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曲面印刷机光电对版自动控制系统设计【机械函授自考毕业设计含说明书+CAD图纸】

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电器安装接线图.dwg
电控柜电器元件布置图.dwg
指令表
PLC10指令表.dwg
PLC11指令表.dwg
PLC9指令表.dwg
梯形图
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开题报告.doc

指令表

设计说明书.doc[16000字,70页]

梯形图

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曲面印刷机光电对版自动控制系统设计


摘要:本课题研究的是光电对版自动控制系统,这个系统的设计是处理现有曲面印刷机尤其是高速曲面印刷机不能实现自动套色对版的问题,使曲面印刷机提高对版精度、印刷速度和质量,缩短对版时间,减少材料浪费,由此来提高生产效率。

光电对版自动控制系统由PC机、PLC控制器、三菱PLC系列定位模块、步进驱动器、步进电机、旋转光电编码器、CCD摄像机、版辊、大胶辊和斜齿轮等组成。在相应软件的支持下进行与标准模板比较分析、运算以及逻辑判断后,向PLC控制器发出偏差指令。由PLC控制器进行PID的控制计算,并且对执行机构-步进电机输出控制量,调整版辊相对位置,来实现动态自动对版。

关键词:曲面印刷机;PLC控制器;PID控制算法;步进电机;自动对版


The Design of Photoelectric Version’s Automatic Control System for Surface Printing Machine


Abstract:This paper set up an automatic control system of photoelectric overprint, which is designed to solve the problems that the existing surface printing can not achieve automatic colorprocessing and overprinting,especially in high-speed surface printing,and make the surface printing to improve overprinting accuracy, printing speed and quality, and reduce the overprinting time and the waste of materials, thereby improving production efficiency.

The automatic control system of photoelectric overprinting consists of a PC, PLC controller, Mitsubishi PLC series positioning modules, stepper drives, stepper motors, rotary optical encoders, CCD camera, Roller, a large rubber roller and helical gears and other components.Under the corresponding software supporting,it compara ,analysis operaty and logic judgment with standard templates,then sends the deviation commands to the PLC controller.For the dynamic automatic overprinting,the PLC controller carry out the PID control calculateing, and output control volume to the implementing agencies - Stepper motor to adjust the relative position of roller.

Key words:surface printing;PLC controller;PID controlalgorithm;stepper motor ;overprinting 








