宋航机电控制系统设计说明书.doc

机电控制综合实践实验报告

学院：机械学院

专业：机械电子工程

姓名：宋航

班级：BJ1110

学号：111002341040

目录

一、实训目的 (3)

二、实训要求 (3)

三、实训设备和器材 (3)

四、系统设计方案 (4)

1、控制要求 (4)

2、设计方框图 (4)

3、综合实验平台硬件分析 (4)

4、主要元器件明细表 (8)

5、电路原理图 (8)

6、I/O地址分配表及程序 (9)

7、调试流程 (14)

8、体会与建议 (15)

9、参考文献 (15)

一、实训目的

《机电控制综合实践》是一门实践性很强的课程，是机电类专业必做的课题，在《机电控制综合实践》理论课学习之后，结合实际进行综合应用设计和制作的一门实践应用课，通过设计与制作能使学生达到:熟悉PLC的结构、工作原理及如何使用；掌握一般的梯形图程序设计和硬件电路控制系统的设计；熟练排除PLC控制系统的常见故障，能基本用PLC改造继电器、接触器控制系统；使学生理论联系实际，能较快适应现代工业自动控制技术发展的需要。

老师们本着让我们毕业生能够多学知识，将理论和实际相结合的原则，进行了PLC的综合训练。目的在于让我们这些自动化的学生在参加工作之前明白我们到了工作岗位上应该做些什么。了解生产线要进行自动控制采用的控制器，明白在进行控制系统设计之前需要掌握的基本知识。

二、实训要求

1、程序包括手动和自动模式；

2、用触摸屏来运动控制平台的运动；

3、通过触摸屏在线设置运动控制平台的X轴与Y轴的运动速度和位移值；

4、触摸屏在线实时显示控制平台的X轴与Y轴的速度和位移值；

5、步进电机的主要常用参数设置，例如歩距细分、驱动电流等；

6、采用不带“DOG点搜索”的回零方式；

7、位置、速度反馈元件采用回转位移传感器；

8、分别采用高速计数器和FX2N-4AD测量位移和速度；

9、小组成员分别采用增量式、绝对式位置运动指令；

10、X轴与Y轴自动运动循环过程另行指定；

11、系统调试及分析。

三、实训设备和器材

1、可编程控制器FX3U-32M 1台

2、步科步进电机2S56Q-02741 2台

3、步科驱动器2M420 2台

4、机电综合实践装置1套

5、威能触摸屏TK6100i 1台

6、万能表1台

7、工具1套

8、实验连接导线1盘

四、系统设计方案

1、控制要求

系统在电气设计上，主要采用FX3U-32M 可编程控制器，歩科步进电机以及步科驱动器来分别控制X轴和Z轴的移动，通过触摸屏在线设置运动控制平台的X轴与Y轴的运动速度和位移值，触摸屏在线实时显示控制平台的X轴与Y轴的速度和位移值。

小组成员分别采用增量式、绝对式位置运动指令来分别实现控制要求，采用不带“DOG点搜索”的回零方式，由于在调试过程中，采用不带DZRN指令不能实现回零，所以采用带“DOG 点搜索”的回零方式，实现X轴与Y轴手动和自动两种方式移动。

2.设计框图

3、综合实验平台硬件分析

（1）可编程控制器FX3U-32M

工作电压：220V；输出频率：50kHz；

I/O口：16输入，16输出；

DC24V输入连接

DC24V外部配线

端子排输出口（2）步科步进电机2S56Q-02741

步距角1.8°；相电流1.5A；保持扭矩0.5Nm；

（3）步科驱动器2M240

输出相电流：0.3~2.5A；控制信号输入电流：6~16mA;

（4）威能触摸屏TK6100i

输入电压：220V；分辨率：800x480；存储器：128mb；

4、主要元器件明细表

序

号

名称厂家型号参数数

量

价格1 步科步进电机东莞市绿峰环

保机电工程有

限公司

2S56Q-02741 步距角 1.8°；相电流

1.5A；保持扭矩0.5Nm

1 2000

2 PLC（三菱）广州多野自动

化控制设备有

限公司

FX3U-32M 工作电压：220V；输出频

率：50kHz

1 1680

3 威纶触摸屏深圳市宝安区

新安新晖电子

TK6100i 输入电压：220V；分辨率：

800x480；存储器：128mb

1 1250

4 步科驱动器上海菱业自动

化系统有限公

司

2M420 输出相电流：0.3~2.5A；

控制信号输入电流：

6~16mA

2 100/

个5、电路原理图

电路原理图

6、I/O地址分配表及程序

I/O地址分配表

程序

X1-PX1 （限位1）Y0-1PLS- （X轴脉冲）

X2-PX2 （X轴零点）Y1-2PLS- (Z轴脉冲)

X3-PX3 （限位3）Y4-1DIR- （X轴脉冲方向）X4-PX4 （限位4）Y5-2DIR- （Z轴脉冲方向）X5-PX5 （Z轴零点）

X6-PX6 （限位6）

7、调试流程

8、体会与建议

为期两周的综合实训很快就结束了，通过这次机电控制实训，我们了解了整个控制过程以及如何用编程控制。在老师的指导下和我们的辛勤努力下，本次我们取得圆满成功，并且受益匪浅。实训让我了解了plc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。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本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。多和同学讨论。我们在做实训项目的过程中要不停的讨论问题，这样，我们组员可以尽可能的统一思想，这样就不会使在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。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题的方法，这样可以方便自己解决问题

刚开始按照I/O地址分配表进行PLC外部接线，根据实训流程要求，分模块进行测试，又根据实验结果进行修改，排除故障，增长了实际经验。我们学到了做事要有耐心，细心观察，善于发现问题和解决问题。顺利完成各个模块的测试后，我们进行整体组合。在组合过程中，我们不断对程序进行调试和修改，从中又发现很多新的问题，经过认真思考和老师的指导，最后设计出符合实训控制要求的程序。在整个过程中，我们不断加深对可编程控制的理解，也建立了一定的程序设计理念，对我们以后的发展具有深远的影响。

总之，这次实训对我真的很有好处，给我弥补了很多我欠缺的知识，在今后的学习过程中，要更加努力的学习自己的专业知识，多多与同学和老师交流，相信不久的将来可以有点成绩。

9、参考文献

[1]、廖常初，FX系列PLC编程及应用第二版，机械工业出版社，2013.8.

[2]、李金城付明忠，三菱FX系列PLC定位控制应用技术，电子工业出版社，2014.2.

[3]、FX3U用户手册（定位控制篇）.

[4]、FX3U编程手册（基本应用指令说明书）.

[5]、EB8000使用手册2012.4.24.

[6]、步科驱动器说明书2M420.

[7]、步进步进电机56系列手册.