东南大学基于西门子S7-300PLC三轴联动机器人的编程设计
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S7-300程序设计方法(模拟量控制)引言在自动化控制系统中,模拟量控制是一种重要的控制方式。
S7-300是西门子公司开发的一种可编程控制器(PLC),它提供了一种灵活的方式来实现模拟量控制。
本文将介绍如何使用S7-300进行模拟量控制的程序设计方法。
硬件配置,我们需要了解S7-300的硬件配置。
S7-300包括一个或多个CPU,用来执行用户编写的程序。
CPU和其他设备之间通过总线连接,包括输入模块、输出模块和模拟量模块。
在模拟量控制中,模拟量模块用来读取传感器的模拟信号,并输出控制信号给执行器。
编程软件S7-300使用STEP7编程软件进行程序设计。
STEP7提供了一个友好的图形化界面,以及一套丰富的函数库来支持编程。
在开始编程之前,我们需要安装和配置STEP7软件,并连接S7-300 PLC。
程序设计步骤1. 配置模拟量模块:在STEP7软件中,我们需要配置模拟量模块。
这包括设置模块的地质、通道数和其他参数。
配置完成后,我们可以通过函数调用的方式读取模块的模拟信号。
2. 编写读取模拟信号的程序:在STEP7软件中,我们可以使用函数库提供的函数来读取模拟量模块的模拟信号。
这些函数会将模拟信号转换为数字量,以便后续的控制算法使用。
3. 设计控制算法:在STEP7软件中,我们可以使用图形化编程语言来设计控制算法。
控制算法可以包括PID控制器、滤波器和限幅器等。
通过读取模拟信号并对其进行处理,我们可以控制信号,并输出给执行器。
4. 编写输出控制信号的程序:在STEP7软件中,我们可以使用函数库提供的函数来输出控制信号。
这些函数将控制信号转换为模拟输出信号,并输出给执行器。
5. 调试和测试:在完成程序设计后,我们需要进行调试和测试。
我们可以使用STEP7软件提供的在线模拟功能来模拟真实的输入和输出信号,并进行调试和测试。
本文介绍了在S7-300上进行模拟量控制的程序设计方法。
通过配置模拟量模块、编写读取模拟信号的程序、设计控制算法和编写输出控制信号的程序,我们可以实现灵活且高效的模拟量控制。
目录一、引言 (2)1、设计目的 (2)2、设计任务 (2)3、设计内容 (2)4、设计意义 (2)二、基础知识 (3)1、PLC的工作原理 (3)2、STEP7的简介 (4)三、系统的设计准备 (6)1、电梯控制示意图 (6)2、系统流程图 (6)四、系统的硬件设计 (9)1、PLC硬件配置说明 (9)2、PLC的I/O地址分配表 (9)3、交通灯控制系统的I/O接线图 (10)五、三层电梯控制系统的软件设计 (11)1.楼层呼叫 (11)2.轿厢停止控制 (12)3.电梯上下行 (12)4.轿厢开门关门 (13)5.楼层显示 (15)六、软件的调试与仿真 (16)1.调试步骤 (16)2.调试结果 (16)七、总结 (20)八、心得体会 (21)九、参考文献 (22)一、引言1、设计目的(1)熟练使用西门子公司的S7-300系列产品各基本指令和部分应用指令,根据控制要求进行PLC梯形图编程。
(2)进一步熟悉PLC的I/O连接。
(3)熟悉三层楼电梯采用轿厢内外按钮的编程方法2、设计任务电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操作,其操纵内容为电梯运行方向。
电梯轿厢内设有楼层内选按钮S1~S3,用以选择需停靠的楼层。
L1为一层指示,L2为二层指示,L3为三层指示,SQ1~SQ3为到位行程开关。
电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向的呼叫均无效。
3、设计内容电梯处于基站,关门等运行状态时,此时按基站外呼按钮,信号经按钮传输到PLC,经PLC 判断为本层开门,再将信号传输到开关门电动机。
输出开门信号,电梯开门。
人进入轿厢后,经延时,电梯自动关门。
也可按关门按钮,使电梯提前关门。
如果轿内指令选第几层按钮,则指令经串行传输到PLC上,显示屏上的对应层发光二极管闪亮,当手离开按钮后,信号被登记,电梯开始运行。
PLC核实信号后,可将运行信号传输到各个工作部位并发出运行指令。
基于PLC控制的三轴机械手系统设计本文介绍三轴机械手系统设计的背景和目的,并概述了PLC控制的重要性。
三轴机械手是一种常见的工业自动化设备,可用于实现对物体的抓取与放置。
三轴机械手系统设计的目的是提高生产效率、减少人工操作,并保证操作的准确性和稳定性。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化电子设备,广泛应用于工业自动化控制系统中。
与传统的电气控制系统相比,PLC具有编程灵活、易于维护和扩展的优势,能够实现复杂的自动控制功能。