目    录


摘要 I

Abstract II

目录 III

1  引言 1

1.1  曲面印刷机简介 1

1.2  曲面印刷机的技术特色 1

1.3  曲面印刷机的发展状况及未来的前景 1

1.3.1  发展状况 2

1.3.2  未来的市场 3

1.4  本课题的设计内容和意义 3

2  版辊的机械传动结构介绍 5

2.1  套准驱动装置 6

2.2  芯轴、内轴套与版辊轴 7

2.3  齿轮结构的介绍 8

3  对版控制系统各部件的原理介绍和选型计算 11

3.1  步进电动机和步进驱动器 11

3.1.1  步进电动机的原理和选择 11

3.1.2  驱动器的原理和选择 14

3.1.3  检验系统的参数选择并确定驱动器的细分数 16

3.2  定位控制模块 18

3.3  FX-2N系列PLC扩展单元 20

3.4  FX-2N串行通信扩展板 21

3.5  旋转光电编码器 22

3.6  CCD工业相机 23

4  电气控制系统线路图 24

4.1  PLC控制线路图 25

4.2  电控柜电器元件布置图 25

4.3  电器安装接线图 25

4.4  控制面板的设计 29

5  自动对版控制系统软件设计 31

5.1  编程软件和仿真软件 31

5.2  梯形图 32

5.3  指令表 40

6  总结 42

参考文献 43

致谢 45

附录A 46

附录B 60


内容简介:
I 曲面印刷机光电对版自动控制系统设计 摘要: 本课题研究的是光电对版自动控制系统,这个系统的设计是处理现有曲面印刷机尤其是高速曲面印刷机不能实现自动套色对版的问题 ,使曲面印刷机提高对版精度、印刷速度和质量,缩短对版时间,减少材料浪费, 由此来 提高生产效率。 光电对版自动控制系统由 、 制器、三菱 列定位模块、步进驱动器、步进电机、旋转光电编码器、 像机、版辊、大胶辊和斜齿轮等组成。在相应软件 的 支持下进行与标准模板比较分析、运算 以及 逻辑判断后,向 制器发出偏差指令。由 制器进行 控制计算,并 且 对执行机构 整 版辊相对位置, 来 实现动态自动对版。 关键词: 曲面印刷机; 制器; 制算法;步进电机;自动对版 s up an of is to in to of of of a LC a it to LC LC ID to to of 录 摘要 . I . 录 . 引言 . 1 曲面印刷机简介 . 1 曲面印刷机的技术特色 . 1 曲面印刷机的发展状况及未来的前景 . 1 发展状况 . 2 未来的市场 . 3 本课题的设计内容和意义 . 3 2 版辊的机械传动结构介绍 . 5 套准驱动装置 . 6 芯轴、内轴套与版辊轴 . 7 齿轮结构的介绍 . 8 3 对版控制系统各部件的原理介绍和选型计算 . 11 步进电动机和步进驱动器 . 11 步进电动机的原理和选择 . 11 驱动器的原理和选择 . 14 检验系统的参数选择并确定驱动器的细分数 . 16 定位控制模块 . 18 列 展单元 . 20 行通信扩展板 . 21 旋转光电编码器 . 22 业相机 . 23 电气控制系统线路图 . 24 制线路图 . 24 电控柜电器元件布置图 . 24 电器安装接线图 . 24 控制面板的设计 . 28 5 自动对版控制系统软件设计 . 30 编程软件和仿真软件 . 30 梯形图 . 31 指令表 . 38 6 总结 . 40 参考文献 . 41 致谢 . 43 附录 A . 44 附录 B . 58 1 1 引言 曲面印刷机简介 全自动曲面印刷机是一应用于食品、化妆品等灌装容器的外表彩色印刷的高效设施,用了凸版轮转胶印技术,是一种机电一体化的高新技术产品 12。全自动曲面印刷机的研制,填充了国内曲面印刷机高速彩色印刷技术的空白,批量生产并且投入市场也取得了可观的经济效益和很好的社会反响。可自动对版的高速曲面印刷机这项专利技术,使得对版变得速度加快、精度高而且 节能。随着印刷机械自动化和数字化印刷工作流程的不停更新、完善,印刷技术的变换层出不穷,印前创新技术、印刷创新技术以及印后创新技全部都得到了较快的发展 3。 