電氣控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書837

《電氣控制課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)書長春光華學(xué)院電氣信息學(xué)院編著：王金莉

一、設(shè)計(jì)題目電氣控制課程設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的1.掌握PLC控制的基本原理、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)、直流電機(jī)、傳感器等器件的原理及使用。2.掌握位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)。3.掌握氣動(dòng)方面的減壓器、濾清、氣壓指示,掌握與各類氣源之間的接線4.掌握機(jī)械傳動(dòng)原理及應(yīng)用。5.理解PLC的脈沖輸出控制。6.了解工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)。7.掌握位置控制技術(shù)。8.掌握機(jī)械傳動(dòng)原理及應(yīng)用。9.熟悉PLC的I/O連接。10.通過對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試方法。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容題目一：機(jī)械手控制系統(tǒng)的模擬1.概述機(jī)械手實(shí)物教學(xué)模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸、氣夾等機(jī)械部件組成；電氣方面有步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器、開關(guān)電源、電磁閥等電子器件組成；可編程控制器可采用目前市面上比較流行的各類PLC，如西門子、三菱或歐姆龍等。該模型是涵蓋了PLC技術(shù)，位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合成一體的教學(xué)儀器。2.設(shè)計(jì)原理（1）．步進(jìn)電機(jī)采用二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī)，主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。本模型中采用串聯(lián)型接法，其電氣圖如下圖所示：1（2）．步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器主要有電源輸入部分、信號(hào)輸入部分、輸出部分等。驅(qū)動(dòng)器參數(shù)如下列圖表所示：①電氣規(guī)格說明最小值18典型值最大值單位供電電壓241401.5030VA均值輸出電流0.21邏輯輸入電流步進(jìn)脈沖響應(yīng)頻脈沖低電平時(shí)間6—515——mAkHzμs1001②電流設(shè)定電流值0.21A0.42A0.63A0.84A1.05A1.26A1.50ASW1OFFONSW2ONSW3ONONOFFOFFONOFFONONOFFOFFOFFOFF0FFONONOFFOFFOFF③細(xì)分設(shè)定細(xì)分倍數(shù)步數(shù)/圈（1.8Ｏ整步）SW4SW5ONSW612200400ONOFFONONONON4800OFFOFFONON816003200640012800OFFONON163264OFFOFFOFFOFFOFFOFFONON由外部確定動(dòng)態(tài)改細(xì)分/禁止工作OFFOFF④接線信號(hào)描述信號(hào)功能PUL脈沖信號(hào)：上升沿有效，每當(dāng)脈沖由低變高時(shí)電機(jī)走一步DIR方向信號(hào)：用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，TTL平驅(qū)動(dòng)OPTO光耦驅(qū)動(dòng)電源ENA使能信號(hào)：禁止或允許驅(qū)動(dòng)器工作，低電平禁止GND直流電源地+V直流電源正極，典型值+24VA+電機(jī)A相A-電機(jī)A相B+電機(jī)B相B-電機(jī)B相2⑤PLC控制器與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接的工作原理如圖所示：驅(qū)動(dòng)器電源由面板上電源模塊提供，注意正負(fù)極性，驅(qū)動(dòng)器信號(hào)端采用+24V供電，需加1.5K限流電阻（見圖中1.5K電阻）。