本文将详细介绍基于PLC控制的三轴机械手系统的设计,包括硬件设计、软件编程和系统调试等内容。
通过PLC的编程控制,将实现对三轴机械手的协同运动和精确控制,提高生产效率和产品质量。
引用的内容请核实来源三轴机械手系统是由机械臂、执行机构和传感器等组成部分构成的。
以下是对这些组成部分的描述:机械臂机械臂是机械手系统的核心组件,用于执行各种动作和操作。
它一般包括多个可活动的关节,通过电动机驱动实现运动。
机械臂的结构和尺寸可以根据具体需求进行设计,以适应不同的应用场景。
执行机构执行机构是机械臂的末端装置,用于实现抓取、放置或其他动作。
它通常包括夹爪、吸盘或其他特定工具,可以根据需要进行更换。
执行机构的设计需要考虑到操作的稳定性、精度和安全性。
传感器传感器是机械手系统中重要的反馈设备,用于感知环境和检测目标物体。
常用的传感器包括力传感器、位置传感器和视觉传感器等。
这些传感器可以提供实时数据,帮助机械手系统做出准确的动作控制。
以上是基于PLC控制的三轴机械手系统的整体结构描述。
这个系统结构的设计可以根据具体应用的需求进行进一步的优化和调整。
本文将介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统设计。
该设计包括输入输出设备的选型、控制逻辑的设计和编程等内容。
输入输出设备选型在设计基于PLC控制的三轴机械手系统时,首先需要选择适合的输入输出设备。
这些设备包括传感器、执行器和人机界面。
传感器选型传感器用于检测系统的状态和环境条件。
西门子300plc编程
目前我要写一个程序,编程思路如下:1、启动:先启动交流接触器、再控制变频器的启动,2、关闭,先关闭变频器、再关闭交流接触器。
写了一个程序,但是在实际运行中,80%能够正常启停,但是20%动交流接触器后不能启动变频器,或者停止的时候能关闭变频器但是关闭不了交流接触器。
实在想不出是什么原因。
目前没想到什么好的办法,谁能帮助写下这个程序。
问题补充:
我用的是s-odts定时器、一楼的您可能没有看清楚谢谢你的回答
图片说明:1,编程的图片
最佳答案
建议你或者以后设计时增加接触器的吸合返回触点,编程的话启动时先接触器吸合,然后通过接触器的返回点启动变频器,停止的时候断掉接触器就可以了,这样设计对设备的运行等更保险可靠一点。
图片说明:1,示例。
西门子S7-300PLC新建项目与简单编程
选择SIMATIC 300 站点,然后双击“SIMATIC 300”,
继续双击“硬件”出现如下界面
在右侧选择机架、电源、CPU、及信号输入输出等模块
选择机架后出现如下界面
然后在1中添加电源,2中添加CPU,4和后续序号中添加信号输入输出模块
然后保存并编译即可,关此窗口,打开“块”后在OB1中就可以做些简单的编程了
打开OB1,选择菜单中的“视图”,选择所需的编程语言,选择“LAD”(这里以梯形图为例),然后在视窗左侧和快捷菜单中可以选择需要的程序内容
编辑简单程序
可以编辑信号的符号
编辑注释
写入I/O点及注释
点击“确认”
点击点击菜单页的“保存”,项目就新建完成了。
实验实训指导书一、概述:我院为机电职业技术学院,面向企业和社会培养高级技术应用型人材。
以机电、电气、工业自动化为核心,具有良好的理论教学、实验及实训条件,赢得了社会、企业、家长、学生的好评,生源及就业都进入良性循环。
二、本课程的专业培养目标的定位:课程紧随PLC技术的最新发展趋势及攀钢自动化的发展方向,不断更新教学内容和丰富实验实训设备,S7-300/400 PLC的硬件安装、布线、程序设计、系统调试、检修与维护的自动化岗位需求出发,培养学生具备PLC安装、维修和设计等技能型人才所必需的职业能力,提高学生的职业素质,培养学生的创新意识。
本课程作为一门专业课,为学生将来从事实际的PLC系统自动化工程设计和安装维护工作奠定良好的基础。
三、本课程的课程目标:1 .素质教育要求(1)培养学生自学能力;(2)培养学生逻辑思维、分析问题解决问题能力;(3)培养学生团队意识和合作能力;(4)培养学生运用PLC及控制技术解决实际问题的能力。
2 .知识教学要求(1)理解PLC的特点和工作原理;(2)掌握S7-300/400 PLC的系统构成、主要技术指标、硬件结构、内部元器件及I/O编址;(3)熟练掌握S7 PLC的硬件指安装及接线方法,熟练掌握STEP7软件的基本使用方法;(4)掌握STEP7的指令系统及其应用;(5)学会PLC控制系统的基本设计方法与故障诊断方法;(6)熟悉并掌握PLC的基本网络通信方式。
3 .技能教学要求(1)本课程以实践教学为主,在教学中采用“教、学、做”一体课程教学模式,根据职教规律、课程的特点、高职生的学习特点,在实训室、生产现场完成课程教学与学习,教师边讲解、边演示,学生边学习、边实践、边提问,使学生在“教、学、做”一体的教学环境下,较快理解PLC的工作原理,掌握的硬件安装、布线方法,具有较好的程序设计、系统调试、检修与维护能力。
