FX5U可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 課件 任務(wù)18 步進(jìn)電機(jī)定位控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試

1任務(wù)18步進(jìn)電機(jī)定位控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)某自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上有一步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，按如下要求進(jìn)行調(diào)試。1.正確設(shè)置步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置。2.通過(guò)觸摸屏控制步進(jìn)電機(jī)的啟停和回原點(diǎn)等，在觸摸屏上設(shè)定回原點(diǎn)速度、運(yùn)行速度、運(yùn)行位置，并能顯示實(shí)時(shí)位置、實(shí)時(shí)速度，監(jiān)視回原點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)以上要求,采用PLC控制步進(jìn)電機(jī),設(shè)計(jì)控制電路、分配I/O、編寫(xiě)控制程序和設(shè)計(jì)觸摸屏畫(huà)面，安裝系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。知識(shí)目標(biāo)技能目標(biāo)1.理解PLC控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案；2.掌握步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)和工作原理；3.掌握定位控制指令的用法；4.理解定位控制系統(tǒng)中各種參數(shù)作用與配置；5.掌握定位控制系統(tǒng)中特殊SM、SD的用法。1．能分析任務(wù)控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)控制電路，并能裝調(diào)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置；3．能根據(jù)任務(wù)求設(shè)計(jì)控制程序和觸摸屏工程畫(huà)面；4．能根據(jù)任務(wù)要求在軟件中設(shè)置相應(yīng)的定位參數(shù)；5．能PLC控制步進(jìn)定位控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與故障處理。PLC運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)控制對(duì)策當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器或伺服驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。運(yùn)動(dòng)控制原理框圖如圖7-2所示。因此當(dāng)用PLC來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)時(shí)，在程序中主要控制三點(diǎn)。

第一，通過(guò)控制脈沖的數(shù)量來(lái)控制角位移量，從而來(lái)達(dá)到精確定位的目的。

第二，通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到控制調(diào)速的目的。

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第三，改變脈沖方向信號(hào)，可改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（電機(jī)正向運(yùn)行時(shí)給方向信號(hào)，反向運(yùn)行時(shí)不用給方向信號(hào)）FX5系列定位控制技術(shù)1.定位控制特點(diǎn)（1）定位功能包括使用CPU模塊I/O定位功能、使用高速脈沖輸入輸出模塊定位功能。（2）定位控制最大可控制12軸。CPU模塊4根軸：從CPU模塊通用輸出(軸1:Y0、軸2:Y1、軸3:Y2、軸4:Y3)輸出脈沖。高速脈沖輸入輸出模塊：2軸×4臺(tái)。從高速脈沖輸入輸出模塊的通用輸出輸出脈沖，第1臺(tái)軸5。（3）使用定位指令和定位參數(shù)進(jìn)行定位控制。

（4）脈沖輸出方法有PULSE/SIGN模式和CW/CCW模式。通用輸出最大頻率2147483647(脈沖換算為200Kpps)的脈沖串。每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)范圍

0～2147483647；定位范圍為-2147483648～+2147483647(電機(jī)/機(jī)械/復(fù)合單位制)。（5）支持MELSERVO系列伺服放大器的MR-J3、MR-J4、MR-J5系列。（6）使用CPU模塊的近點(diǎn)信號(hào)、零點(diǎn)信號(hào)、中斷輸入信號(hào)只能用X0～X17。其他如ABS讀取、正反轉(zhuǎn)限位等則不受限。FX5系列定位控制技術(shù)2.基本設(shè)定基本設(shè)定的項(xiàng)目對(duì)應(yīng)各軸定位參數(shù)。（1）設(shè)定步驟導(dǎo)航窗口→參數(shù)→FX5UCPU→模塊參數(shù)→高速I(mǎi)/O→輸出功能→定位→詳細(xì)設(shè)置→基本設(shè)置。如圖1所示.