驅(qū)動(dòng)器輸入端為低電平有效，在使用不同廠家的PLC產(chǎn)品配套此模型使用時(shí)，要選擇相應(yīng)的輸出方式，或者加入合適的電平轉(zhuǎn)換板進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。（3）．傳感器：①接近開關(guān)：接近開關(guān)有三根連接線（棕、蘭、黑）棕色接電源的正極、藍(lán)色接電源的負(fù)極、黑色為輸出信號(hào)，當(dāng)與檔塊接近時(shí)輸出電平為低電平，否則為高電平。與PLC之間的接線圖如下，當(dāng)傳感器動(dòng)作時(shí)，輸出端對(duì)地接通。PLC內(nèi)部光耦與傳感器電源構(gòu)成回路，PLC信號(hào)輸入有效。②行程開關(guān)：當(dāng)檔塊碰到開關(guān)時(shí)，開常點(diǎn)閉合。（4）.PLC：本裝置需采用晶體管輸出型可編程控制器，可同時(shí)輸出兩路脈沖到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。具體如何輸出脈沖和如何接線請(qǐng)參考具體型號(hào)的PLC手冊(cè)。3（5）.旋轉(zhuǎn)碼盤：本裝置中機(jī)械手每旋轉(zhuǎn)3°編碼盤發(fā)出一個(gè)脈沖。（6）.直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元：本裝置中直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是有兩個(gè)繼電器的吸合與斷開來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的。3.控制要求（1）.開機(jī)復(fù)位（2）.橫軸前升（3）.手旋轉(zhuǎn)到位（4）.電磁閥動(dòng)作，手張開（5）.豎軸下降（6）.電磁閥動(dòng)作，手夾緊（7）.豎軸上升（10）.橫軸前伸（8）.橫軸縮回（9）.底盤旋轉(zhuǎn)到位（11）.手旋轉(zhuǎn)（12）.豎軸下降（13）.電磁閥動(dòng)作，手張開（14）.豎軸上升（15）.復(fù)位氣夾在電磁閥未通電動(dòng)作時(shí)為夾緊狀態(tài)，通電后變?yōu)閺堥_狀態(tài)。在上述步驟中，（4）-（5）和（13）-（15）之間為電磁閥通電狀態(tài)。4.設(shè)計(jì)步驟（1）．按下面要求接線根據(jù)程序中對(duì)應(yīng)的輸入輸出點(diǎn)分別接到模型中的各個(gè)接線端中，模型正常使用所用的輸入輸出端如下表所示：①主機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置表主機(jī)類型9入9出（晶體管）西門子CPU224(DC/DC/DC)(14入/10出)三菱FX-24MT-D1N14入/10出CPM2A-30CDT-D18入/12出歐姆龍②主機(jī)輸入輸出配置表4（2）.面板接線類型端子功能西門子歐姆龍三菱氣夾正轉(zhuǎn)限位氣夾反轉(zhuǎn)限位基座正轉(zhuǎn)限位基座反轉(zhuǎn)限位I0.0I0.1I0.2I0.3I0.400050006000700080000X0X1X2X3X4輸基座旋轉(zhuǎn)脈沖入X軸前限位I0.5I0.6I0.7I1.0COM0003000100020004COMX5X6X7X10/X軸后限位Y軸上限位Y軸下限位+24VGND//COMY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10/驅(qū)動(dòng)器一PUL驅(qū)動(dòng)器二PUL驅(qū)動(dòng)器一DIR驅(qū)動(dòng)器二DIR氣夾正轉(zhuǎn)ML氣夾反轉(zhuǎn)MR基座正轉(zhuǎn)ML基座反轉(zhuǎn)MR氣夾電磁閥YV++24VQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0100010011002110010031004100510061007輸出1L+、2L+/GND1M、2MCOMCOM西門子主機(jī)接線1）兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的電源由24V電源提供，將步進(jìn)電機(jī)的OPTO端與本驅(qū)動(dòng)器的+24V相連。