(2)在教学中穿插案例教学,以工作过程为导向,以PLC技术应用项目为驱动,以PLC安装、设计及调试能力训练为中心,将实践教学融于教学全过程,突出课程的职业性和实用性,遵循先易后难、循序渐进,分层次教学的原则设计实践教学内容。
题目基于西门子S7-300PLC的三轴联动机器人编程设计_自动化学院_院(系)自动化_专业学号*****###姓名学生姓名指导教师第一指导教师顾问教师第二指导教师(可不填写)起止日期2013.12.20 – 2014.06.10设计地点PLC控制的三轴联动系统设计摘要在工业自动化的发展过程中,多轴立式系统越来越多地应用到工业生产中。
由于PLC的稳定性和伺服电机的高精度特性,PLC控制的多轴伺服系统已经成为满足高度自动化高精度需求的一大趋势。
PLC控制的三轴联动设计时稳定的多轴系统的基础。
该系统以PLC为核心控制器,提供高稳定性和高度抗干扰能力的控制器。
三轴上的伺服电机以其高精度和适合频繁通断的特性为系统保证了高精度位置需求和频繁启停的需求。
本文介绍了基于三个伺服电机的和一个三相异步电机组成的移物系统,在PLC中通过对开关信号、各轴上的传感器输入信号和内部计时器定时器信号进行综合处理,并通过一定的时序让系统有机运行,系统的各个部分各个轴按时序逻辑运行。
最终实现系统的移物功能,并能抵抗掉电等意外干扰因素,使系统能够稳定、安全地运行。
本模板的快捷键说明,请仔细阅读:关键词:西门子、PLC、伺服电机、三轴联动、精确定位THREE-AXIS CONTROL SYSTEM DESIGN OF PLCAbstractIn the process of development of industrial automation, multi-axis vertical systems are increasingly applied to industrial production. Due to the stability and precision characteristics PLC servo motor, PLC controlled multi-axis servo system has become highly automated precision to meet the demands of a major trend.PLC-based control of three-axis stabilized design of multi-axis systems. The system PLC as the core controller, providing high stability and high anti-jamming capability of the controller. On-axis servo motor with high precision and suitable for frequent on-off characteristics of the system to ensure the accuracy position needs and the needs of the frequent start-stop.This article describes the physical system is based on three-shift servo motor and a three-phase asynchronous motors composed in the PLC through the switching signal, sensor input signal and the internal timer timer signal processing integrated along each axis, and through a certain the timing of the various parts of the system so that the organic operation, the system's various axes run by temporal logic. Ultimately the system move things function, and can resist accidental power-down and other confounding factors, enabling the system to a stable and safe operation.KEYWORDS: Siemens, PLC, Servo motor, Three-axis, Precise positioning目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1项目背景 (1)1.2项目设计任务 (2)1.3项目设计思想 (2)1.4运行设备与环境 (2)1.5本文研究内容及各章安排 (2)1.5.1各章安排 (3)1.5.2课题关键问题和难点 (3)第2章总体设计 (4)2.1系统硬件的总体设计 (4)2.1.1硬件总体框架 (4)2.1.2PLC控制三轴电机 (4)2.2系统软件的总体设计 (5)2.2.1数据存储与查询 (5)第3章系统硬件设计 (8)3.1PLC简介 (8)3.1.1PLC的定义 (8)3.1.2PLC的发展和未来 (8)3.1.3PLC的工作原理 (8)3.1.4PLC的优点 (9)3.2系统PLC配置 (10)3.2.1S7-300CPU的基本结构 (10)3.2.2S7-300CPU的基本结构 (12)3.2.3S7-300CPU的输入输出模式 (12)3.3伺服电机简介 (14)3.3.1伺服电机的基本常识 (14)3.3.2伺服电机的工作原理 (14)3.3.3伺服电机的优点 (15)3.3.4交流伺服系统的基本结构 (15)3.3.5伺服电机与步进电机相比的优点 (15)3.4伺服电机驱动器 (16)3.4.1伺服电机驱动器的结构 (16)3.4.2伺服电机驱动器内部结构及接线 (18)3.4.3伺服电机驱动器的参数设置 (19)3.4.4传送带机械结构 (25)3.4.5系统引脚分配 (26)第4章系统软件设计 (30)4.1软件设计概略 (30)4.2各个动能块软件设计 (31)4.2.1系统的硬件配置 (31)4.2.2脉冲输出设计 (32)4.2.3电机定位设计 (35)4.2.4数据观测 (37)4.2.5掉电保护 (38)4.2.6不同形状摆放 (39)第5章系统调试 (41)5.1硬件部分的调试 (41)5.2软件部分的调试 (42)5.2.1脉冲输出的调试 (42)5.2.2程序编辑的调试 (43)第6章总结与展望 (44)参考文献 (45)致谢 (46)第1章绪论1.1 项目背景随着工业自动化的发展,现实生产中对自动化程度和生产工艺的要求越来越高,简单的一台电机已经不能满足要求。
S7-300系列PLC应用系统设计PLC应用系统设计的内容和步骤PLC应用系统的硬件设计PLC应用系统的软件设计PLC应用系统设计实例PLC应用系统设计的内容和步骤系统设计的原则与内容1.设计原则(1) 最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求;(2) 在满足控制要求的前提下,力求简单、经济,操作方便;(3) 保证控制系统工作安全可靠;(4) 考虑到今后的发展改进,应适当留有进一步扩展的余地。
2.设计内容(1) 拟定控制系统设计的技术条件,它是整个设计的依据;(2) 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;(3) 选定PLC的型号;(4) 编制PLC的输入输出分配表或绘制输入输出端子接线图;(5) 根据系统要求编写软件说明书,然后再进行程序设计;(6) 重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;(7) 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;(8) 编写设计说明书和使用说明书。
系统设计和调试的主要步骤1.深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求2.确定IO设备,常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
3.选择合适的PLC类型,根据已确定的用户IO设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的PLC类型。
4.分配IO点,编制出输入输出端子的接线图。
5.设计应用系统梯形图程序,这一步是整个应用系统设计最核心的工作。
6.将程序输入PLC,当使用计算机上编程时,可将程序下载到PLC中。
7.进行软件测试,在将PLC连接到现场设备上之前,必须进行软件测试,以排除程序中的错误。
8.应用系统整体调试,在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试。
调试中发现的问题要逐一排除,直至调试成功。
9.编制技术文件,系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。
PLC选型在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比,具体应考虑以下几点。