曲面印刷机的技术特色 版辊和墨辊箱成组地卫星式分布在大胶辊周围,完成图案的套印任务;采纳涡形凸轮间歇传动机构,驱使八工位料盘实现印品间歇移动以及印刷任务;应用偏心机构来实现大墨辊和版辊间以及版辊和大胶辊间的版压调整,使用气缸驱使间歇传动箱体,经过调节气路紧缩空气,操控大胶辊及印杯之间的接触印刷压力;由此来保障印刷图案的再现性及清晰度;主机是 由一台电机来驱动的,采纳单一传动链,来完成各部位之间的同步运转;八工位料盘的右、上、左和下,各工位分别按照次序来实现上杯、前处理、印刷以及下杯工序;在涡形凸轮轴上安装光电编码器,用来完成各部位气动元件电磁阀的时序控制;使用版夹将 光树脂版安置到版辊上,可以调节安装的位置以及张力;采纳无杯不印快速控制技术,保证印刷过程中如果上杯失败时,油墨不会污染模头;使用 感器来采集图像,分析色标位置的误差,用 制两个步进电机分别来调节版辊圆周方向以及轴向回转,快速消除误差,实现自动对版。 曲面印 刷机的发展状况及未来的前景 印刷机械制作行业的承当者为包装装潢、书刊出版、新闻出版、商业印刷以及办公印刷的工作,设施以平版印刷、凹版印刷、柔版印刷、凸版印刷、孔版印刷 5 大印刷形式以及特种印刷的印刷机为龙头、带动印前设施以及印后加工设施的共同发展 4。 我国印刷机产业经历过 09 年的国际经济危机后,又以迅猛的速度飞快发展。过去 2 的几十年以来,我国的印刷机市场主要是以单色机和双色机为主,很多印刷厂在起步时都购买了单、双色机,他们经过多年积攒已经有了一些本钱,刚好达到了置办国产四色机的实力 5。我国目前的企业自主 创新能力水平还比较低,并不能满足国内印刷设备的大量需求。因而专利任务作为自主翻新机制的重要方面应该引发企业注重,企业要从维护自主知识产权以及刺激科技人员创新精神角度,积极努力的营建企业内部敢于创新机制以及气氛 ,为我国的印刷机行业注入一股强而有力的力量 6。 发展状况 我国有广东华盛塑料有限公司,该公司的 色印杯机简介如下: 1. 杯子高度范围 352. 杯口直径范围 453. 最大印刷宽度 1504. 杯子锥度 2 5. 机器最高生 产速率达每分钟 320 杯。 如图 1示 。 图 1国外有荷兰万达姆机械有限公司,该公司的 8 色印杯机的 列简介: 1. 印刷产品高度范围 302. 印刷产品圆周范围 503. 最大印刷高度1504. 印刷产品锥度范围 05. 机器最高生产速率达每分钟 400。如图 1示。 3 图 18色 未来的市场 首先印刷机市场主要分布在发达国家,这就决定了印刷机行业将是一个很有发掘潜力的行业。再次印刷商和出版商的将来目的是生产高质量的产品,将浪费降到最低,缩减劳动力、生产的时间和生产的空间,减少库存,提高生产效率,从而提升客户的全体的满意度,所以新型印刷机能够节省大量的时间,这一点非常引人瞩目。因此实现曲面印刷机的光电检测和高速对版也是必不可少的,只有这样才能提高生产效率和满足市场不断增长的需求。最后,中国印刷业的发展已经走向国际化,我们在自主研发印刷技术同时也更要吸取国外的先进技术,只有边摸索边学习才会使我国的印 刷机械设备制造技术走出国门,而现在正是我国机械设备走向世界的最好时机。 本课题的设计内容和意义 本次我研究的课题是光电对版式自动控制系统设计,这个设计是处理现有曲面印刷机特别是高速曲面印刷机没法实现自动套色对版问题的。具有很强的综合性,设计的内容涉及到步进电机、旋转光电编码器、 像机、 以及 制器等 7。 如图 1示,光电对版式自动控制系统由步进电机、旋转光电编码器、 像机、 、 制器、版辊以及大胶辊组成。在曲面印刷机高速运转状态下,每色版辊(围绕大胶辊的六个 )在大胶辊的转印橡皮布 7 上套色的同时,会在转印橡皮布 7 的上边缘印上一个用于鉴别套色对版精度的十字色标 15,十字色标横线代表版辊轴向方向,纵向代表版辊轴向方向,每个相邻色标在套色对版精度时(即后述的标准模板)应横线在一条直线上,纵向间距相等而且平行。实时色标图案经 像 4 机 16 采集图像数据输入 17 中,在相应软件支持下进行与标准模板的比较分析、运算、逻辑判断之后,向 制器 18 发出偏差指令,由 制器 18 对执行机构 3、 14 输出控制量,来调节版辊的相对位置,实现版辊的相应修正移动,从而 消除印刷套准误差,实现动态自动对版。