2）兩個(gè)直流電機(jī)的電源由24V電源提供，MC接本模塊的GND。MR和ML端接PLC3）限位信號(hào)模塊電源由24V電源提供，本模塊的VI-接模塊電源的地。4）電磁閥的YV＋接到PLC的輸出點(diǎn)。YV-端接到電源模塊的GND。5）主機(jī)接線方法請(qǐng)參照輸入輸出分配表和PLC主機(jī)使用手冊(cè)。用下載線將計(jì)算機(jī)的COM口與PLC主機(jī)的串口相連，打開PLC電源。運(yùn)行編程軟件，打開實(shí)驗(yàn)程序，設(shè)置好通信參數(shù)后下載程序到PLC中。注：如果遇到PLC連接不上的情況，請(qǐng)打開編程軟件中有關(guān)通信端口的設(shè)置項(xiàng)目，然后重新下載。5.設(shè)計(jì)說明5注意：步進(jìn)電機(jī)固有的特性使的它運(yùn)行在某個(gè)頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振，在編寫脈沖輸出時(shí)，設(shè)定的頻率值除細(xì)分?jǐn)?shù)后避免在200-250之間。本模型所用輸入輸出均為低電平有效，在連接到PLC時(shí)要注意連接方式。（1）．實(shí)驗(yàn)開始前先檢查機(jī)械部件是否完好，各個(gè)串口是否插對(duì)位置。（2）．控制面板分以下幾個(gè)模塊①步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及步進(jìn)電機(jī)仔細(xì)檢查步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制面板的連線是否正確，將驅(qū)動(dòng)器電流設(shè)定為1.5A，細(xì)分設(shè)定為16細(xì)分。將24V電源接入驅(qū)動(dòng)器，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器的電源指示燈應(yīng)點(diǎn)亮。將24V與OPTO端（驅(qū)動(dòng)器使能端）連接起來。PUL端是脈沖輸入端。DIR是方向控制輸入端。②直流電機(jī)本模型用的氣夾電機(jī)和底電座機(jī)均是24V直流電機(jī)，PLC控制兩個(gè)直流繼電器的吸合來控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。③旋轉(zhuǎn)編碼盤在本模型底座上有一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼盤，在底座旋轉(zhuǎn)時(shí)，在此產(chǎn)生一個(gè)VP-P為24V的方波信號(hào)，可以提供給PLC的高速計(jì)數(shù)器，用于機(jī)械手的定位控制。④接近開關(guān)在本模型中底和座氣夾的限位通過4個(gè)電感式接近開關(guān)來完成。接近開關(guān)與觸頭接近時(shí)接近指示燈點(diǎn)亮、輸出低電平，否則為高電平。⑤行程開關(guān)在本模型中兩個(gè)滾珠絲桿的限位通過4個(gè)滾軸式行程開關(guān)來完成。當(dāng)行程開關(guān)壓下時(shí)，常開觸點(diǎn)閉合，給PLC一個(gè)控制信號(hào)。⑥電磁閥與平行氣夾本模型使用的電磁閥動(dòng)作時(shí)平行氣夾夾緊，動(dòng)作則張開。（3）．將交流電源通過三芯電源線連到模型上，打開電源開關(guān)，即可給模型上電。（4）．按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書連接控制面板與PLC。（5）．啟動(dòng)系統(tǒng)，模型按照要求正常動(dòng)作。6.使用注意事項(xiàng)（1）．實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型上帶有DC24電源，在上電前請(qǐng)先不要將電源引到各個(gè)模塊，以免因電源故障損壞。