜的主機等。除可編程終端、打印機、條碼掃描器等外，最基本、最常見的外部設備是編程器。個人計算機從其生產、編譯、修改、調試等方面來看，也可以看作是PLC的外部設備。增加和改進PLC的配置，將擴大和加強PLC的功能。PLC的功能由其配置決定。PLC通過它自身結構形態(tài)的不同，能夠分類為集體型(也稱為箱式)和復合型(也稱為模型化)這兩種。有中央處理器(CPU)、內存、輸入/輸出單元、電源、通訊端口，I/O擴張端口等被集中在一個箱子形成了主機，這就是PLC的整體特征組成的一部分，它總的體積小，結構也偏于簡單，用于比較小的模式應用。整體PLC主機組成如圖所示：PLC的主要結構是使CPU單元,輸入設備,輸出

12、設備,智能I / O模塊,通信單元電路板或模塊,使用時只要所需的模塊插入踢腳板,通過踢腳板總線,所以模塊相互連接。包含有CPU的單元稱為CPU模塊，其余被稱為擴展模塊。中型PLC和大型PLC經常會結合起來使用。由于組合PLC系統(tǒng)配置靈活的特點，一些小型機器也會采用這種結構。如圖：1.3 PLC 的工作原理PLC的工作原理和計算機基本上是差不多的。都要通過執(zhí)行用戶的程序才可以實現控制的任務。但是，可編程控制器的工作方式是串行的：通電后，為了使可編程控制器的輸出可以立即響應各種輸入信號，可編程控制器首先需要執(zhí)行內部硬件和資源的若干初始化操作。在初始化后，系統(tǒng)反復執(zhí)行輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出更新

13、等任務。這個循環(huán)叫做掃描。如圖所示。1、系統(tǒng)的初始化PLC 通電后，要進行對變量存儲器區(qū)、I/O 映像區(qū)數據的清除處理，同時檢查I/O 模塊與 PLC 的連接、復位所有定時器等。輸入數據的采樣在讀取輸入數據階段，PLC通過掃描依次讀取所有外部輸入電路的開/關數字狀態(tài)和數據存儲，并將其存儲在存儲器中單獨設置的對應區(qū)域。該區(qū)域稱為輸入圖像寄存器和輸出圖像寄存器，存儲輸入和輸出信號的狀態(tài)和數據。當外部輸入電路關閉或關閉時，梯形圖中輸入圖像寄存器的對應接觸狀態(tài)在關閉或關閉時變?yōu)?或1。梯形圖中對應的接觸點為斷開或閉合狀態(tài)。執(zhí)行用戶程序PLC的用戶程序通常由梯形圖指令或語音指令組成。在PLC用戶程序執(zhí)行

14、階段，除非執(zhí)行掃描跳轉命令，否則PLC通常從第一條命令開始，依次掃描用戶程序，并根據相應的動作邏輯條件在命令結束前保存圖像寄存器的動作結果。當接收到終止指令時，CPU會檢查系統(tǒng)的智能模塊是否需要服務。在具有掃描周期的用戶程序執(zhí)行階段，輸入圖像寄存器的狀態(tài)和數據保持不變。即使外部輸入狀態(tài)在此期間發(fā)生變化，也只能在下一個掃描周期的輸入采樣階段更新輸入圖像寄存器中的狀態(tài)和數據。通過這種方式，輸入/輸出狀態(tài)和數據是通過I/O映像寄存器訪問的，而不是直接讀寫實際的I/O點。這樣，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定，程序執(zhí)行速度更快，靈活性更好。輸出刷新掃描用戶程序執(zhí)行完畢后，可編程控制器將I/O圖像的相應狀態(tài)和數據傳輸到

