基于PLC双轴位置控制

1、学年第学期课题名称双轴位置控制实训基于PLC双轴控制实训摘要双轴位置控制主要利用PLC来实现对整个系统的控制，利用设备控制面板上模式旋钮来选择手动或自动的运行方式，可以在二维平面内完成一定的设计，在数控系统等领域应用极为广泛关键词：双轴控制PLC位置控制Abstract:BiaxialpositioncontrolismainlytheuseofPLCtorealizethecontrolofthewholesystem,theuseofequipmentonthecontrolpanelmodelknobtoselectmanualorautomaticoperationmode,canbe

2、donein2dplanedesign,iswidelyappliedinthefieldofnumericalcontrolsystem,etcKeywords:BiaxialcontrolPLCpositioncontrol1 .课题要求(1) .总体控制要求：能够通过PLC控制X轴，Y轴两电机完成一系列的自动控制动作，可以使系统自动完成一几何图形的绘制。(2) .程序运行后，可以选择对电机的自动控制及手动控制(3) .自动控制可以完成一系列动作2 .硬件介绍与原理图本实验设备由机械运动、电气控制回路、气动控制回路与铝型材板四部分组成，将机械、电气及气动有机组合在一起，实现点位控制的系统。

3、图1为双轴位置控制实训装置。其中，X,Y轴电机为两步进电机，由PLC输出脉冲信号给步进驱动器，驱动电机在X轴和Y轴运动。主要部件与功能如下：总电源开关：控制设备电源通断。(在照片上被开关电源遮住，之后会有详细图解。)开关电源：将交流220V转换为直流24V,供中间继电器、电磁阀等弱电电路使用。接线端子：接线转换。中间继电器：控制电磁阀、电机等通断。过滤减压阀：由气源接入空气过滤器，由空气过滤器过滤空气中的灰尘杂质，把较清洁的空气输入到实验设备当中，供气动部分运动。吸盘：通过空气真空发生器吸出吸盘内的空气，吸住物体配合X、Y轴移动。Z轴升降气缸：通过电磁阀切换气路控制气缸伸缩，完成Z轴的升降。驱

4、动电机：驱动X轴、Y轴移动。滚珠丝杠：X轴、Y轴移动的传动部件，配合丝杠螺母座完成轴运动。丝杠螺母座：X轴、Y轴移动的传动部件，配合丝杠完成轴运动。工件座：摆放要移动的物品。图1双轴位置控制实训装置在搞清各部分原理后，使用万用表测量各接口通断情况，可以得出双轴系统的控制电路接线图如下图所示：图2双轴位置控制装置控制电路接线图精虻电M询地为机图3双轴位置控制装置主电路接线图3 .实训设计思路本次实训主要基于三菱FX-3U系列PLC进行设计，由于控制电机为步进电机，所以控制方式有两种方式可以选择：1 .可以如单轴控制一样使用定时器进行控制2 .可以控制PLC输出的脉冲数使其完成三角形的绘制在设计中

5、，整个自动工作的流程如下流程图所示：图3双轴位置控制流程图其中，由于在手动和自动时需多次使用某一触点，所以在其中需使用中间继电器M故，中间继电器、线圈、按钮以及动作的对应结果如下表所示：动作对应输入输出口动作对应输入输出口上y0Ly2右X5卜y01L左X61右y11y31I上X7左y1n下X10L启动X0L下行程X17Lm4JL自动X131L上行程X161匚停止X1_J匚左行程X14m3匚复位X2右行程X15Z轴X3急停X11吸盘X4手动x12表1动作与输入输出对应4 .软件具体实现由于本次实训有两种方法可以完成，故，分别使用两种方法编程如下：4.1 使用定时器编程：使用定时器方式的编程结果如

6、下，整个系统通过控制定时器定时时间与限位开关来完成位置的定位，使其可以画出一个等腰三角形其中，程序中的PLSW16位连续执行型脉冲输出指令PLCJPLSY旨令的编程格式：PLSYK1000D0Y0*K1000:指定的输出脉冲频率，可以是T,C,D,数值或是位元件组合如K4X0*D0:指定的输出脉冲数，可以是T,C,D,数值或是位元件组合如K4X0当该值为0时，输出脉冲数不受限制*丫0:指定的脉冲输出端子，只能是Y0或Y1XOOlxcu图4双轴位置手动流程图4.2 使用脉冲数编程：由上文驱动步进电机需输出脉冲驱动，PLSY指令使用后，PLC内相关标志位与寄存器如下：M8029脉冲发完后，M802

7、9闭合。当M0断开后，M8029自动断开。M8147Y0输出脉冲时闭合，发完后脉冲自动断开；M8148Y1输出脉冲时闭合，发完后脉冲自动断开；D814G记录Y0输出的脉冲总数,32位寄存器D8142:记录Y1输出的脉冲总数,32位寄存器D8136:记录Y0和Y1输出的脉冲总数,32位寄存器故，程序如下:图5双轴位置流程图5 .结论为期一周的实训转眼就过了。实训I,在我看来是一种练习或者说复习，是为了巩固以前学的知识和增强自己的动手能力，因此，每个实训我都很重视，都全力以赴，都有很大的收获。在以前的学习中，我们常常仅限于书面上的学习，最多也仅仅就是看着老师操作，自己动手相对很少，所谓眼高手低也就

8、这样。本次实训让我更深刻的了解了PLC顺序功能图、梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理与方法。按我的总结来看，有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。这次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，同学之间解决不了的问题就去找老师讨论。多和同学，老师讨论，你会得到意外的收获。我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以互相交流设计方法以至达到更适合的设计方法，同时讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问