請(qǐng)先上電檢查電源輸出是否正常。（2）．接線完畢，檢查無誤后，才可通電，嚴(yán)禁帶電插拔。（3）．實(shí)驗(yàn)始終，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型上要保持整潔，不可隨意放置雜物，特別是導(dǎo)電的工具和多余的導(dǎo)線等，以免發(fā)生短路等故障。（4）．實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉電源開關(guān)，并及時(shí)清理臺(tái)面，整理好連接導(dǎo)線并放置規(guī)定的位置。（5）．請(qǐng)不要長時(shí)間擠壓行程開關(guān)，以免減短行程開關(guān)使用壽命。6

（6）．若發(fā)生不能上電，請(qǐng)檢查插座上保險(xiǎn)絲是否完好。（7）．若運(yùn)作不正常請(qǐng)檢查驅(qū)動(dòng)器設(shè)置，并確保驅(qū)動(dòng)器插件已插好。7

題目二：材料分揀控制系統(tǒng)的模擬1．概述THJDCL-1型材料分揀實(shí)訓(xùn)模型的機(jī)械結(jié)構(gòu)采用傳送帶、氣缸等機(jī)械部件組成；電氣方面有傳感器、開關(guān)電源、電磁閥等電子部件組成；可編程控制器可采用目前市面上比較流行的各類PLC，如西門子、三菱或歐姆龍等。該模型是涵蓋了PLC技術(shù)，位置控制技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合成一體的教學(xué)儀器。適合用于大、中專院校學(xué)生PLC實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)等。2.設(shè)計(jì)原理該裝置采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置電源，可使用西門子/三菱/歐姆龍PLC主機(jī)。該裝置中，選用了顏色識(shí)別傳感器及對(duì)不同材質(zhì)敏感的電容式和電感式傳感器，分別被固定在網(wǎng)孔板上．允許學(xué)生可重新安裝傳感器排列位置或選擇網(wǎng)孔板不同區(qū)域安裝(如三個(gè)傳感器集中裝在汽缸5附近的網(wǎng)板區(qū)域)?？稍黾泳幊屉y度，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力。本裝置還設(shè)置了氣動(dòng)方面的減壓器、濾清、氣壓指示等，可與各類氣源相連接。各傳感器位置見圖1。3.控制要求（1）.在物料斗中放三個(gè)不同的物塊，在程序運(yùn)行后傳送電機(jī)開始運(yùn)行，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)。運(yùn)行5秒后，氣缸5動(dòng)作，將物塊推到傳送帶中。此時(shí)傳送電機(jī)停止，以便物塊放正位置。過0.5秒后，電機(jī)又開始運(yùn)行。如果程序運(yùn)行時(shí)，物料斗中沒有物體，則運(yùn)行一定時(shí)間后自動(dòng)停止。（2）.在第一個(gè)物塊推出到傳送帶上前行一定路程后，再推出第二個(gè)物塊。然后再推出第三個(gè)物塊，過程和推出第一個(gè)物塊相同。（3）.當(dāng)物塊靠近各傳感器時(shí)，就會(huì)使傳感動(dòng)作，此時(shí)物塊并沒有到達(dá)物料槽的位置，因此要在檢測(cè)到物塊之后再計(jì)傳送帶運(yùn)行的步距。（各傳感器的靈敏絡(luò)中進(jìn)行修改）當(dāng)光電度不同，用試驗(yàn)測(cè)定，在確定步距后，在程序中相應(yīng)網(wǎng)編碼器檢測(cè)到所走的步距后，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電磁閥控制氣缸推動(dòng)物塊到相應(yīng)的物料槽中。（4）.各傳感器依次分別為，電感傳感器，可檢測(cè)出鐵質(zhì)物塊；電容傳感器，可檢測(cè)出金屬物塊；顏色傳感器，可檢測(cè)出不同的顏色，且色度可調(diào)。備用傳感器可選用顏色傳感器或者物體檢測(cè)傳感器。當(dāng)鐵質(zhì)物塊經(jīng)過第一傳感器時(shí)被分揀出，當(dāng)鋁質(zhì)物塊經(jīng)過第二傳感器時(shí)被分揀出，非金屬物塊中的某一顏色在過第三個(gè)傳感器時(shí)被分揀出。不同的在過第四傳感器時(shí)分揀出。（5）.擴(kuò)展分揀功能,需調(diào)整傳感器的安裝位置分揀出金屬和非金屬,位置1:電容傳感器,位置2:物體檢測(cè)傳感器。分揀出某一顏色塊,位置1:顏色傳感器,位置2:物體檢測(cè)傳感器。分揀出非金屬中某一顏色,位置1:電容傳感器,位置:顏色傳感器,位置3:物體檢測(cè)傳感器。8