15、輸出模塊，并刷新輸出鎖存器電路。信號也由相應的硬件繼電器觸點輸出模塊驅動。例如，輸出圖像寄存器處于I狀態(tài)，繼電器線圈中的電流，控制打開的觸點立即閉合，外部負載的電源也由相應的硬件繼電器觸點輸出模塊驅動。切斷后，控制器開始工作;相反，如果輸出圖像寄存器處于O狀態(tài)，則外部負載將被切斷并停止工作。一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通信等。PLC自動診斷測試定期檢查用戶程序內存集成、E2PROM、模塊I/O和總線I/O狀態(tài)、監(jiān)控定時器復位等。在通信信息處理階段，處理器處理通信端口接收到的信息，并在適當的時間將信息發(fā)送給通信請求者。1.4 PLC 特點PLC主要特點有:a)可靠性高,抗干擾能力強高可

16、靠性是電氣控制器的主要性能。PLC采用現代大規(guī)模集成電路技術，嚴格的制造工藝，先進的內部電路抗干擾技術，具有很高的可靠性。例如，三菱電機PLC不出故障的平均時間已超過30萬小時，設計壽命為10年。許多使用冗余cpu的plc在無故障時平均擁有更長的工作空間。從PLC的外部電路出發(fā)，利用PLC構成一個控制系統(tǒng)。與同類規(guī)模繼電器的接觸器系統(tǒng)相比，電器遙控布線系統(tǒng)的路寬減少了千分之一，缺點也大大減少。此外，在具有硬件故障自檢測功能的PLC中，可以及時得到故障的報警信息。在應用軟件中，用戶可以對故障自診斷程序進行編程，該程序可以對外圍設備進行編程。除PLC外，系統(tǒng)中的電路或設備也可以通過故障自診斷進行保

17、護。b)配套齊全,功能完善,適用性強到目前為止，PLC已經開發(fā)并形成了一系列不同規(guī)模的大、中、小型產品?？捎糜诟鞣N尺寸的工業(yè)控制。現代PLC除了具有邏輯處理功能外，還具有較強的數據處理能力，可以應用于許多數字控制領域。近年來，PLC生產了許多功能單元，使PLC進入各種工業(yè)控制，如位置控制、溫度控制、數控控制等。隨著PLC通訊能力的提高和人機界面技術的發(fā)展，PLC很容易形成不同的控制系統(tǒng)。c)系統(tǒng)的設計工作量很小，易于維護、改造和重建PLC用存儲邏輯替代了電線接線的邏輯，減少了很多控制設備的外部控制線，也大大減少了管理系統(tǒng)的開發(fā)和建設周期，以方便其維護修理。更重要的是，為了改變生產過程，在同一個

18、設備上修改程序是可能的。它適合許多品種和小批量生產過程。d)小尺寸，輕重量，低能耗對于非常小的PLC，如歐姆龍SRMI PLC，最小尺寸小于100對，重量為1509，能耗僅為3.5瓦。PLC體積小，易于裝入機器內部，是機械集成和機電一體化的理想控制裝置。1.5 PLC的應用領域范圍PLC現在已經廣泛應用于各行業(yè),使用情況一般有如下幾類：(l)運動控制PLC可用于控制圓周運動或直線運動。由于控制機構的設置，I/O開關模塊被用來直接連接位置傳感器和執(zhí)行機構，但現在通常使用特殊的運動控制模塊。一個或多個軸的位置控制模塊可以驅動步進發(fā)動機或服務器。世界上幾乎所有的主要PLC產品都具有運動控制功能，這被

19、廣泛應用于各種機器、機床、機器人、電梯等場景。(2)過程控制過程控制是指溫度、壓力、流量等模擬變量的閉合。PLC作為工業(yè)控制計算機，可以編制各種控制計算程序，完成停機和損壞控制。PID調節(jié)是閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用的一種方法。大中型plc都有PID模塊，目前許多小型plc也有此功能。它們通常用于處理專用PID模塊。過程控制廣泛應用于冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等領域。(3)交換量的邏輯控制這是plc最基本、最廣泛的應用領域,它是傳統(tǒng)的接力電路的代替,可以實現邏輯控制、順序控制,使用單一的設備的控制,又可以多機群控制和自動化的管道。主要有機械、鉆床、包裝線、注射器、印刷機、訂書機、鍍金流水線等。(4)

