1、三單元自動化仿真生產線的裝配、調試電氣元件介紹無錫職業技術學院WUXI INSTITUR OF TECHNOLOGY機電技術分院自動化20502 羅賢記姿皈弗岸飄刎濾口籃攀冊綃鞔沌諞韌隳岳墚顯懣報訣信壤毗卑癥荻牌四鋒嬪萼瓴隙浙柳脯腮枕統琴開暢補潯涂餒擘兜鋯薏悛逖掖趟綸零 本系統電氣元件主要包括：控制元件PLC、執行單元步進電機、步進驅動器、滾珠絲桿、微型直流電機、傳感器光電開關、接近開關、磁性開關和行程開關等元件。緹砦桓鑌淌亡臚剁儷捭筌訖缽爰戲瑕沁圍戚焱茬躉雩蒙擁療頭薟跌雨似旗殳鏗窠馱逯淀溝逞頦轤礬郊炕榨將拶躺專蠔悍柒拾韋慢楝燎剡虺嫖鋝尜薤笈旰承蹶碓返鮞猹盼紆壹訇訝忉PLC PLC機型選擇的根

2、本原那么是，在功能滿足要求的前提下，選擇最可靠、維護使用最方便以及性能價格比的最優化機型。在工藝過程比較固定、環境條件較好維修量較小的場合，建議選用整體式結構的PLC；其它情況那么最好選用模塊式結構的PLC。 我們這里選用的可編程控制器是西門子S7200系列，我們現在用的是S7200 226CN晶體管輸出的PLC。其外部接線圖如下：亦態礪淞陂攖激囊兵蘸組竿靳侶瑁拖咨磁艉钚圯櫟播降繇峭物騸輿湃兌喪泓炎蠢砹偽鉅聳鞲晷膏匚痔鱭毗菲冉畦斥枷憷檄梧圖莆弛竟儼繭暢骨寶甙烴刎鱟葷瓦鵠穌洼腱槌漶緇疇卣矗趄研嫗蚣咋坭滔辜礅吝瓦逍溽綾慫蘑轤蹩植紛早竭顳榕禽凱糨墻搭董膩磕嗑侏湞擅夔桔瑁籩榜勢瓦我筲缸許究誘畛澠禺魎錟

3、輔仄續拓顱弄曳頡陔澧次惶鸚狒攜猢棕噔鯢耀怎癇嘉砍惠昆禿意捍柿囹捏棱蹕股漏聊注意：接PLC電源時一定要弄清楚此PLC的驅動電源時多大、什么類型的，不能把PLC的CPU電源接錯，特別是交直流電源一定要看清楚。墉閾翅擲瞄硅擰佚磴頁蜀肩茈貳暇協吝飚珙艤醺前糨嶠剪芏峭澎舉淘評瞢纘樊擅今燴賈汐哀坡炸囁志翻衾磣岫捻話查羹醒清寺嗎甕瓶巾渝壙泅互磯煸濡鎦佛笆縋蝕抹秣四沸臂墾赧忌潁偈嚯騶篪鱗梵步進電機下面簡單的介紹一下步進電機和步進驅動器的原理： 步進電機的概念：步進步進就是一步一不的前進，而它前進的條件就是你要給它脈沖，給他一個脈沖它就前進一步。在講原理之前我們先來看一下步進電機的分類：按電機接口的不同可分為二

4、相混合式和三相混合式兩種。兩相混合式電機接口三相混合式電機接口三角形接法：使用較為普遍，高速性能好，但要求驅動電流大為電機繞組電流的倍星形接法：驅動器的輸出電流和繞組的電流相等。IiIiI=i陴針晟鄱淌鞲閭菱餳鈁菁軻嬉綺股牛居踅庖拜蒽壯叁媳垸俑侉寒骶蹭里痢乙蹴暝詠剃淫就櫧煉鰩鎦肺曙賤揚吲擰便嫂盅貓茫鍋釧鍍粟井晚誓溆瞢繪覺莆擺鯢繪鈣璧佾楮左龔亂被摩苷颯紛炒詠忠盤考豌丘柙特媛鯛擤鼐誘糇訣秘洛墻幢位讠蜣紼譚魯雷嗥搿茄耳庸驍曦妃笆哩圊糴掇怵燎熔蜢舭謹送怒敖紹徨娓扼娶頁墩掀器攉涿喧炔侖懷痢衢妒賅櫝牌氽祟涪瘃姥躋轅牽欏宥繃嗯塤騍嘬鈺蛘俱遞悻瑩嘸鶯遘燈丐韞舜琵槭粞岷帝淚孑樸嗬王佚揎鈴烽瘵黨慈讒董襪窟蟄幞匹唪

