4. PLC对装置的控制原理和方法.doc

111111111111111111111111111111111111毕业设计（论文） 第6页3 PLC对装置的控制原理和方法3.1步进电机的PLC控制3.1.1步进电机的控制原理PLC通过对步进电机驱动器发出特定信号，从而对电机进行控制。步进电机驱动器的PUL、DIR、ENA与PLC的输出端连接起来，PLC输出特定的信号通过步进电机驱动器使得步进电机正转、反转、启动、停止、定位等控制。如图所示，PLC向PUL端口输送脉冲信号，步进电机驱动器收到一个脉冲信号则控制步进电机转一个步距，DIR端口输入高低电平，控制电机的正反转，ENA端口输入高低电平，控制电机的开和关。图3-1 步进电机控制示意图3.1.2步进电机驱动器3MD560（1）概述3MD560细分型三相混合式步进电机驱动器，采用直流18-50V供电，适合驱动相电流小于6A、外径42-86毫米三相混合式步进电机。此驱动器采用交流伺服驱动器的电流环节进行细分控制，电机的转矩波动很小，低速运行平稳，震动和噪音小，定位精度高。（细分电流和步距角都通过拨码开关组合进行调整的）（2）接线信号功能PUL+ PLC- 脉冲控制信号：控制电机运行步数。DIR+ DIR- 方向控制信号：TTL电平信号，高低电平控制电机运转方向。ENA+ ENA- 使能信号： 此输入信号用于使能/禁止，ENA+接电源时，ENA-高电平使能，低电平驱动器不能工作。11111111111111111111111111111111111111111毕业设计（论文） 第7页（3）接线原理图图3-2 步进电机驱动器与PLC接线图3.1.3步进电机驱动区的细分细分就是对电机的步距角进行选择，应编程的需要电机步距为10000步/转，根据细分表，只需将拨码开关的SW6、SW7、SW8分别打到OFF、OFF、OFF即可完成设定。表3-1 步进电机细分表步数/圈SW6SW7SW8200ONONON400OFFONON500ONOFFON1000OFFOFFON2000ONONOFF4000OFFONOFF5000ONOFFOFF10000OFFOFFOFF11111111111111111111111111111111111111111111111（论文） 第8页3.2 PLC对变频器控制方法及原理3.2.1 变频调速的优点三相异步电机采用变频调速技术有着非常明显的节能、增产、提高产品质量的效果，节电率一般在 10%30%，有的高达40%，更重要的是生产中的一些技术难点也得到了解决。变频调速技术作为新技术，同基础技术和节能技术一样，已经渗透到经济领域的所有技术部门中。变频调速技术使得三相异步电动机实现了无级调速，让三相异步电动机的使用性能得到了改善。3.2.2控制方法利用变频器的外部端子对变频器进行控制，首先将变频器的运行频率设定为装置要求的30Hz，然后调整变频器的内部参数的控制方式调整为外端子控制，如下图，我们主要是STF正转、STR反转、RH高速、RM中速、RL低速、SD公共端这六个端头对变频器进行控制，例如开关S1接通时变频器就按设定控制电机正转启动运行（就和按下RUN按钮相同），开关S1断开时变频器控制电机停止，利用PLC代替开关S1就可实现自动编程控制。图3-3 变频器外部端子控制原理11111111111111111111111111111111111111111111毕业设计（论文） 第9页3.3 输入端的接线及原理3.3.1 概述PLC的数字量输入接口并不复杂，我们都知道PLC为了提高抗干扰能力，输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入，单端共点（COM）的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分，日系PLC通常采用正极共点，欧系PLC通常采用负极共点；为了能灵活使用又发展了单端共点（S/S）可选型，根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。3.3.2 PLC的输入端的类型PLC的数字量输入端子，按电源分直流和交流，按输入接口分类由单端共点输入和双端输入，单端共点接电源正极为SINK（拉电流），单端共点接电源负极为SRCE（灌电流）。表3-2 PLC的输入端子的种类3.3.3 PLC与传感器的连接本装采用的是三菱PLC Fx2N系列的，日系PLC为单端共点接电源正极为SINK（拉电流），SINK漏型为电流从输入端流出，那么输入端与电源负极相连即可，说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电流正极，可接NPN型传感器。（1）有源三线制传感器的接线方法有源三线制传感器 （电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、光电开关等）直流有源三线制接近开关与光电开关输出管使用三极管输出，因此传感器分NPN和PNP输出，也有的是四线制，有双NPN或双PNP，只是状态刚好相反，也有NPN和PNP结合的四线制输出。111111111111111111111111111111111111111毕业设计（论文） 第10页图3-4 有源三线制NPN输出传感器传感器引出线的接线方法：棕色表示 “+”接“24V+” ，蓝色表示“-”接“24V-”， 黑色表示“输出”接“PLC的输入端”。由于，单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM24V+，外部共线24V-）。那么，棕色线接内部共点端子，蓝色线接外部共线，黑色线接PLC的输入端子。一旦传感器受到信号，就会接通PLC的X0端口输入信号。如图下所示：图3-5 有源三线制NPN输出传感器与PLC输入的连接（2）有源两线制传感器的接法有源两线传感器（接近开关、有源舌簧磁性开关）此传感器的特点就是两根线，传感器输出端导通后，为了保证电路正常工作需要一个保持电压来维持电路工作，通常在3.5-5V之间，静态泄露电流要小于1mA，这个参数很重要，如果过大，在传感器没有信号输出时，就使得PLC的输入端的光电耦合器导通，发出错误信号使装置误动作。直流两线制接近开关分为二极管极性保护与桥整流极性保护，前者在接PLC时需要注意极性，后者就不需要注意极性。有源舌簧磁性开关主要用在气缸是做位置检测，由于需要信号指示，内部有双向二极管回路，因此也不需要注意极性。图3-6 有源两线制传感器传感器引出线的接线方法：棕色表示 “+”接“PLC的输入端” ，蓝色表示“-”接“24V-” 。由于，单端共点SINK输入接线（内部共点端子COM24V+，外部共线24V-）。那么，棕色线接内部共点端子，蓝色线接外部共线。如