20、模擬控制在工業(yè)生產過程中，有許多連續(xù)變量，如溫度、壓力、流量、液位和速度。為了使可編程控制器處理模擬數據，需要實現模擬(模擬數字)和數字(數字)的A/D轉換和D/A轉換。PLC供應商生產A/D和D/A轉換模塊組，并使用可編程控制器控制模擬量。(5)數據處理PLC在數學運算(包括矩陣運算、函數運算、邏輯運算)、數據傳輸、數據轉換、排序、查表等方面的功能。它可以收集、分析和處理數據，并且可以完成。與存儲在內存中的參考值相比，這些數據可以完成一定數量的控制操作，并可以通過通信功能發(fā)送到另一個智能設備或打印映射。數據處理一般是一個大型的控制系統(tǒng)，如無人駕駛柔性制造系統(tǒng)，也可應用于造紙、冶金、食品等過程

21、控制系統(tǒng)中。(6)通信網絡PLC通信包括PLC與PLC等智能設備之間的通信。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡的發(fā)展十分迅速。PLC的制造商非常重視PLC的通信功能，并推出了自己的網絡系統(tǒng)。最新生產的PLC具有通訊接口，通訊十分方便。5.1 PLC國內外應用發(fā)展狀況1968年，美國通用汽車公司(GM)發(fā)出了更換電氣控制器的請求。第二年，美國數字設備公司(DEC)首次開發(fā)了PLC = 0。由于微處理器的出現，原有的PLC(70年代末)發(fā)生了巨大的變化。在美國、日本和德國，我們開始使用微處理器作為PLC的中央處理器(PLC)。這大大提高了PLC的功能。軟件方面增加了算術運算、時間計算、計數等功能

22、，增加了算術、數據處理、傳輸、通信、自診斷等功能。在保留原有開關模塊的基礎上，增加了模擬模塊、遠程I/0模塊和各種專用功能模塊。增加內存容量，增加邏輯控制器的數量，并提供固定數量的數據寄存器，擴大PLC的范圍。從20世紀80年代中期到90年代，PLC的發(fā)展是最早的，增長率約為30-40%。這一階段的另一個特點是，世界上生產可編程控制器的國家越來越多，產量也越來越高，微處理器的市場價格也大大降低。每一種PLC微處理器的發(fā)展都采用了PLC的軟硬件特點，大大提高了ED的性能和成本。20世紀末，程序控制器的發(fā)展已經適應了現代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模入手，發(fā)展了大型機械和微型機械。在控制能力方面，產生了壓

23、力、溫度、速度、位移等特殊功能控制單元。各種人機接口單元和通信單元都是由產品的組合能力而產生的。安裝集更簡單。目前，可編程控制器已在機械、石油化工、冶金、汽車、輕工等領域得到了廣泛的應用。在新的21世紀，PLC將朝著高速、高智能、大容量的方向發(fā)展。網絡將有更大的發(fā)展。隨著PLC種類的增加和國際通用編程語言的出現，PLC的應用將會越來越普及。我國可編程控制器的引進、應用、研究和生產始于改革開放?？删幊炭刂破髯畛鯊V泛應用于進口設備。然后，PLC在各企業(yè)生產設備和產品中的應用不斷擴大。隨著我國現代化進程的不斷深入，PLC將在我國得到更廣泛的應用。第二章 PLC 控制系統(tǒng)設計原則和設計步驟2.1 設計