圖1各傳感器位置圖4.接線方法在程序中使用了高速計(jì)數(shù)對(duì)光電編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù),因此I0.1被占用。在編制程序時(shí)要首先用指令向?qū)?duì)高速器進(jìn)行設(shè)定。(具體方法可在軟件中查看幫助文件)表1西門子PLC(I/O)分揀系統(tǒng)接口(I/O)I2.1SKW1(氣缸1動(dòng)作限位)I0.0SKW2(氣缸2動(dòng)作限位)I0.2SKW3(氣缸3動(dòng)作限位)I0.3SKW4(氣缸4動(dòng)作限位)I0.4SKW5(下料氣缸動(dòng)作限位)輸I0.5SA(電感傳感器)備注檢測(cè)鐵質(zhì)入部分I0.6SB(電容傳感器)檢測(cè)金屬檢測(cè)顏色I(xiàn)0.7SC(顏色1傳感器)I1.0SBW1(氣缸1回位限位)I1.1SBW2(氣缸2回位限位)I1.2SBW3(氣缸3回位限位)I1.3SBW4(氣缸4回位限位)I1.4SBW5(下料氣缸回位限位)I1.5SD(顏色2傳感器)預(yù)留傳感器9I2.0SN(下料傳感器)I0.1UCP(計(jì)數(shù)傳感器)Q0.0YV1(氣缸1電磁閥)Q0.1YV2(氣缸2電磁閥)Q0.2YV3(氣缸3電磁閥)Q0.3YV4(氣缸4電磁閥)Q0.4YV5(下料氣缸電磁閥)Q0.5M(輸送帶電機(jī))1M判斷下料有無光電編碼器輸出部分在面板中所有輸出端子為低電平有效輸入端子為高電平有效公共端2M24+1L2LGNDM5.物料分揀實(shí)物教學(xué)模型使用說明（1）組成及特點(diǎn)①．物料分揀實(shí)物教學(xué)模型有底座、氣動(dòng)部分、及電器控制等四部分組成。氣動(dòng)部分由電磁閥和氣缸組成②．電氣控制由西門子、三菱或歐姆龍的可編程控制器、電源、傳感器等部件組成。③．通過傳感器信號(hào)采集，PLC編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電機(jī)、電磁閥進(jìn)行較復(fù)雜的位置控制、開關(guān)控制等功能。（2）通過編程，可實(shí)現(xiàn)如下功能：傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)、氣缸推動(dòng)（電磁閥動(dòng)作）通過編程，使上述功能按一定順序排列即可完成將不同的物按品不同的要求分揀到相應(yīng)的物料槽中。（3）技術(shù)性能①．輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€220V±10%50Hz②．工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃相對(duì)濕度＜85%(25℃)海拔＜4000m③．絕緣電阻：大于3MΩ④．外形尺寸：80mm×50mm×120mm（4）操作、使用說明①．使用時(shí)先將氣泵打開,運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉。將模型上的導(dǎo)氣管接入氣泵中。②．本模型上帶有DC24電源，請(qǐng)先上電檢查電源輸出是否正常。③．只需將交流電源通過三芯電源線連到模型上，打開電源開關(guān)，即可給模型上電。④.接線完畢，檢查無誤后，才可通電，嚴(yán)禁帶電插拔。⑤．實(shí)驗(yàn)始終，模型上要保持整潔，不可隨意放置雜物，特別是導(dǎo)電的工具和多余的導(dǎo)線等，以免發(fā)生短路等故障。⑥．實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉電源開關(guān)，并及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)板面，整理好連接導(dǎo)10線并放置規(guī)定的位置。⑦．若發(fā)生不能上電，請(qǐng)檢查插座上保險(xiǎn)絲是否完好。⑧.在更改實(shí)驗(yàn)功能前,根據(jù)要求重新排列各傳感的安裝位置。⑨．若不能排除故障請(qǐng)聯(lián)系售后服務(wù)，在無把握時(shí)請(qǐng)勿隨意改動(dòng)模型。11