本研究课题主要是对现有曲面印刷机手动对版的精度低,且对版时间长,引起的印刷效率不高提出改进。为提高曲面印刷机的对版精度、印刷速度和质量,缩短对版的时间,减少材料浪费,从而提高生产效率,体现出该全自动曲面印刷机更好的实用价值。 图 1曲面印刷机光电对版自动控制系统 5 2 版辊的机械传动结构介绍 版辊轴结构包括版辊轴(外轴套),与外轴套配合的轴承套和偏心套以及轴承、隔套、止动螺母、轴承盖、弹性挡圈和键、蜗杆蜗轮、步进电机和销等零件,如图 2中,斜齿轮、齿圈、版辊轴(外轴套)、内轴套和心轴销、蜗杆蜗轮和步进电机是传动机构实现对版的主要部件,主要传动部分如图 2示。 图 2版辊及自动对版机构总装配图图 2对版传动机构 6 自动对版将图 2的周向和轴向的手轮换成蜗轮蜗杆和步进电机的结构,见图2右端。周向调节时:周向的步进电机转动使与之相连的蜗杆转动,从而带动蜗轮旋转。而蜗轮与版辊轴之间有螺纹调整套结构,当蜗轮转动一圈时,可使用周向芯轴销连接的蜗轮和芯轴相对于版棍轴在轴向移动 轴的另一端与斜齿轮连接,由于每个斜齿轮都是与固定的大齿轮啮合,所以使得斜齿轮在轴向移动的同时能在周向转动,从而通过滑套带动版辊实现周向的调节。轴向调节时:同样是轴向的步进电机转动使与之相连的蜗杆转动,从而带动蜗轮旋转。而蜗轮与版辊轴之间有螺纹调整套结构,当蜗轮转动一圈时,可使用轴向芯轴销连接的蜗轮和内轴套相对于版棍轴在轴向移动 轴套的另一端与版辊连接,从而也实现了版辊的轴向调节。 套准驱动装置 套准驱动装置包含纵向和横向套准驱动装置,分别承担对版辊的轴向和周向的对版任务。横向套准驱动装置包含 穿过芯轴且与芯轴固定的周向芯轴销,周向心轴销的两端穿过内轴套和外轴套上的孔穿插在套于外轴套上的螺纹调整套上,螺纹调整套上有与其螺纹配合的蜗轮,与蜗轮啮合有由步进电动机驱动的蜗杆;轴向套准驱动装置包括穿过芯轴上的孔的轴向芯轴销,轴向芯轴销两端穿过内轴套并且与内轴套固定、再穿过外轴套上的孔穿插在套于外轴套上的螺纹调整套上,螺纹调整套上有与其螺纹配合的蜗轮,与蜗轮啮合有由步进电机驱动的蜗杆。周向套准装置与轴向套准装置的结构完全一样,不同的只是他们的驱动对象不同,周向套准装置驱动芯轴运动,轴向套准装置驱动内轴套运动 。如图 2示。 7 图 2蜗轮蜗杆机构 芯轴、内轴套与版辊轴 1. 芯轴用于实现版辊的周向调整,穿过芯轴且与芯轴固定的周向芯轴销两端穿过内轴套和版辊轴上的孔插在套与版辊轴上的螺纹调整套上,螺纹调整套上由于其配合的蜗轮,蜗轮通过蜗杆带动螺纹调整套通过芯轴销与芯轴一起进行轴向移动,芯轴又通过另一端的芯轴销带动斜齿轮运动,整个周向调节斜齿轮通过芯轴销和其表面斜齿的综合作用下出现轴向转动和轴向移动。又由于滑套通过在左右间隙中的移动消化了这种轴向运动,而只将周向转动传递给了版辊,从而实现版辊的周向调节。如图 2 图 2芯轴 2. 内轴套用于实现版辊的轴向调整,与内 轴套固定的轴向芯轴销透过芯轴与版辊轴上的孔穿插在版辊轴上的螺纹调整套上,螺纹调整套通过蜗轮蜗杆机构驱动以带动内轴套进行轴向运动,轴向运动的内轴套有通过轴向芯轴销带动版辊发生轴向移动,从而实现对版辊的轴向调节。如图 2示。 8 图 2内轴套 3. 版辊轴为阶梯轴,其主要作用是传递运动、动力以及支承回转零件并分配个零件的轴向位置。版辊轴上的通孔尺寸限制了版辊的周向和轴向调整范围,键槽通过键与偏心套链接,轴肩与隔套、轴承盖、止动螺母等配合对其支承零件进行轴向定位,螺纹用来实现螺纹调节套的螺纹传动和与止 动螺母的配合。如图 2示。 图 2版辊轴 齿轮结构的介绍 曲面印刷机对版机构中的齿轮机构出具有一般传递运动和动力功能外,还用作版辊周向调整,由于斜齿轮斜向轮齿可将一部分轴向运动转化为周向运动,因而选用渐开线斜齿圆柱齿轮,如图 2示。此齿圈是一个斜齿圆柱齿轮,如图 2示 8。 9 图 2齿轮 图 2齿圈 该处设计齿轮与齿圈配合是为了利用双片薄齿轮错齿调整的方法消除齿侧间隙,这种消除间隙的方式是将其中之一做成齿轮,与其啮合的另一个齿轮做成为两片薄齿轮,将 此处的齿轮和齿圈并列成一个齿轮。