24、原則1. 在設計PLC控制系統(tǒng)的時候，應最大限度地考慮并滿足被控制的控制要求。設計前要深入現場調查分析，收集數據，制定電氣控制方案。設計人員不應忽視與機械零件設計人員和設備操作人員的討論與合作，應與他們共同制定并解決設計調試中的各種問題。2. 在滿足控制要求的前提下，控制系統(tǒng)配置應簡單、經濟、方便、操作、安全可靠。3.考慮到生產過程的改進和發(fā)展會引起控制要求的變化，PLC在設計的時候要選擇適合的容量，而且需要保留有一定的余量以防萬一。2.2 設計步驟PLC 的應用系統(tǒng)的設計與調試過程的通常步驟如圖所示，主要包括以下幾個基本步驟：1、控制要件分析控制和分析控制對象的功能，以及對工程條件的要求的系

25、統(tǒng)的基本方法。在控制過程中要理解非周期，如果是周期的，完成的動作等，需要注意是否應該監(jiān)督，結果顯示，報警的量，是什么需要必要的保護措施，是否有必要和聯鎖故障診斷等。2.確定I/O裝置并且執(zhí)行PLC草案。要求根據被控對象的控制輸入的確定必要的裝備，一般常用的有控制開關、按鈕、傳感器等、輸出設備這些，一般常用的有，繼電器、接觸器、電磁閥等，根據招聘了i / o設備的類型和數量統(tǒng)計plc的i / o判定，需要適當的plc類型，存儲器容量的i / o模塊和電源模塊等。3、分配PLC的I/O點要明確PLC的各個輸入點、各個輸出點和各個輸出執(zhí)行部之間的對應關系，繪制PLC的輸入I/輸出O分配表或者輸入/輸

26、出端子的布線?？删幊炭刂破鲬孟到y(tǒng)的程序設計接著變?yōu)榭赡堋?、PLC應用程序設計更復雜的控制系統(tǒng)時,控制過程分為幾個階段,不同階段之間的聯系及各階段的功能決定條件,系統(tǒng)控制流程圖的繪制,并說明動作的順序和條件,最后制定了計劃,設計梯形圖。編程完成后，利用該軟件進行仿真調試，進行測試，消除誤差，使控制程序基本滿足控制要求，為在線調試打下良好的基礎，縮短了在線調試的周期。對于簡單的控制系統(tǒng)，可以省去繪制控制流程圖的步驟。5、連機調試以上步驟及現場施工完成后，可進行PLC與現場設備的連接調試。如果控制系統(tǒng)由多個部分或多個步驟組成，在在線調試過程中，可以按照先局部、分段、再綜合調優(yōu)的方法，一個一個地消

27、除問題和缺點，直到程序完全滿足控制要求。此外，在線調試后，程序必須運行一段時間并通過實踐測試，才能確認程序是否滿足控制要求。6、制作技術文件。這個工作指的是，控制系統(tǒng)的安裝，動作說明書的制作，裝置清單和系統(tǒng)的文檔的整理，保存程序等幾個步驟。第三章三菱PLC網絡化控制3.1MELSECNET/H網絡三菱網絡控制按照國際互聯網工廠內部的管理控制網工生產線內現場，總線控制網三層網絡模式組態(tài)，最上層是信息網，中間為控制層網絡，最下面為設備層網絡，如下圖所展示的那樣：從某種意義上講，將狀態(tài)網絡細分為控制網絡MELSECNET/H和生產線現場總線CC-Link，發(fā)揮網絡橋梁的作用。三菱專用MELSENCN

28、ET/H用于工廠內控管理網絡。利用高速通信和大容量鏈路軟構件，實現控制設備與機械設備運行參數相關數據的實時傳輸。MELSECNET/H網絡具有以下獨特優(yōu)勢:(l)實現了高速通一訊系統(tǒng)(a) MELSECNET/H能夠以25Mbps和IOMbPs的高速通信(25Mbps僅用于QJ7lLPZ-25光環(huán)路系統(tǒng))。(b)使用專門為鏈接設計的處理器，可以更快地掃描鏈接。(c)通過多路復用，光纖環(huán)路系統(tǒng)可以更快地傳輸數據。(2)大規(guī)模和靈活的系統(tǒng)配置(a)鏈路軟件容量大:16384點為鏈路繼電器(LB)!鏈接寄存器(LW)的16384點。(b)現在可以將每個站的鏈接數最多設為2000字節(jié)。(c)向其他站發(fā)