題目三：立體倉庫控制系統(tǒng)的模擬一、概述THJDLT-1型立體倉庫實(shí)物教學(xué)模型在機(jī)械上采用絲桿傳動(dòng)方式，在電氣控制方面，可以通過目前市面上比較流行的各類晶體管輸出的PLC（如西門子、三菱或歐姆龍等）采集各種傳感器信號(hào)，對(duì)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)進(jìn)行較復(fù)雜的位置控制及時(shí)序邏輯控制，實(shí)現(xiàn)倉位定位和送/取動(dòng)作（X、Y軸完成倉位定位，Z軸完成送/取動(dòng)作）。本模型可以實(shí)現(xiàn)：將Z軸上的貨物送到指定位置；將任意位置的貨物送到另一位置；將零號(hào)位置的貨物送到任意位置；從任意位置取回貨物放至零號(hào)位；實(shí)現(xiàn)低速啟動(dòng)-變速運(yùn)行-低速停車的功能；0～12號(hào)倉位掃描檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)功能。二、設(shè)設(shè)計(jì)備1.立體倉庫實(shí)物教學(xué)模型一臺(tái)2.計(jì)算機(jī)（用戶自備）一臺(tái)3.導(dǎo)線三、設(shè)計(jì)原理1．控制面板上的開關(guān)及按鈕功能及倉位號(hào)（見圖若干一、二）圖一控制面板上的開關(guān)及按鈕功能圖二控制面板上的倉位號(hào)表一、控制面板上的按鈕功能表按鍵號(hào)手動(dòng)自動(dòng)1234567機(jī)構(gòu)水平向左移動(dòng)選擇1號(hào)倉位機(jī)構(gòu)垂直向下移動(dòng)選擇2號(hào)倉位機(jī)構(gòu)水平向右移動(dòng)選擇3號(hào)倉位機(jī)構(gòu)水平向后移動(dòng)選擇4號(hào)倉位機(jī)構(gòu)垂直向上移動(dòng)選擇5號(hào)倉位機(jī)構(gòu)水平向前移動(dòng)選擇6號(hào)倉位無意義選擇7號(hào)倉位128無意義無意義無意義無意義無意義選擇8號(hào)倉位選擇9號(hào)倉位選擇10號(hào)倉位選擇11號(hào)倉位選擇12號(hào)倉位2．步進(jìn)電機(jī)驅(qū)步進(jìn)電機(jī)源輸入部動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)器主要有電分、信號(hào)輸入部部分等。驅(qū)動(dòng)器101112分、輸出參數(shù)如下列圖表所示（1）電氣規(guī)格說明最小值典型值最大值單位供電電壓18241401.5030VA均值輸出電流0.21邏輯輸入電流步進(jìn)脈沖響應(yīng)頻脈沖低電平時(shí)間6—515——mAkHzμs1001（2）電流設(shè)定電流值0.21A0.42A0.63A0.84A1.05A1.26A1.50ASW1OFFONSW2ONSW3ONONOFFOFFONOFFONONOFFOFFOFFOFF0FFONONOFFOFFOFF（3）細(xì)分設(shè)定細(xì)分倍數(shù)步數(shù)/圈（1.8Ｏ整步）SW4SW5ONSW612200400ONOFFONONONON4800OFFOFFONON816003200640012800OFFONON163264OFFOFFOFFOFFOFFOFFONON由外部確定動(dòng)態(tài)改細(xì)分/禁止工作OFFOFF（4）接線信號(hào)描述信號(hào)功能PUL脈沖信號(hào)：上升沿有效，每當(dāng)脈沖由低變高時(shí)電機(jī)走一步DIR方向信號(hào)：用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，TTL平驅(qū)動(dòng)OPTO光耦驅(qū)動(dòng)電源13ENA使能信號(hào)：禁止或允許驅(qū)動(dòng)器工作，低電平禁止GND直流電源地+V直流電源正極，典型值+24VA+電機(jī)A相A-電機(jī)A相B+電機(jī)B相B-電機(jī)B相（5）PLC控制器與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器工作原理如圖所示：3．