采用方法使得一个薄齿轮的左齿侧和另外个薄齿轮的右齿侧分别紧贴在宽齿轮齿槽的左侧以及右侧,达到消除齿侧间隙目地,使得反向的时候不会出死区。这里应用周向弹簧式的方法,在两个薄片齿轮的端面上安装弹簧销,拉伸弹簧两端挂在弹簧销上在拉力的作用下是两薄片齿轮错位以消除齿 10 侧间隙。如图 2示。 图 2消除齿侧间隙 11 3 对版控制系统各部件的原理介绍和选型计算 步进电动机和步进驱动器 步进电动机的原理和选择 步进电动机是一 将电脉冲信号转变成为角位移或者是线位移的一开环控制元件。电动机的转速以及停止位置都由脉冲信号的频率以及脉冲数决定,也就相当于给电动机加上了一个脉冲信号,电动机就会转过一个步距角。这样的一种线性关系的存在,再加上步进电动机只有周期性误差等特点,使得在速度和位置等控制领域广泛地使用步进电机控制。 步进电动机种类繁多,按转矩产生工作方式可分为反应式、永磁式、混合式三种基本类型。反应式步进电动机的结构简单、步距角小。永磁式步进电动机耗费 的功率比反应式的要小,同样体积的永磁式步进电机要比反应式电动机转矩大,启动和运行时频率较低,但是消耗的的功率也较小,同时它要正负脉冲供电,并且在断电时有定位转矩。混合式步进电动机则结合了这两者的优点,它不仅输出转矩大,而且动态性能良好。混合式步进电机需要由正负脉冲供电,虽然启动频率和运行频率高,但是它消耗功率小,并且也有定位转矩。 步进电机按励磁组数分,可分为两相步进电机、三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机、六相步进电机甚至是八相步进电机等。其相数越多步距角则越小,但结构也就越复杂。相数指的是步进电动 机内部线圈组数,目前常用的主要有两相、三相、四相和五相步进电动机。由于步进电动机的相数不同,使得其步距角也不同,一般两相步进电动机步距角为 相为 相为 没有细分驱动时,人们主要靠选取不同相数的步进电机达到个人对步距角的要求 9。 在调节周向的结构中,把与大胶辊印压的版辊和一端的斜齿轮标为部分 1,抽象为空心圆筒,做回转运动,重量估计为 5啮合的另一端斜齿轮和心轴及连接部分标为部分 2,做水平直线运动,同样抽象为空心圆筒,重量估计为 轮标为部分 3,做回转运动,重量估计为 于周向步进电动机的负载转矩计算,将如下进行 12 部分 1 的惯量为 1( , 重量( 圆筒外径( 圆筒等效内径 (所以, ( ( 部分 2 的惯量为 )( 2 式中, 重量 ( 等效直径 (所以, ) 部分 3 的惯量为 3( , 重量 ( 圆筒外径 ( 圆筒等效内径( 所以, ( 因此,计算换算到周向电动机轴的总负载惯量 2+ 蜗轮与蜗杆的减速比 =( (2 29) = 在调节轴向的结构中,把与大胶辊印压的版辊标为部分 4,抽象为空心圆筒,做水平直线运动,重量估计为 轴套管标为部分 5,因管壁薄,重量轻,所以转动惯量可忽略; 蜗轮标为部分 6,做回转运动,重量估计为 于轴向步进电动机的负载转矩计算,将如下进行 部分 4 的惯量为 )( 式中, 重量( 圆筒外径( 圆筒等效内径( 所以, )( = 部分 5 的惯量为 0 部分 6 的惯量为 6( , 重量( 圆筒外径( 圆筒等效内径( 所以, ( 因此,计算换算到轴向电动机轴的总负载惯量 5+ 蜗轮与蜗杆的减速比 =(+ (2 29) 13 = 比较可知,轴向的电动机所受的负载惯量较大,所以按轴向负载惯量来计算电动机所需的转矩。 设步进电动机所运转的最高转速为 600r/此时的驱动脉冲频率 f 为 6 600/000 故,轴向电动机所受的负载转矩为: 10 180)( 2000( N m) 取转矩的安全系数 N m),考虑到传动过程中的摩擦损耗选取转矩为 m 的步进电动机。 选用时代超群品牌的 39相混合式步进电动机 39号),如图 3示。此步进电动机综合了反应式和永磁式的长处,不单输出的力矩大、动态性能好,且步距角小。这种电机基本步距角是 ,配上半步驱动器之后,步距角减少成为 配上细分驱动器之后其步距角可细分达到 256 倍之多 ()。技术参数如表 3示 10。 