29、送和接收數據的命令最多可發(fā)送和接收960個字的數據。該系統(tǒng)最多可擴展到239個網絡。(d)通過使用交互鏈路數據傳輸功能，無需創(chuàng)建序列控制程序就可以將數據傳輸到另一個網絡。(e)通過安裝多個網絡模塊，可以使用路由功能，PLC可以作為中繼站，與8個網絡系統(tǒng)上的目標站進行N:N(瞬時傳輸)通信。(3)提供各式各樣的通訊服務(a)通過指定的接收站的通道號(1至64)可以進行瞬時傳送的效果。(b)通過使用低速循環(huán)傳送功能，能夠循環(huán)發(fā)送不需要以成批模式高速傳送的數據。(c)上位站的CPU模塊的中斷順控程序可以使用事件發(fā)布功能起動。該功能減少了系統(tǒng)的響應時間并處理實時數據的接收。(4)擴展了RAS功能(a)

30、通過使用控制站開關的功能，如果網絡的控制站出現宕機，就正常站代替控制站，能夠繼續(xù)網絡通訊。(b)當故障站恢復并可以重新起動正常運行時，它使用自動返回功能自動返回網絡重新起動數據通訊。(c)因為通過自動返回控制，宕機的控制站可以返回到網絡作為正常站，所以網絡停止時間縮短了。(d)通過使用環(huán)路回送的功能(光纖環(huán)路系統(tǒng))，可以通過斷開故障區(qū)(諸如電纜斷開、故障站等的網絡部分)繼續(xù)運行站間的數據傳送。(e)通過使用站分離功能(同軸總線系統(tǒng))，即使由于斷電等原因而造成某此連接站宕機，也可以在其它運行站中繼續(xù)正常通訊。（f)當正常網絡由于斷開等原因出現錯誤時，如果每個PLC CPU(雙結構網絡)安裝兩個網

31、絡模塊，即正常模塊和備用模塊，數據刷新可以通過切換到備用網絡外的鏈路繼續(xù)數據鏈路。(g)即使在系統(tǒng)運行時CPU模塊發(fā)生錯誤停止，網絡模塊也可以繼續(xù)進行瞬時傳輸。(h)能夠檢查瞬時誤差的時間。(5)增強網絡功能，使網絡功能更加兼容。(6)提高了與Q系列GX Developer組合的網絡配置的容易程度。3.2. cc一L1nk現場總線控制和信息處理融合了的現場總線CC一link，是一種省線、信息化網絡，這不僅提供臨時性的高度、分散控制、智能設備通信功能，而且還與現場許多設備廠商密切合作，提供開放的環(huán)境。與普通總線相比，具有以下獨特特征。(l)系統(tǒng)配置:一個主要站可以連接遠程的I/0站以及遠程設備站

32、、本地站、后站臺站、包括智能機器局在內共有64個車站。(2)通信速度很快、距離遠：CC一Link達到了行業(yè)中最高的通信速度(10Mbit/S)，可確保需高速響應的傳感器輸人和智能化設備間的大容量數據的通信。(3)CC一Link站的類型如表l一1所示:(4)鏈接因素:各CC link鏈接系統(tǒng)共得到4096點的比特,合計512點的沃德數據組合的循環(huán)通信，并通過這些鏈接的要素，遠程i /模擬模塊、接口轉換器等的FA設備產品和高速通信成為可能。(5)循環(huán)通信方式:在CC Link鏈接系統(tǒng)中,主站和本站的循環(huán)數據區(qū)域，會在各自的遠程i /o遠程設備局、智能設備、空間站相對應,遠程輸入輸出以及遠程、寄存器