步進(jìn)電機(jī)采用二相八拍混合式步進(jìn)電機(jī)，主要特點(diǎn)：體積小，具有較高的起動(dòng)和運(yùn)行頻率，有定位轉(zhuǎn)矩等優(yōu)點(diǎn)。本模型中采用串聯(lián)型接法，其電氣圖如下圖所示：14四、控制要求系統(tǒng)采用滾珠絲杠、滑杠和普通絲杠作為主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)，其關(guān)鍵部分是堆垛機(jī)，它由水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)及伸叉機(jī)構(gòu)三部分組成，其水平和垂直移動(dòng)分別用兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來完成，伸叉機(jī)構(gòu)由一臺(tái)直流電機(jī)來控制。它分為上下兩層，上層為貨臺(tái)，可前后伸縮，低層裝有絲杠等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)堆垛機(jī)平臺(tái)移動(dòng)到貨架的指定位置時(shí)，伸叉電機(jī)驅(qū)動(dòng)貨臺(tái)向前伸出可將貨物取出或送入，當(dāng)取到貨物或貨已送入，則鏟叉向后縮回。整個(gè)系統(tǒng)需要三維的位置控制。五、設(shè)計(jì)步驟1.接線表輸入部分輸出部分I0.0I0.1I0.2貨臺(tái)到位限位Q0.0Q0.1Q0.2橫軸脈沖貨臺(tái)回位限位貨臺(tái)是否有物豎軸脈沖橫軸方向I／0I0.3I0.4I0.5I0.6自動(dòng)／手動(dòng)(0／1)Q0.3Q0.4Q0.5豎軸方向I／0貨臺(tái)退回貨臺(tái)前升就緒十鍵盤值1位鍵盤值2位六進(jìn)制輸鍵盤值3位Q0.6鍵盤值4位Q0.7I0.7入I1.0取顯示部分橫軸右限位Q1.0Q1.1放I1.1橫軸左限位十位顯示I1.2I1.3豎軸上限位豎軸下限位Q2.0Q2.1BCD碼1位BCD碼2位BCD輸碼出顯示Q2.2BCD碼3位BCD碼4位Q2.3注：PLC主機(jī)輸出的1L、2L、輸入1M、2M、3M、4M分別與電源L+相連輸出的3L、4L、5L、6L、1M、2M與電源M相連I2.0～I(xiàn)3.4接0～12號(hào)倉限位2．手動(dòng)操作（1）接通電源。（2）將選擇開關(guān)置于手動(dòng)位置（此時(shí)1～6號(hào)有效）（3）分別點(diǎn)動(dòng)按鍵←1、2↓、3→、4↙、5↑、6↗，觀察水平（X軸）、垂直（Y軸）、15前后（Z軸）各絲杠運(yùn)行情況，運(yùn)行應(yīng)平穩(wěn)，在接近極限位置時(shí)，應(yīng)執(zhí)行限位保護(hù)（運(yùn)行自動(dòng)停止）。注意：只有X、Y軸運(yùn)行到相應(yīng)位置（即左側(cè)數(shù)碼管顯示“”）時(shí)，伸叉機(jī)構(gòu)方可運(yùn)行。3．自動(dòng)運(yùn)行（1）將程序下載到PLC（2）將選擇開關(guān)置“自動(dòng)”位置（通電狀態(tài)下，各機(jī)構(gòu)復(fù)位，即返回零位）。（3）將一帶托盤汽車模型置零號(hào)倉位，放置模型時(shí)，入位要準(zhǔn)確，并注意到倉位底部檢測(cè)開關(guān)已動(dòng)作。（4）執(zhí)行“送”指令a、選擇欲送倉位號(hào)，按動(dòng)倉位號(hào)對(duì)應(yīng)按鈕，控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號(hào)。b、按動(dòng)送指令按鈕，觀察送入動(dòng)作（若被選擇倉位內(nèi)已有汽車，則該指令不被執(zhí)行）。c、指令完成后，機(jī)械自動(dòng)返回。d、零號(hào)倉位已無汽車，則下一個(gè)“送”指令（誤操作）將不被執(zhí)行。（5）執(zhí)行“取”指令a、選擇欲取倉位號(hào)，按動(dòng)倉位號(hào)對(duì)應(yīng)按鈕，控制面板上的數(shù)碼管顯示倉位號(hào)。