图 3时代超群 39 机 表 339进电 动 机 类型 混合式步进电机 型号 39数 2 温升 80K 境温度 40 C 14 绝缘等级 B 级 绝缘电阻 100绝缘强度 10000距角 静转矩 电阻 相电感 26组 串联 电流 配驱动 6209、 8731系列 机身长 22口 22位孔距 31轴长 13径 5处理 单轴圆形 出线方式 接插件 出线数 4 线长 280重 130g 驱动器的原理和选择 步进电动机需要专门的驱动器来给它供电,二者是一个整体。驱动器的基本组成部分包括变频信号源、脉冲分配器和脉冲功率放大器三个部分,步进电机的转速以及所停的位置和脉冲的频率以及 脉冲数量有关。驱动器的三部分中的变频型号源,脉冲分配器和功率放大器三者串行运行,将所需要的脉冲送到步进电机并给步进电机提供驱动所需要的合适电流与电压,从而使步进电机能够进行正转,反转,停转等相关运作。图 3示 11。 15 图 3步进电动机驱动器的方框图 变频器是一个脉冲频率由几赫兹到几万赫兹能不间断变动的信号发生器,一般由单片机或微处理器( 生。传统的脉冲分配器是由门电路和双稳态触发器两部分组成的逻辑电路,其作用是将单路脉冲转换为 多相循环变化的脉冲信号。随着连续脉冲信号的输入,各路输出电压轮流变高和变低,利用微处理器进行并行控制时可不用脉冲分配器。从分配器或微处理器输出的电流仅仅几毫安,不能直接驱动步进电动机。一般要放大到几至几十安培的电流,因此在分配器后面应装有功率放大电路,使用放大信号去驱动步进电动机。 根据驱动要求和与所选的步进电动机的型号匹配,选用东芝原装芯片 发的一款性能卓越的两相步进驱动器 图 3示。它接口采纳超高速的光耦隔离,具备高集成度、高可靠性和高抗干扰能力等。适用于 42 以下 步进电机。 图 3 16 它的主要功能为: 1. 整步、二细分、四细分、八细分、以及十六细分可调; 2. 电流 级可调; 3. 过热自动保护; 4. 自动半流可选; 5. 电流衰减四档可调;6. 电源和工作状态 示; 7. 支持脱机、使能以及锁定等功能。 表 3步进电机驱动器工作条件 项目 最小 额定 最大 单位 环境温度 80 输入电压( 8 24 32 V 输入频率 0 16000 出电流 接口电压 H L 0 0 检验系统的参数选择并确定驱动器的细分数 1. 斜齿轮理论范围: 斜齿轮的参数: 4, =13 21 4 分度圆直径: s 。 正反调节在周向产生的变动范围:741d。 单向调节在周向产生的变动范围: a 。 对应的单向调节在周向调节角度: 00 。 2. 斜齿轮实际范围: 销可左右移动距离范围是 +6 销单向移动距离,取 5虑接触表面的粗糙度,和最大调节量必须满足要求的情况), 齿轮周向移动距离。 所以:12L,即 8 a a 。 换算到单向可调节的最大角度为: 00 3. 调整刻度板座与外轴套啮合: 17 该调整用 螺纹,即与调整刻度板座配合安装的蜗轮转动一圈,可使销移动 以,在单向调节下,蜗轮可转动 3+1/3 圈。 4. 蜗杆与蜗轮的啮合: 参数的选取:中心距 a=40数 m=2度圆直径 杆头数 ,直径系数 q=轮齿数 9。 转动 29 圈,蜗轮转动 2 圈。在单向调节下,蜗杆可转动 48+1/3 圈。 5. 步进电机的转动: 若将步进电动机按两相四线来接线,则其步距角为 电机轴最大接受脉冲数为: 满足最大 调整误差,电机轴接收的脉冲数为: 即,电机需要转动 148+1/3 圈。 6. 计算周向步进电动机的调节精度: 计算电机接受一个脉冲后的转动使得齿轮的转动量,即为步进电动机的调节精度 a 20 所以,电机转动一圈,可使周向转动量为: 角度转过: 0 轴向调节,版辊左右移动距离范围与销的一样是 +5 电机轴最大接受脉冲数同样为: , 也可取数值为 个。轴向调节精度: 4 。 精度足够,能够满足该印刷机的精度要求。因此,所选的步进电动机以及驱动器可用。步进电动机选择两相四线的接线方式,将其步距角从 整成 步进驱动器的细分数设置成 2,所给的蜗轮和蜗杆的参数符合要求,调整刻度板座与外轴套啮合的细螺纹选择正确。 18 定位控制模块 由于主单元选的 高数脉冲输出口只有两个,而要达到对 10 个步进电动机的控制定位,就需要 展定位控制模块。