plc三轴联动c 语言算法摘要:I.引言- 介绍PLC和三轴联动的概念- 阐述使用C语言编写算法的重要性II.PLC三轴联动的原理- 解释PLC的工作原理- 详述三轴联动控制系统的组成III.C语言算法设计- 介绍C语言编程基础- 阐述如何使用C语言编写PLC三轴联动算法IV.实际应用案例- 分析实际应用中PLC三轴联动算法的优势- 给出一个实际应用案例V.结论- 总结PLC三轴联动C语言算法的重要性- 展望未来的发展趋势正文:I.引言可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种广泛应用于工业自动化领域的数字化控制系统。
它能够实现各种工业设备的自动控制和运行管理,为工业生产提供高效、可靠的支持。
在众多的工业控制任务中,三轴联动控制是其中一个重要的应用方向。
为了实现这一控制目标,许多工程师选择使用C语言编写算法,充分利用C语言的高效性和灵活性。
II.PLC三轴联动的原理PLC是一种专门用于工业控制领域的计算机,其内部采用了可编程的存储器,用于存储控制程序。
在实际应用中,PLC需要根据输入信号和预设的控制逻辑来执行相应的操作,从而实现对工业设备的控制。
三轴联动控制是PLC在工业控制领域的一个典型应用,它涉及到三个轴的运动控制,通常用于实现工件的加工、搬运等任务。
III.C语言算法设计C语言是一种通用的编程语言,具有高性能和灵活性,适用于各种不同领域的应用。
在PLC三轴联动控制中,C语言可以用于编写控制算法,实现对三轴运动的精准控制。
C语言算法设计主要包括以下步骤:1.分析控制需求:首先需要对三轴联动控制系统的需求进行分析,明确控制目标、运动范围、速度要求等参数。
2.设计控制算法:根据分析结果,设计相应的控制算法,例如采用PID控制、模糊控制等方法实现对三轴运动的控制。
3.编写C语言程序:将设计好的控制算法转换为C语言代码,实现对PLC 的编程。
IV.实际应用案例某工厂的数控加工设备需要实现三轴联动控制,以完成复杂的加工任务。
plc三轴联动c 语言算法【实用版】目录一、引言二、PLC 三轴联动的概念与原理1.三轴联动的概念2.PLC 的工作原理三、C 语言算法在 PLC 三轴联动中的应用1.C 语言编程的基本原理2.C 语言算法在三轴联动 PLC 中的具体实现四、PLC 三轴联动 C 语言算法的优点与局限性1.优点2.局限性五、结论正文一、引言随着现代制造业的发展,对机床的加工精度和效率提出了更高的要求。
在这种背景下,PLC 三轴联动技术应运而生,成为了现代制造业的重要支撑。
PLC 三轴联动技术是指通过编程实现三轴联动数控,从而实现对零件的精确加工。
而 C 语言作为编程领域的重要语言之一,其在 PLC 三轴联动技术中的应用也越来越广泛。
本文将从 PLC 三轴联动的概念与原理入手,探讨 C 语言算法在其中的具体应用,以及这种应用的优点和局限性。
二、PLC 三轴联动的概念与原理1.三轴联动的概念三轴联动是指在数控加工过程中,通过三个坐标轴的协同运动,实现对零件的立体加工。
这种技术可以大幅度提高机床的加工精度和效率,满足现代制造业对高效率、高精度的加工需求。
2.PLC 的工作原理PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的计算机,它可以接受外部输入信号,根据预先编写的程序进行逻辑运算,然后输出控制信号,实现对设备的自动控制。
PLC 具有较高的性能、可靠性和灵活性,广泛应用于工业自动化控制领域。
三、C 语言算法在 PLC 三轴联动中的应用1.C 语言编程的基本原理C 语言是一种通用的编程语言,具有语法简洁、执行效率高、适用范围广等特点。
C 语言编程的基本原理包括变量、数据类型、运算符、控制结构、函数等。
2.C 语言算法在三轴联动 PLC 中的具体实现在 PLC 三轴联动中,C 语言算法主要负责对三个坐标轴的运动进行精确控制。
具体实现包括对坐标轴的运动范围、速度、加速度等参数的设置,以及对运动过程中的异常情况进行处理。
题目基于西门子S7-300PLC的三轴联动机器人编程设计_自动化学院_院(系)自动化_专业学号*****###姓名学生姓名指导教师第一指导教师顾问教师第二指导教师(可不填写)起止日期2013.12.20 – 2014.06.10设计地点PLC控制的三轴联动系统设计摘要在工业自动化的发展过程中,多轴立式系统越来越多地应用到工业生产中。
由于PLC的稳定性和伺服电机的高精度特性,PLC控制的多轴伺服系统已经成为满足高度自动化高精度需求的一大趋势。
PLC控制的三轴联动设计时稳定的多轴系统的基础。
该系统以PLC为核心控制器,提供高稳定性和高度抗干扰能力的控制器。
三轴上的伺服电机以其高精度和适合频繁通断的特性为系统保证了高精度位置需求和频繁启停的需求。
本文介绍了基于三个伺服电机的和一个三相异步电机组成的移物系统,在PLC中通过对开关信号、各轴上的传感器输入信号和内部计时器定时器信号进行综合处理,并通过一定的时序让系统有机运行,系统的各个部分各个轴按时序逻辑运行。