b、按動(dòng)“取”指令按鈕，觀察取出動(dòng)作（若被選擇倉位內(nèi)無汽車，則該指令不被執(zhí)行）。c、指令完成后，機(jī)構(gòu)自動(dòng)復(fù)位。d、零號(hào)倉位已有汽車，則下一個(gè)“取”指令（誤操作），將不被執(zhí)行。（6）演示程序中的其它內(nèi)容（1）當(dāng)0#倉位上有貨物時(shí)，若無外部操作指令，“就緒”燈亮，延時(shí)15秒后，自動(dòng)將貨物放在倉庫號(hào)最小的空位上，依次類推。如1#、2#、3#、4#都已有貨物，程序延時(shí)15秒，15秒內(nèi)若無外部操作指令，自動(dòng)將貨物放在5#倉庫。如1#、3#、4#都已存放貨物，15秒內(nèi)若無外部操作指令，自動(dòng)將貨物放在2#倉庫。在延時(shí)的15秒內(nèi)，若按下數(shù)字5#，然后按下“送”鍵，則運(yùn)行機(jī)構(gòu)將貨物放入5#庫，若按下5#鍵后，想取消此操作，可按下“放棄”鍵。此時(shí)，程序又處在待命狀態(tài)，“就緒”燈亮，又可進(jìn)行其它操作。（2）當(dāng)0#倉位上無貨物時(shí)，若無人操作，“就緒”燈亮15秒后，程序?qū)褦?shù)值最大倉庫號(hào)里的物品轉(zhuǎn)運(yùn)至沒有放貨物的倉號(hào)比它小的倉庫里。如1#、2#、5#有物，該程序?qū)⒆詣?dòng)把5#物品轉(zhuǎn)至3#倉庫。操作步驟如下：“就緒”燈亮?xí)r，延時(shí)15秒后，程序?qū)⒆詣?dòng)把5#物品先轉(zhuǎn)至0#倉庫，再延時(shí)15秒后，自動(dòng)將貨物放在3#倉庫。（3）當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)，貨臺(tái)上已經(jīng)貨物時(shí)，在5秒后，程序?qū)沿涍\(yùn)至沒有放貨物的最小倉號(hào)的倉庫里。如1#、2#、5#有物，程序?qū)⒆詣?dòng)把貨品送至3#倉庫。臺(tái)上的物品自動(dòng)臺(tái)上的物七、注意事項(xiàng)當(dāng)模型的橫軸左限位開關(guān)、豎軸的下限位開關(guān)被更改位置后，在程序中相應(yīng)的零點(diǎn)坐標(biāo)也有所變化，可能導(dǎo)致到達(dá)相應(yīng)倉位時(shí)不能前伸。16題目四：四層電梯控制系統(tǒng)的模擬一、控制要求1、開始時(shí)，電梯處于任意一層。2、當(dāng)有外呼信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)外呼信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門。3、當(dāng)有內(nèi)呼信號(hào)到來時(shí)，電梯響應(yīng)該呼信號(hào)，到達(dá)該樓層時(shí)，電梯停止運(yùn)行，電梯門打開，延時(shí)3S后自動(dòng)關(guān)門。4、在電梯運(yùn)行過程中，電梯上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的外呼梯信號(hào)均不響應(yīng)，但如果反向外呼梯信號(hào)前方向無其它內(nèi)、外呼梯信號(hào)時(shí)，則電梯響應(yīng)該外號(hào)，但不響應(yīng)二層向下外呼梯信號(hào)。同時(shí)，如果電梯到達(dá)三層，如果四層沒有任何呼梯信號(hào)，則電梯可以響應(yīng)三層向下外呼梯信號(hào)。5、電梯應(yīng)具有最遠(yuǎn)反向外梯響應(yīng)功能。例如：電梯在一樓，而同時(shí)有二層向下外呼梯，三層向下外呼梯，四層向下外呼梯，則電梯先去四樓響應(yīng)四層向下外呼梯信號(hào)。6、電梯未平層或運(yùn)行時(shí)，開門按鈕和關(guān)門按鈕均不起作用。平層且電梯停止運(yùn)行后，按開門按鈕電梯門打開，按關(guān)門電梯門關(guān)閉。二、輸入/輸出的分配如下：序號(hào)0名稱一層內(nèi)呼二層內(nèi)呼三層內(nèi)呼輸入點(diǎn)序號(hào)00000名稱輸出點(diǎn)1100一層內(nèi)呼指示二層內(nèi)呼指示三層內(nèi)呼指示1200011000221101110234567890003300044000550006600077000880009