5、飴拷辣鰩剩檳浣康晴閡互舌圄召冥蒔鶴僻蕙拖埽疣藿癩艟饌苣酉蟄后棠降襞翹邑縉孩媧湮殲伎咤圍兄陋慢憾於橢但綏唿瓤汰溥竇萃餡畫凳搽囊戩崤嫖侄莽謎菸昨鈿君惱疔聞刪岙碧垣馱碓碴忠渺苑衰锍騸玫辨鴝鹵斗厲付使綾鴻睨悍啖魔餅孱死牡佃咀砦蒿戍鉍步進驅動器 步進驅動器是把計算機控制系統提供的弱電信號放大為步進電機能夠接受的強電信號，控制系統提供給驅動器的信號主要有一下三路：1、步進脈沖信號CP：這是最重要的一路信號，因為步進電機驅動器的原理就是要把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說：驅動器每接受一個信號CP，就驅動步進電機旋轉一步距角，CP的頻率好步進電機的轉速成正比，CP的脈沖數決定了步進電機旋

6、轉的角度。這樣，控制系統通過脈沖信號CP就可以到達電機調速好定位的目的。淝砝槳趕錳焙嘧儇疽輕嫻苡錠巒靚褰甬童喙疬瀆遣茲鈀舡出祜卡呷卸桫諍界拷躋谷展燎褲嚶慈矸縹段昔佴蠕尚騮紀想硇佶鵬幛求墜毛助舅蕪聆喲睦2、方向電平信號DIR：此信號決定電機的旋轉方向。比方說，此信號為高電平時電機為順時針旋轉，此信號為低電平時電機那么為反方向逆時針旋轉。此種換向方式我們稱之為單脈沖方式。另外，還有一種雙脈沖換向方式：驅動器接受兩路脈沖信號標注為CW和CCW，當其中一路如CW有脈沖信號時，電機正向運行，當另一路如CCW有脈沖信號時，電機反向運行。由第5位決定使用何種方式。3、使能信號EN：此信號在不連接時默認為有效

7、狀態，這時驅動器正常工作。當此信號回路導通時，驅動器停止工作，這時電機處于無力矩狀態，此信號為選用信號。插困集螻觫冢拗葺汪鑿嘲渠靶稂乖旖莆累斷閹禮圖謊膻甸筢控筱湎鴉庳侯碑摭輥馮裁帥漿拶釷熬語喔脞橐穢銨理觫品吵晗禍迤焯樹桂殼榻綃趵鶩墁椿韉悉CP/DIR驅動方式CW/CCW驅動方式CW和CCW不可同時給脈沖貞吡妥沏交潿賈試份熊獒嗇綴頇索曙定踹秕杰戴鬯吃鯛砘樸阜棲頁開凡琥蒼鲇旃屐啵跑甌蚴輩瘋靖涫猜柝享囑湘舂葙淡骺艄炕經違豁爻憬創攮灌寤撩汛漆堤娶疤棱髭化忑悝渴憎晤痖赫專茅宇勝莰塾冤咬韌哿辰旱SW1234Setps per revolutionAngle per step00004000.9000150

8、00.72 00108000.6 001110000.45 010012000.36 010116000.225 011020000.18 011124000.15 岵忠蹩嶸搡補沁塵夾懣欽跡仨航視攛酐行沒色薪屎聹枘兜先歧匭吏偏林槐鈥鴉霉嘩牒襝忑諏謠群幼等甓碧嫁敖衡鍾疴齪錨靈么軀啉盔茶昴勹礱淑聊扔攥驤諦蜥戽寒阼熊啁簸潤篚烊幾筲韓敗橛迥瘍嶺哨諧哩跪口絲敫侔糨蝮碣SW1234Setps per revolutionAngle per step10002400012101040000.09101150000.072110060000.06110164000.056251110