最终实现系统的移物功能,并能抵抗掉电等意外干扰因素,使系统能够稳定、安全地运行。
本模板的快捷键说明,请仔细阅读:关键词:西门子、PLC、伺服电机、三轴联动、精确定位THREE-AXIS CONTROL SYSTEM DESIGN OF PLCAbstractIn the process of development of industrial automation, multi-axis vertical systems are increasingly applied to industrial production. Due to the stability and precision characteristics PLC servo motor, PLC controlled multi-axis servo system has become highly automated precision to meet the demands of a major trend.PLC-based control of three-axis stabilized design of multi-axis systems. The system PLC as the core controller, providing high stability and high anti-jamming capability of the controller. On-axis servo motor with high precision and suitable for frequent on-off characteristics of the system to ensure the accuracy position needs and the needs of the frequent start-stop.This article describes the physical system is based on three-shift servo motor and a three-phase asynchronous motors composed in the PLC through the switching signal, sensor input signal and the internal timer timer signal processing integrated along each axis, and through a certain the timing of the various parts of the system so that the organic operation, the system's various axes run by temporal logic. Ultimately the system move things function, and can resist accidental power-down and other confounding factors, enabling the system to a stable and safe operation.KEYWORDS: Siemens, PLC, Servo motor, Three-axis, Precise positioning目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1项目背景 (1)1.2项目设计任务 (2)1.3项目设计思想 (2)1.4运行设备与环境 (2)1.5本文研究内容及各章安排 (2)1.5.1各章安排 (3)1.5.2课题关键问题和难点 (3)第2章总体设计 (4)2.1系统硬件的总体设计 (4)2.1.1硬件总体框架 (4)2.1.2PLC控制三轴电机 (4)2.2系统软件的总体设计 (5)2.2.1数据存储与查询 (5)第3章系统硬件设计 (8)3.1PLC简介 (8)3.1.1PLC的定义 (8)3.1.2PLC的发展和未来 (8)3.1.3PLC的工作原理 (8)3.1.4PLC的优点 (9)3.2系统PLC配置 (10)3.2.1S7-300CPU的基本结构 (10)3.2.2S7-300CPU的基本结构 (12)3.2.3S7-300CPU的输入输出模式 (12)3.3伺服电机简介 (14)3.3.1伺服电机的基本常识 (14)3.3.2伺服电机的工作原理 (14)3.3.3伺服电机的优点 (15)3.3.4交流伺服系统的基本结构 (15)3.3.5伺服电机与步进电机相比的优点 (15)3.4伺服电机驱动器 (16)3.4.1伺服电机驱动器的结构 (16)3.4.2伺服电机驱动器内部结构及接线 (18)3.4.3伺服电机驱动器的参数设置 (19)3.4.4传送带机械结构 (25)3.4.5系统引脚分配 (26)第4章系统软件设计 (30)4.1软件设计概略 (30)4.2各个动能块软件设计 (31)4.2.1系统的硬件配置 (31)4.2.2脉冲输出设计 (32)4.2.3电机定位设计 (35)4.2.4数据观测 (37)4.2.5掉电保护 (38)4.2.6不同形状摆放 (39)第5章系统调试 (41)5.1硬件部分的调试 (41)5.2软件部分的调试 (42)5.2.1脉冲输出的调试 (42)5.2.2程序编辑的调试 (43)第6章总结与展望 (44)参考文献 (45)致谢 (46)第1章绪论1.1 项目背景随着工业自动化的发展,现实生产中对自动化程度和生产工艺的要求越来越高,简单的一台电机已经不能满足要求。
生产工艺不断复杂化,多轴运动的控制系统越来越多地运用到工业生产中。
因此,多轴控制系统在工业生产领域有着很高的的地位,是备受关注的研究课题。
多轴联动是指在一台机床上的多个坐标轴(包括直线坐标和旋转坐标)上同时进行加工,而且可在计算机数控系统(CNC)的控制下同时协调运动进行。
多轴联动加工可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。
现代数控加工正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自动化和高可靠性方向发展,而多坐标轴数控机床正体现了这一点。
多轴联动的关键点就在于时序逻辑的整理,通过采集开关信号、接近开关等传感器的信号输入,控制器要做出相应的处理,并做出相应的响应输出。
在每一种不同的信号或者条件下做出不同的输出响应是控制器实现多轴联动的关键所在。
任何一种时序错误都会导致严重的后果。
在输入或者程序内部出现意外故障或干扰时应该采取的是安全地应急措施,而不能出现机械跑飞的危险现象。
随着加工技术的不断发展和完善,其中包含了程序的编写日益简单,这在很大程度上减轻了工程师们在程序上的计算量,同时也减轻了机床操作者的工作量和提高了生产效率。
可编程控制器在工业级的控制领域应用最广泛的工业计算机,是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境设计的一种工业控制计算机,采用面向用户的指令,编程方便。
PLC在传统的对开关量处理的基础上,又增加了数字运算及对模拟信号处理的能力,使PLC拥有巨大的发展前景。
伺服系统又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。
伺服系统主要由三部分组成:控制器,功率驱动装置,反馈装置和电动机。
伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标的任意变化的自动控制系统。
交流伺服电机自带编码器反馈,能够准确地进行位置定位,还能够消除“自转”现象,提高了系统的准确性,在实际的生产应用中越来越普及,是控制系统精确化的一大推动力。
因此利用PLC 控制交流伺服的三轴联动可以实现控制系统的高度稳定和精确,能够带来更高的效率。
三轴联动可以高效实现物件的搬移和器件的加工,并且是五轴联动的基础,而五轴联动是一种科技含量高、精密度高专门用于加工复杂曲面的机床,是一个国家工业生产水平的标志。
因此研究和设计PLC的三轴联动系统具有良好的工程实用背景,可以在大学中熟悉实际生产中的数控技术的基本运用,为以后的工作打好基础。
1.2 项目设计任务本次任务是完成一个用于实际工业生产现场的PLC控制的三轴联动的移物系统,基于西门子S7-300PLC核心控制器的软件编程。
硬件则是由一个三相异步电机的传送带和三个台达伺服电机组成的三轴系统。
在这次设计中,首先得完成机械的硬件配置,将机械台上的电机、按键开关、接近开关等器件的输入信号接入核心控制器PLC。
硬件配置中的重点是完成伺服电机驱动器的硬件配置和其中各个参数的设置,驱动器连接的是控制器PLC和执行器伺服电机,要将PLC的输出信号转化为直接控制电机的控制信号,并将伺服电机的光电编码器信号回馈到驱动器中实现闭环,从而实现电机的精确位置控制。
硬件系统完成后就是核心控制器的编程,S7-300是西门子模块化PLC的代表。
对于应用于实际的工业设备,在保证系统安全性和稳定性的前提下,提高系统的速率和实时性,系统各部分输入输出的时序操作是系统编程的核心部分。
处理好各个部分的时序问题才能实现系统安全、稳定、高效工作的目的。
1.3 项目设计思想本次设计是基于工业生产机械台的三轴伺服系统,控制器为西门子S7-300PLC,CPU为313C-2DP。
设计中首先要完成硬件系统的连接配置,将传送带和三轴伺服电机的驱动器的输入输出信号接入控制器,伺服电机的光电编码器信号接入驱动器形成闭环实现电机位置的精确控制,并设置调节驱动器的配置参数,让电机以最合适的状态工作。
软件设计中,若遇偶然因素发生意外,系统应该保持关闭状态以保证安全。