33、的數據將會被自動更新。(6)高速鏈路掃描:能夠通過僅在主系統(tǒng)和遠程I/O站中設置遠程I/O網絡模式來縮短鏈路掃描時間。(7)瞬時傳送通信:除了自動更新的環(huán)形通信之外，CC- link瞬時傳輸系統(tǒng)能夠由主站、本地站、智能裝置站發(fā)起，并且能夠進行以下處理:l)某一PLC站可以讀寫出另一PLC站的軟元件相關數據；2)主站PLC對智能設備站讀寫數據；3)能使用GXDeve1Oper軟件讀寫數據或監(jiān)控其他PLC站的程序;4)上位機等設備可對PLC站內的軟件數據進行讀寫。(8)備份主功能:當主程序異常時，備份主程序將接管主程序，使網絡數據鏈路能夠繼續(xù)。(9)中繼:CC-L1nk系統(tǒng)配備多種中繼器，不降低通

34、信速度，不增加通信距離，達到13.2km。(10) CC-Link自動啟動:在只有主站和遠程I/0站的系統(tǒng)中，如果不設置系統(tǒng)參數，當電源接通時，可以自動啟動數據鏈路。(11)遠程設備站初始設置功能:使用GX Developer軟件，無需編寫遠程設備站的順序控制程序、初始化參數設置等初始化，即可完成握手信號的控制。(12)中斷程序啟動(事件中斷):當從網絡接收到數據并設置好條件后，可以啟動CPU模塊的中斷程序。因此，該系統(tǒng)能夠滿足高速處理的要求。中斷程序的啟動條件可以設置為16。CC-Link現場總線以其兼容性強、開放性強、低噪聲、高速通信、完備的備份主站功能、完備的RAS功能、強大的網絡配置功

35、能、高可靠性、自動響應功能、預約站功能和遠程設備站的初始化設置功能贏得了眾多企業(yè)的信任。目前，已贏得了國內許多重要項目的信賴。在工程和典型設備中有很多應用。3.3三菱PLC 的優(yōu)點國際知名的PLC品牌主要包括有三菱、西門子、歐姆龍等幾個品牌，三菱PLC除了具有通用PLC的特點之外，除了具有通用PLC的多種功能外,與其他品牌相比,主要還有以下優(yōu)點:(1)性價比高與西門子PLC相比，三菱QPLC具有價格優(yōu)勢，尤其是在中小型控制系統(tǒng)的應用方面，三菱PLC具有絕對優(yōu)勢，占據了中國中南部大部分市場。(2)性能好，功能強大三菱PLC以速度快、響應快、性能穩(wěn)定、掃描時間短而著稱。例如，三菱Q02HCPU的處

36、理速度，輸入(LD)是34納秒(納秒)，輸出(MOV)是102納秒(納秒)，掃描時間可以設置為0.5 ms，三菱PLC可以配置兩個cpu。一個是基礎CPU，另一個是運動控制或過程控制CPU，專門從事數據處理和仿真處理。因此，它在數據處理方面具有很大的優(yōu)勢。此外，三菱PLC的內存和數據寄存器也可以擴展到支持多達8級的擴展。電源供應，CPU可以取冗余系統(tǒng)，支持在線模塊替換。軟件方面，編程界面友好。它可以粘貼函數塊和設置參數。編輯控制程序很容易。系統(tǒng)配置調試方便。支持在線項目更改(編寫西門子PLC程序時CPU必須停止模式)。三菱CC - Link現場總線通信開發(fā)和發(fā)布較晚，其軟硬件基礎相對完善，在行

37、業(yè)中處于領先地位。因此，三菱CC - Link在技術上具有獨特的優(yōu)勢，是亞洲唯一能夠與歐美競爭的現場總線。(3)易學易用三菱PLC編程符合亞洲思維方式。例如脈沖指令，三菱只需要在接觸點添加一個箭頭，西門子需要添加一個P和N，這更符合用戶的習慣。該程序易于理解和維護。三菱PLC以其眾多的優(yōu)勢贏得了世界各地用戶的一致好評，特別是在亞洲市場占有較高的份額。第四章基于三菱 PLC 的伺服平臺控制系統(tǒng)設計伴隨著PLC技術、變頻技術和伺服控制技術的迅速普及，以步進電機和伺服電機為執(zhí)行元件的定位控制技術在工業(yè)生產中獲得了越來越廣泛的應用。伺服電機不僅能夠實現精確的速度控制，還可以實現精確的角度(位置)控制，