1）輸出模式：指定脈沖輸出方法。PULSE/SIGN、CW/CCW模式。

選擇[0:不使用]時(shí)，不使用定位功能。

選擇[1:PULSE/SIGN]時(shí)，通過(guò)脈沖串和方向信號(hào)輸出進(jìn)行定位。

選擇[2:CW/CCW]時(shí)，通過(guò)正轉(zhuǎn)脈沖串、反轉(zhuǎn)脈沖串的輸出進(jìn)行定位。2）輸出軟元件：Y4、Y5、Y6、Y7為默認(rèn)輸出元件，按下表可更改。FX5系列定位控制技術(shù)圖1基本設(shè)定FX5系列定位控制技術(shù)圖2輸入確認(rèn)窗口（2）輸入確認(rèn)：通過(guò)輸入確認(rèn)畫(huà)面確認(rèn)輸入軟元件（X）的使用狀況。步驟：導(dǎo)航窗口→參數(shù)→FX5UCPU→模塊參數(shù)→高速I(mǎi)/O→輸入確認(rèn)→定位。如圖2所示。FX5系列定位控制技術(shù)圖3輸出確認(rèn)（3）輸出確認(rèn)

步驟：導(dǎo)航窗口→參數(shù)→FX5UCPU→模塊參數(shù)→高速I(mǎi)/O→輸出確認(rèn)→定位。如圖2所示。定位控制指令編程技巧1.定位指令通識(shí)

這一類(lèi)指令提供了使用可編程控制器內(nèi)置的脈沖輸出功能進(jìn)行定位控制功能。主要用作控制伺服放大器和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。指令在脈沖輸出過(guò)程中，不能在PLC運(yùn)行時(shí)寫(xiě)入程序。使用時(shí)有以下注意事項(xiàng)：

（1）不能同時(shí)驅(qū)動(dòng)同一輸出繼電器（Y0、Y1、Y2、Y3）的定位指令。建議如要用到定位指令時(shí)，在其他指令中就慎用Y0、Y1、Y2、Y3。

（2）在使用定位指令時(shí)，要用晶體管輸出形式的可編程控制器。

（3）操作數(shù)的指定方法有FX5操作數(shù)和FX3兼容操作數(shù)兩種。FX5操作數(shù)有適用CPU模塊和高速適配器兩部分，F(xiàn)X3兼容操作數(shù)指定只支持CPU模塊。FX5模式下本書(shū)只講述適用CPU模塊部分。

（4）所有速度單位設(shè)定為1pps～200Kpps的值(脈沖換算)。定位控制指令編程技巧1．脈沖輸出（PLSY/DPLSY）

PLSY指令是用于發(fā)生脈沖信號(hào)的指令。僅產(chǎn)生正轉(zhuǎn)脈沖，增加當(dāng)前地址的內(nèi)容。不支持高速脈沖輸入輸出模塊。指令能執(zhí)行16位和32位數(shù)據(jù)。指令表現(xiàn)形式如圖4所示，圖中所示為從[D]中輸出速度[S1]、數(shù)量為[S2]的正脈沖串（16位運(yùn)算）。注：PLSY/DPLSY指令由于沒(méi)有方向，因此旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定無(wú)效，始終為當(dāng)前地址增加。圖4PLSY指令表現(xiàn)形式定位控制指令編程技巧2．機(jī)械原點(diǎn)回歸（DSZR/DDSZR）

CPU模塊的電源置為OFF后，當(dāng)前地址清零，因此上電后，必須使機(jī)械位置和CPU模塊的當(dāng)前地址位置相吻合。用機(jī)械原點(diǎn)回歸DSZR/DDSZR指令進(jìn)行原點(diǎn)回歸，使機(jī)械位置和CPU模塊中的當(dāng)前地址相吻合。

這條指令解決了ZRN不支持的DOG搜索功能。指令的表形式如圖5所示。圖5DSZR指令表形式定位控制指令編程技巧圖6DRVI指令表形式3.相對(duì)定位(DRVI/DDRVI)DRVI/DDRVI指令是以相對(duì)驅(qū)動(dòng)方式執(zhí)行單速定位的指令。用帶有正/負(fù)的符號(hào)指定從當(dāng)前位置開(kāi)始移動(dòng)距離的方式，也稱(chēng)增量（相對(duì)）驅(qū)動(dòng)方式。指令表形式如圖6所示。相對(duì)定位脈沖數(shù)表示如圖