松下PLC步进控制的程序论文第1部分

利用PLC与步进电机设计铝镍条切段机摘要：本文着重介绍了PLC（NAIS公司）、步进电极实现位置控制方法，以及通过触摸屏实现参数设定与显示，从而保证切段机实现精确进给。关键词：PLC步进电机位置控制触摸屏1.引言铝条、镍条是锂电池制造业中重要的原材料，主要作为电池的正负极。铝条、镍条成卷供应，实际使用时利用人工切成需要的小段。使用人工精度差，速度慢。而且人员工作枯燥。随着工控技术的不断发展，可编程序控制器的价格比越来越高，步进电极受脉冲控制，位移量取决于脉冲数，而PLC又有脉冲输出、脉冲控制功能，PLC与步进电极很容易实现位置控制功能。本机将铝镍条的供给用PLC控制步进电机，构成开环控制来实现精确进给。2．构成采用NAIS公司的FP0PLC集中控制（内置2轴位置控制功能、高速计数功能等，编程软件采用梯形图），采用TAMAGAWA公司的五相步进电机及步进电机控制器，步进角为0.72度,既每500脉冲/转.另外用NAIS公司GT10触摸屏与PLC通讯，显示、设定有关参数。图1为设备的构成原理图。铝条或镍条经进给轮，移送相应长度后，汽缸动作，带动切刀，将铝条或镍条切成小段。图2为原理框图3．系统设计因为本系统只有一台步进电机，所以只有1轴位置控制，其中Y0为PLC位置通道1的脉冲输出端子，Y2为方向控制端子，X0为原点输入端子。利用速度及位置控制指令F168（SPD1）可以方便的实现步进电机的转速，旋转量等的控制，从而控制铝条或镍条的长度。并且进给轮连续运行，不须要原点复位及绝对值位置控制。只要在原来的基础上相对位移多长的距离就可以了。步进电机与进给轮用1：1驱动。而步进电机为500脉冲/转。知铝条卷汽缸进给轮步进电机切刀图1系统构成触摸屏PLC触摸屏步进电机控制器触摸屏步进电机汽缸图2原理道需要步进的距离，及进给轮的半径就可以计算需要多少个脉冲。本设计中进给轮周长为50mm，即每个脉冲为0.1mm。本设计中对于步进的精度要求不是很高，0.1已经足够。若要提高精度，可以将从动皮带轮加大。图3为外围接线图。下表为PLC的I/O分配输入输出其它X0原点（无输入）Y0步进脉冲DT0触摸屏页DT99产量统计X1备用Y1备用R100自动DT100X2启动Y2步进方向R101手动DT101圆周长X3停止Y3备用R102参数DT102步进距离X4汽缸上位置Y4汽缸R103产量DT103步进速度X5汽缸下位置R104产量清零DT104停止数量X6安全开关R105返回DT105R106切断R107步进R108参数2R109停止有效R110有效自保启动停止汽缸上位汽缸下位安全开关汽缸电磁阀步进电机控制器步进电机触摸屏图3接线4．控制软件设计（1）.触摸屏软件使用NAISTERMINAL–GTWIN编辑画面。1．主菜单2.自动画面3．手动画面4.参数15．参数26.统计画面设置自动按钮为R100手动按钮为R101参数按钮为R102产量按钮为R103设置产量为DT99清零按钮为R104返回按钮为R105设置切断按钮为R106步进按钮为R107返回按钮为R105设置周长为DT101步进距离为DT102下页按钮为R108返回按钮为R105设置速度为DT103停止数量为DT104停止有效按钮为R109返回按钮为R105设置产量为DT99清零按钮为R104返回按钮为R105（2）.PLC软件使用NAISCONTORL-FPWINGR编辑梯形图。因为GT10触摸屏的翻页是靠PLC的DT0中的数字改变而进行翻页的，故该部分程序也必须写入PLC程序。并且较多的地方应考虑32位数据的计算。脉冲数量的计算：500/周长=每mm的脉冲数每mm脉冲数*步进距离=总脉冲数实际编程时是先500*步进距离再去除以周长。注:F168SPD1功能介绍指令格式:[F168SPD1,S,n]S为参数表首地址,n为指定脉冲输出端,n只能为0或1,n=0时,输出端为Y0,方向控制端为Y2,原点输入端为X0.n=1时输出端为Y1,方向控制端为Y3,原点输入端为X1.下表为F168指令参数设置表地址编号设定内容命令代码(低8位)工作方式命令代码高8位设定脉冲的占空比,当设为H0时50%,H1时固定脉宽,其他为*0.1%.第8位与高8位组合组成首地址.首地址S命令代码H00不使用相对值方向输出S+1最小速度脉冲频率H02使用相对值方向输出,正向off,反向onS+2最大速度脉冲频率H03使用相对值方向输出,正向on,反向offS+3加减速时间H10不使用绝对值方向输出S+4目标脉冲数低位H12使用绝对值方向输出,正向off,反向onS+5目标脉冲数高位H13使用绝对值方向输出,正向on,反向offH20不使用原点返回方向输出S+6停止频率H22原点返回方向输出offH23原点返回方向输出on