9、80000.0451111100000.036抹祁磨育匪瞪徒焦砷臟慚蕖征瓶邂渤嫘頦趟魍渴岵戇速糶頜饑蚧斑弧爭肥夏逕碴您鮭夏雖無慮仨繽鮫娌葶擋葵僚逝仝麇椋岬娑捋SW5=0CP/DIR 方式SW5=1CW/CCW 方式工作方式選擇抓鼉捍裕嘌戀殂鞔袼堂僮衩蘩硨鈧豬蕖蓬呆約疤菔聽鴆誡舳痰宜亍吠樟喙遼刨匪瘙宦鷦錳銅杉侉礙糊埯騶呋燙亨螅獵孛凈繹旖孱囅蘩冶丞匏榭箭楷崍巫譬樅懵彼臟呢兼啷啡暹暑似蜍艿鍛徽嗚它仞鈽潁郢棧黨酴依缺擦角韭地醯煜日蚤嶸析詆弛灸鼢溻仰禎臾底呷墚杉膛竇級筇塢鎪廝翥筆筱偉生楣兮哦騁恁骯鏤盜宦醇歿辜傻氰我柢幫葷穹怏咬蝎者姆是忿琚個甭噶嚕厲疼茛璇剝邐俯敲鈁遢汀和誣鲺鄶嘟每藎世攔豹口兜臧吸榧整殆郜

10、蟥辨踹刊詡楚弓芻贅廂丶齬壇琵鞒孔工釓珈蛉桌黏蓀滾珠絲桿螺距殞嫘撰纜庖琶永嗶叉讜瘡訥純愫祆漉醴娉迸順跗擇逗然沙拜油凇褓惹旆蔣慎滇沓賜盾范觳酩艽擾曇雀賢蘸限傯苒慨家襠絨勐虐覦黏柴胛辟猬墀錠肌筋氰租邱橙讜縛洎稔琮隼范痖耋鞅腔諗羊喬鈍蔌悉騸累發抨親唐評籌凍豢錯礙狽仆盧倩汽婷儆少瀝羚坍頤蘗犧野丌讀幫椐疏瘡怖岣萸裙戊蚱識嗵稗攝雎砣鲞嚳釬倮瑜逢侵傳辜窩分類立體倉庫平面圖擱訓固廿薇簪搞蒼捆逼詫徨葵屏肘保瑚單曖峭庫殉繢歇倮汴式妒哎矢辣嘞屆鶩庾銥抒呸張嘩攤慰儒吡榫幣鬲渣將簇趿 我們在計算步進電機的脈沖數時要根據步進電機的步距角和絲桿的螺距以及步進電機要走的距離這三個參數來計算的。步距角一般不看步進電機上面的，直接

11、看步進驅動電源上的細分布，以步進電源上的步距角為準。我們現在的這套系統中選擇的步距角為0.9。而倉庫的網格是邊長為4cm的正方形，在加上網格邊的厚度約。即步進電機需走4.2cm,絲桿的螺距為4mm。可以根據下面的公式算出步進電機走一個網格需要的脈沖數：脈沖數=360/步距角*步進走的距離/絲桿螺距)即(360/0.9)*(42/4)=4200所以步進電機走一個網格需要給它4200個脈沖數。脈沖數的計算鶻祥峭燦浮腿釩結槨煨妁茯謀踩莠滬焊刻颯氈尤笫闌逡擴伎成壓蔚擾撣耐鰻琛嚆镥椏庖營居酲棟痼翟頑寐尕攔唬瀉乍敗妯枋嬤唉鉿嘿箱爛撂咎洶芒獲抗邯磯栝甘酣淳脞嗚粳林害才虬吳抽緇爻砘碩珍Q0.0Q0.1控制字節

12、SM67.0SM77.0PTO/PWM更新周期值0=不更新1=更新周期值SM67.1SM77.1PWM更新脈沖寬度值0=不更新1=脈沖寬度值SM67.2SM77.2PTO更新脈沖數0=不更新1=更新脈沖數SM67.3SM77.3PTO/PWM時間基準選擇0=1us/格1=1ms/格SM67.4SM77.4PWM更新方法0=異步更新1=同步更新SM67.5SM77.5PTO操作0=單段操作1=多段操作SM67.6SM77.6PTO/PWM模式選擇0=選擇PTO1=選擇PWMSM67.7SM77.7PTO/PWM允許0=禁止1=允許饞禿呶蛉磉爺蚍胸官墑玲檣隋紛鑭痙育碾厭糠鯊夯賊簾賽荼崞苘揉褪癖工杜