38、具有較強的動態(tài)特性。本文將會采用PLC脈沖輸出端口直接控制伺服電機的運動，設計了電氣原理圖、PLC的主控制程序等，該系統(tǒng)可以實現與PLC主控制器的良好對接，具有良好的生產設備實用價值。4.1伺服電機控制系統(tǒng)的組成及其控制要求本文的伺服電機控制系統(tǒng)由PLC、伺服驅動器、伺服電機、觸摸屏和一套單軸運動執(zhí)行機構組成。系統(tǒng)組成如圖1所示:控制要求:設計觸摸屏控制界面，具有手動控制和自動控制界面。在手動控制中，向前或向后按下按鈕，伺服電機可以向前或向后工作。在自動控制中，按下自動按鈕，伺服控制系統(tǒng)首先返回原點，執(zhí)行多點控制，每點停止1秒，循環(huán)往復。按下停止按鈕，伺服電機停止。4.2伺服電機 PLC 控制

39、系統(tǒng)硬件設計4.2.1 控制系統(tǒng)主要設備選型4.2.1.1 PLC 的選用鑒于直接控制伺服PLC,供出口,PLC類型32MT三菱薄膜晶體管。本文選擇FX3U PLC系統(tǒng)、起源和搜索功能，它具有原點搜索的功能指令，并且還內置有獨立3軸最高 100KHz 的定位功能，可以同時控制 3 個軸的運動，完全滿足伺服控制系統(tǒng)的定位控制要求。4.2.1.2 三菱伺服驅動器及其電機的選用本文采取了三菱mr-j3-10a伺服驅動器和配套的hf-kp13伺服電機。mrj3系列伺服執(zhí)行機構是在mrj2系列伺服執(zhí)行機構的基礎上發(fā)展并擴大的。它們的優(yōu)點是動態(tài)響應過程更快，位置也更好。它可與FX系列PLC、脈沖發(fā)生器、定

40、位模塊實現連接。4.2.1.3 觸摸屏的選用本文選用三菱GT10系列觸摸屏，支持FA透明傳輸功能。與三菱PLC連接后，PLC程序可讀、可寫、可監(jiān)控。GT10與PLC之間的通信接口根據型號的不同可分為RS232、RS422和USB。傳輸速率可達115.2 KBPS。4.2.2 PLC 控制系統(tǒng)輸入和輸出的分配表為避免伺服執(zhí)行機構在前進或后退過程中出現故障，設置兩個位置開關限位保護。執(zhí)行原點回歸命令需要一個接近開關，因此需要三個輸入點。PLC的輸出信號主要是脈沖和方向信號，需要兩個輸出點。輸入和輸出點的具體分配如表1所示。4.2.3 控制系統(tǒng)電氣原理圖的設計在圖2中示出了控制系統(tǒng)的電氣原理圖的設計

41、圖。設備使用中的安全考慮執(zhí)行機構左右,為了防止元件的破損,極限開關執(zhí)行機構的兩端分別設置SQ1、SQ2,將常閉觸點接至伺服驅動器正反轉限位端口(LSP、LSN),常開觸點接至 PLC 的輸入端口。SQ3是原點開關,執(zhí)行原點回歸指令時使用。4.3 伺服驅動器的參數設置在該系統(tǒng)中，服務器驅動器會在位置控制模式下運行，fx3u-32mt的Y0輸出脈沖是服務器驅動器的位置指令，Y1輸出是服務器驅動器的方向指令。這都采用自動增益調整模式。根據以上要求，伺服器驅動參數的設置與表2所示的一樣。4.4 伺服電機 PLC 控制系統(tǒng)軟件設計4.4.1 觸摸屏的畫面設計以三菱觸摸屏為服務器控制系統(tǒng)的人機界面。手動控

