PLC中PWM指令在实训中的应用.docx

1、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- 2.4 PLC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- 4.1 PLC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

2、 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。3 HMI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

3、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

4、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 1PLC（汇川）H2U/1U1 2触摸屏（昆仑通态）MCGS7062KS1 3步进驱动器（宝来）BL-2101 4步进电机（宝来）39BYGM7031 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

5、/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=40KHZ1.8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

6、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

7、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； 2.4 PLC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PWMFNC58K、H、KnX、KnY、KnM、KnS 、T、C、D、V、Z、Y02.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Y0CP-（驱动器）给

8、电机输出脉冲3.2电气分布 第四章软件设计 4.1 PLC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。