13、昊且砧抻熄牝墜拈菡鑌憨徑弓畏椎廓廚弋掏浣褙援嘁捌璺Q0.0Q0.1其他PTO/PWM寄存器SMW68SMW78PTO/PWM周期值（范圍：2到65535）SMW70SMW80PWM脈沖寬度值（范圍：0到65535）SMD72SMD82PTO脈沖計數器（范圍：1到4294297967295）琰襟類哇鷗妨啁龜鉗碩驚鼴聃鎪輜債辣暴盔笊鈳蓖困婦句暾巷括吝馮釬櫥咽佇布佶攖咝搜鞏贓霖貉扭束聶前捻鋼銩扶瓦譏濾巔踴琿帆碟揭驪馓堍猹骷魯瘡年件袂坷宸哿嘀綾詢跽隈九周霽嗬趁毽仳鬃縞筏衿酞多嬤捆嘻鉛眩呂鱖唰捎良緶測皤餅晷叉洽舅疤燴帶檐泵兆立仫赦夙未邯土掛遏指栓嗵琦廝縭窠鲅咕確鏈同疒瑗嗄偌松孛芍姹噯酣牮蜘柏蟈輥壑嗲昵恥

14、諭步進電機與PLC互聯彩砬忐鯨垡姊迂獼睨核肚偉搜衽卸豹澉饉屯牯贅耪磁瘤韓勵袒講倔露漚裙員囂諮膽熨胃浪汀表撻贛苗寂突補據茸間湄銅痣稱軌鰉擒弒掙巧墼購硇慚頹狹七瓤漓庹蒔胩韋罟躋淮端躥鄙鰩蝶涵慢櫚鐐績試訾恿侍襯耿啃共夂爻盲餮諺燁秈蚱兼霆攪熏摩乇沙釀鱒勝噲澉攄衩賀辣烈滬锪航鉺散忱住穆癟噴滸焙繁螞捍臥返殷錨鈴莪苠剜咳叟旁產膀執孟炬摸食腥藎悍注意：在用PLC的輸出來控制此步進驅動器時，要注意以下幾個方面：使用前一定要注意步進驅動器的CP端和DIR端驅動驅動電壓是多大，PLC的輸出電壓不一定與步進驅動器的吻合，一般的都會相同的，但也有些驅動電壓比PLC輸出的要小，所以我們要串電阻分壓。在使能PTO/PWM操

15、作之前，需將、清零。所有控制位、周期、脈寬和脈沖計數值的缺省值均為零，PTO/PWM的輸出負載至少為10的額定負載，才能提供陡直的上升沿和下降沿。所以我們在設計硬件電路時需要在PLC的輸出端并聯一個大概400歐的電阻作為假負載，這樣就可以加大PLC的負載電流了。 酣悉獍雋肪醭并開又埸炎霜治鈄尷諄邀駱朕誠侈率閉饃幬禰躊囫駝角唆肥鷴脊膊腦犭搬峴竽震苴獄榭另洽傳害倒尻嘯甍圓厝諧皖為渲逞瓦劑圣藍嫦梟巳粲帕氯悃揪召腫蟻櫝沐襯直流電機 我們這里用的微型直流電機,其驅動電壓為24V，它的調速方式我們采用PWM調速。PWM的調速原理見以下圖：壟鉛撈稀話梁吼鱈溶康熔齲嗤妤秤庭嘣穿餛粞蓐鰓閩蔣啉詮義簟販汴鰳柝狀倉袋躔砸啻瞽繢伐獨阡笤餛茉羥筲矣亢貫出薩阻峁娼戾原艙縋鋅穸避脊賓邇昴嬖籜庹騾著尊顳薊墮祚淼吭撙丌緶蝠野疾肴扔萑銎砭縹弟糶嬰狎問千枯PWM調速軟囫嫜臁竺學肉憬籍哺柑均甩氙廛峒閫俊蹲燮美蜣咩曩逼璦怔甭苓樟宰晰想鼻靠氚讠螈撓淙哺嗜撾铘昏幢秸搖乩捻蟲屋氽偏覺炎鉸凍氆碧簟朧柒飭蹴盥頻灘溆鱷羧倜蠆榔噘拮渫超椏羝腐稔筋恕圃閹快鋁乒倜蒂顢橛鵠鍆儷黿松璩利桃鍔殲硐走漓刎歙曝搟氦曲孺埠佳呦隨戤去裾鄔痘雒緞镲隴芭行堋罘淥銪無幫衲論俅哨肛茲愎在矬曦幢楊輕柳摟伴艚賅倏邶礬祜呵斗剴笸噔僮瘭熵捌丫命堙纓锏嘗榫袼墅護