本课题选用 5 个海亿自动化设备有限公司提供的 满足操控的要求,如图 示。该定位控制模块可以独立操控两根轴(控制轴的数目表示控制电机个数);定位语言 定位单元配有一专用的定位语言( 令)及顺序语言(基本、应用指令);当连上一通用的手动脉冲发生器(集电极开路型)之后,则手动进给管用;当连上一带有绝对位置( 测功能的伺服放大器之后,每次启动时的回零点均可以被保存下;当连上一 ,能读 /写定位数据,连上 一 列 ,需要一 位单元也可以不用任何 单独运转。该模块的性能规格如表 3示 12。 图 3三菱定位控制模块 3项目 制轴数目 两轴 (两轴或两根独立同步轴) 应用 列 母线衔接。所占 I/O 点数目为 8 点。连接 列 须要 程序存储器 内置 )可选存储器 :),不可以应用带时钟功用的存储器板。 19 电池 带有内置 的锂电池 ,大约 3 年的长寿命( 1 年质保)。 定位单元 命令单元: 相对 /绝对)最大命令值为 999,999(当间接规定时为 32 位) 累积地址 47,483,648,到 2,147, 483,647 脉冲 速度指令 最大 200153,000cm/200更小)。自动梯形模式加速 /减速 (插补驱动为 100者更小) 零点回归 手动操作或者自动操作。 号机械零点回归(提供 索功能)。通过电气启动点设置,可进行自动电气零点回归。 绝对定位检测 采纳具备 测功用的 伺服电动机时,可进行绝对位置检测。 控 制 输 入 操作系统:单步操作输入(依赖参数设定)、 动正转 )、 动反转)、 械零点回归)、 动开始)、手动脉冲发生器(最大 2 机械系统: 向旋转极限)、 向旋转极限)、 点信号) 中断: 4 点 伺服系统: 点信号)、 服准备)、 服结束) 一般用途:主体有 用扩展模块可使 输入。(最大点数: 48 点) 控 制 输 出 伺服系统: 楚计数器)、 向旋转脉冲)、 响旋转脉冲)。 一般用途:主体有 用扩展模块可使 输入。(最大点数: 48 点) 控制方法 编程方法:程序经过专用编程工具写入 可以开始定位操作。 20 程序号 000 到 099(两轴同步)、 0 0 0 0独立轴)。0100(子任务程序) 指令 定位 号系统(通过指令 用 )。 19 种。 顺序 用 30 种 令 参数 12 种系统设置, 27 种定位设置。 19 种 I/O 控制设置 M 序停止( 定位程序结束)、 任意应用。( 式), 子任务程序应用。 软 元 件 输入: 出: 助继电器: 用) *、 用)以及 511(通用和电池备用区) * 指针: 据寄存器: 用和电池备用区) *( 16 位)、 用)、 用 )以及 件寄存器和锁存继电器) * 变址寄存器: 32 位)和 16 位) 自我诊断 “参数错误”,“程序错误”,和“外部错误”可通过显示和错误码来诊断。 展单元 根据主单元选择的 列,本课题选择 展单元作为整体控制的一部分。在该系列的产品中, 功能最强、速度最高的微型 此完全满足本设计的需求。用特殊功能模块和功能扩展板,可以实现模拟量的控制、位置的控制以及联网通信等功能。 列 能规格见表 3示 13。 表 3三菱 名称 性能 规格 21 运算控制方式 存储程序反复运算方式、中断命令 输入输出控制方式 批处理方式 程序语言 继电器符号 +步进梯形图方式 程序存储器 最大存储容量 16K 步,有磁盘保护功能 内置存储器容量 9K 步 可选存储卡盒 令种类 顺控先进梯形图 顺控指令 27 条,步进梯形图指令 2 条 应用指令 128 种 298 个 运算处理速度 基本指令 令 应用指令 指令 输入输出点数 扩展并用时输入点数 ( 8 进制) 扩展并用时输出点数 ( 8 进制) 扩展并用时总点数 256 点 辅助继电器 一般用 500 点 保持用 524 点 保持用 2048 点 特殊用 156 点 定时器 10000 点 106 点 通过 置通信板和专用电缆来连接,以此实现二者之间的通信。通信的格式决定了计算机链接和无协议通信方式的通信设置(数据长度、奇偶
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