PLC中PWM指令在实训中的应用.docx
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PLC中PWM指令在实训中的应用
无锡职业技术学院
——自动控制系统综合实训
课题名称：
PLC、HMI、步进驱动器及步进电机综合系统集成
指导教师：
赵翱东、陆荣
组长：
许萌
组员：
闻旭龙、徐祥、范振东
2011年月日
目录
第1章绪论------------------------------
1.1设计任务-----------------------
第2章课题背景--------------------------
2.1材料清单-----------------------
2.2步进驱动器简介-----------------
2.3触摸屏简介---------------------
2.4PLC简介------------------------
2.5脉宽调制指令PWM使用方----------
第三章硬件系统设计-----------------------
3.1外部接线------------------------
3.2电气分布------------------------
第4章软件设计---------------------------
4.1PLC程序设计---------------------
4.2触摸屏界面设计------------------
第5章系统调试与存在的问题---------------
5.1硬件调试------------------------
5.2软件调试------------------------
第一章绪论
1.1设计任务
本题需要采用PLC、HMI、步进驱动器及步进电机，编制PLC程序、HMI程序，根据题意要求画出电路图并连线调试，完成以下功能：
1根据提供的步进驱动器，设定细分步，并计算步进电动机转速与PLC给定脉冲之间的对应关系。
2根据步进驱动器控制回路端子、电机线圈端子等画出PLC控制步进电动机运行的电路图。
3HMI设定步进电动机的速度。
系统应能根据设定的速度运行，若再运行期间改变速度设定值，电机转速应能随之改变。
4编制PLC程序，并进行调试。
编制HMI画面并进行联机调试。
5设定启动按钮及停止按钮。
按下启动按钮，步进电机按照HMI设定的速度运行，改变设定值，步进电动机的运行速度随之变化。
按下停止按钮，毕竟电动机停止运行。
发生以下去情况之一，直接判定不及格1、由于接线错误导致设备损坏；2、PLC无法控制步进电机运行；3、不能正确插拔编程电缆及通信电缆导致电缆头损坏
正确绘制电路图10分；
正确编写PLC、HMI变量表且与PLC、HMI编程使用变量一致10分
正确使用步进控制器的细分步概念，并正确解释程序脉冲数10分
能根据电路图正确连线10分
HMI画面编写20分每一不完善处扣2分
PLC程序编写25分（启动停止按钮正确，5分；会用PLC编写脉冲发生指令并正确计算脉冲数10分；能实现利用HMI设定不同的速度值并使步进电机相应速度变化）
系统调试15分（正确连接导线，并实现HMI参数设定、步进电机正确运行、PLC程序进行联调）
每超时3分钟，扣5分，总超时过30分钟直接判定不及格
第二章课题背景
2.1材料清单
序号
材料名称
型号
数量
1
PLC（汇川）
H2U/1U
1
2
触摸屏（昆仑通态）
MCGS—7062KS
1
3
步进驱动器（宝来）
BL-210
1
4
步进电机（宝来）
39BYGM703
1
2.2步进驱动器简介
本次实训采用常州宝来BL-210驱动器，其特点如下：
1.1每相最大驱动器电流为1.0安培。
1.2采用无过流专利技术。
1.3采用国外进口电力电子元器件。
1.4可选择电流半流。
1.5细分数可选（1/2，1/4，1/8），对应的微步距角分别为（0.9°/STEP、0.45°/STEP、0.225°/STEP）。
1.6所有输入信号都经过光电隔离。
1.7斩波频率f=40KHZ
1.8电机的相电流为正弦波。
2.3触摸屏简介
本次实训选用的触摸屏是北京昆仑通态MCGS嵌入式一体机，其主要特点如下：
l.容量小：
整个系统最低配置只需要极小的存贮空间，可以方便的使用DOC等存贮设备； 2.速度快：
系统的时间控制精度高，可以方便地完成各种高速采集系统，满足实时控制系统要求； 3.成本低：
使用嵌入式计算机，大大降低设备成本； 4.真正嵌入：
运行于嵌入式实时多任务操作系统； 5.稳定性高：
无风扇，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定长时间运行； 6.功能强大：
提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，内存，端口的访问。
并可以根据需要灵活组态； 7.通讯方便：
内置串行通讯功能、以太网通讯功能、GPRS通讯功能、Web浏览功能和Modem远程诊断功能，可以方便地实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览； 8.操作简便：
MCGS嵌入版采用的组态环境，继承了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，组态操作既简单直观，又灵活多变； 9.支持多种设备：
提供了所有常用的硬件设备的驱动； 10.有助于建造完整的解决方案：
MCGS嵌入版组态环境运行于具备良好人机界面的Windows操作系统上，具备与北京昆仑通态公司已经推出的通用版本组态软件和网络版组态软件相同的组态环境界面，可有效帮助用户建造从嵌入式设备，现场监控工作站到企业生产监控信息网在内的完整解决方案；并有助于用户开发的项目在这三个层次上的平滑迁移；
2.4PLC简介
2.5脉宽调制指令PWM使用方法
1.该指令的助记符、指令代码、操作数如下表：
指令名称
助记符
指令代码
操作数
脉宽调制指令
PWM
FNC58
K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z、Y0
2.指令格式如下：
第三章硬件系统设计
3.1外部接线
PLC的I/0地址
连接的外部设备
控制系统中作用
M0
触摸屏启动按钮
启动电机运转
M11
触摸屏停止按钮
停止电机运转
Y0
CP-（驱动器）
给电机输出脉冲
3.2电气分布
第四章软件设计
4.1PLC程序设计步骤
1.编制程序，程序如下：
其中M0为启动功能，M11为停止功能，程序中先通过DIV除法运算指令计算出脉冲幅宽和脉冲周期，在通过PWM指令从Y000输出脉冲。
2.程序的变换、写入步骤如下：
确保程序无误后进行变换：
确保下载线正确接好后进行写入：
4.2触摸屏界面设计步骤
总体界面如下：
参数设置如下：
1.启动按钮参数设置（停止按钮略）
2输入框参数设置
第五章系统调试与存在的问题
5.1硬件调试
在触摸屏上点击输入脉冲输入框，选择一个在设定范围之内的转速，点击启动按钮，观察电机转速情况，然后在次输入一个转速，观察电机转速是否是按预计旋转，若是，则成功。
电机不转动可能是以下问题造成：
1.触摸屏与PLC的通讯线没有插好，或是误插成计算机与PLC的通讯线。
2.可能是触摸屏中启动按钮的置1、清零参数没有设置好，或是数据采集的对象没有选择成M0。
电机可能出现共振先现象，此时应及时停止电机运转，更换转速。
.5.2软件调试
无论是触摸屏程序下载还是PLC程序下载，应确定下载线连接正确。
在进行触摸屏程序编写时，首先应选择好PLC型号，并将窗口设置为启动窗口，如下：
分工情况：
PLC及触摸屏程序编写由许萌完成。
软件调试由徐祥完成。
硬件调试由闻旭龙完成。
查阅资料及三图一表由范振东完成。
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