42、制畫面上設置了插件點火、反轉點火開關，與PLC輔助繼電器M0和M1相對應。自動控制界面設有會員點、啟動、之后靜止開關，分別會與PLC輔機M2-M4相對應，并插入自動運行速度數字輸入的元件，這樣與PLC的數據存儲器D10相對應。4.4.2 PLC 主要控制程序設計4.4.2.1 原點回歸的程序設計如圖(3)所示，返回原點是由ZRN命令實現的。當渦輪遙控OFF /秒時，服務器的電力以原點回轉速度(頻率為12000HZ)，在原點回轉OFF /秒時停止，而在此期間，服務器的電力是在機器繼續(xù)運行速度(頻率為2000HZ)的情況下，按此指令執(zhí)行M8029電機和執(zhí)行，準備了確認遠定位置的程序。4.4.2.2

43、 多點定位控制的程序設計多點定位控制可按絕對位置命令完成DRVA，像圖(1)所展示的那樣。按下啟動按鈕M3時，會以D10設定的速度移動，K5500個脈沖量表示目標位置與原點位置的距離。M8029是脈沖輸出退出的信號，而不是服務器電力啟動退出的信號。因此，在連接M8029時，驅動一個定時器，在因適當的延時而減少停留脈沖的范圍內的服務器服務器停止后，啟動定位指令，提高定位精度。.4.5測試系統(tǒng)的搭建(1)CPU的選擇PLC CPU選用三菱QOZHCPU，是三菱新型PLC中的高性能PLC。它可以控制4096 (X/YO-FFF)輸入/輸出(I/0)點，12個主板插槽，支持7級擴展，與主板一起可以達到

44、64個I/0插槽，擴展效果很好。內置RAM內存有64K存儲容量，2個存儲文件，112k ROM存儲容量，28個存儲文件。QOZHCPU與三菱專用GxDeve10per軟件之間的通信速度更快。(2)模數轉換模塊的選擇模數轉換模塊采用Q64AD模塊，該模塊有四個通道。每個通道可以選擇電壓輸入或電流輸入。我們選擇電壓信號輸入。Q64AD模塊具有以下特點:1)高速轉換可在80u S/通道的高速下進行。2)高精度轉換過程精度為+/-0.1%(環(huán)境溫度為2+/-5c度)3)模塊可在正常模式和偏置/增益設置模式之間切換，無需在線重置PLC CPU。4)兼容性好，可與多種cpu兼容。實用程序包也可以用于初始化

45、設置和自動刷新設置，而不需要額外的編程。4.5.1系統(tǒng)的搭建采用三菱MR-JZS伺服放大器控制伺服電機。可實現變頻調速。MR-JZS伺服放大器與三菱PLC通訊。系統(tǒng)采用三菱Q64AD模塊進行模數轉換，要求接收電壓在0 5伏之間，因此該傳感器采集的電壓信號不滿足轉換要求，需要采用一階正向放大電路將其放大到所需范圍。傳感器采集到的信號經AD轉換成三菱QOZHCPU進行處理。測控系統(tǒng)框圖如下:HC-SFS352伺服電機由MR-JZS伺服放大器控制，QD75PI定位模塊主要控制伺服電機的旋轉位置。例如，設置伺服電機旋轉周期發(fā)送36000個脈沖，設置起始位置的定位數據，根據后續(xù)脈沖的個數，可以準確地了解伺服電機旋轉的角度。三菱電源模塊、QOZHCPU模塊、Q64AD模塊、QD75PI定位模塊通過基片電路連接，QOZHCPU通過RS232串口線與工業(yè)計算機通信。4.6三菱PLC軟件編程PLC必須通過程序驅動初始化，通過設置參數和命令來實現基本的控制功能。這個測試需要伺服電機精確定位。首先，它必須設置一個原點