机电传动控制PLC.docx

1、机电传动控制机电传动控制 PLC 机电传动控制 实验指导书 机械工程实践教学中心 机电控制技术实验室 2004 目 录 页数 实验一：PLC三相交流异步电动机控制实验 2 实验二：三相交流异步电动机变频调速实验 4 实验三：PLC五相步进电机控制实验 6 实验四：PLC交流伺服系统位置控制实验 .8 本实验指导书由张海根老师编写 实验一：PLC三相交流异步电动机控制实验 一、实验目的 1）熟悉 PLC输入/输出模块使用方法。2）熟悉 PLC指令系统及编程方法。二、实验原理 实验原理如图 1所示：主电路由接触器 KM1、KM2 主触点实现三相交流异步电动机正转、反转控制。控制电路由 PLC实现逻

2、辑控制，正转、反转及停止按钮连接输入模块，输出模块连接接触器线圈。三、实验设备 1）机电控制综合实验台。2）三相交流异步电动机。四、实验内容 1）按图 1进行电路连接。2）编写 PLC梯形图，实现正转、反转及停止控制功能。3）运行程序，纠正错误。五、实验报告 1）画出 PLC梯形图。2）总结实验中出现的问题。六、思考题 KM1、KM2常闭触点在电路中起什么作用？能否用 PLC程序代替？会产生什么问题？实验二：三相交流异步电动机变频调速实验 一、实验目的 1）熟悉模拟量输入/输出模块使用方法。2）熟悉变频器使用方法。3）熟悉直流测速发电机使用方法。二、实验原理 实验原理如图 2所示。模拟量输出模

3、块(D/A)输出电压接至变频器频率设定输入端,变频器输出连接三相交流异步电动机。电动机输出轴带动测速发电机旋转，发电机输出电压接至模拟量输入模块（A/D）。模拟量输入/输出模块数字量范围 0-4000。模拟量输入模块内部 I/O信号起始地址为 40H，使用通道 1（CH1）进行数据采集的初始化程序如下：LDP X40 模块准备好 MOV K10 U4G1 采样平均次数为 10 MOV H100 U4G9 指定通道 1 平均处理 SET Y49 运行条件设置请求 LD Y49 ANI X49 运行条件设置完成标志 RST Y49 完成初始化设置 A/D转换完成标志为 X4E，转换数据存储在 U4

4、G11。模拟量输出模块内部 I/O信号起始地址为 50H，使用通道 1（CH1）进行模拟输出的初始化程序如下：LDP X50 模块准备好 MOV H2 U5G0 允许通道 1进行转换 SET Y59 运行条件设置请求 LD Y59 ANI X59 运行条件设置完成标志 RST Y59 完成初始化设置 LD X50 OUT Y51 允许通道 1输出 D/A转换数据写入 U5G1 时,通道 1输出相应的模拟电压。三、实验设备 1）机电控制综合实验台。2）三相交流异步电动机及测速发电机。四、实验内容 1）按图 2进行电路连接。2）编写 PLC梯形图，要求按下 SA1时，设定值从 D0送入 U5G1。

5、按下 SA2时，测 量值从 U4G11送至 D1。（注：D0、D1均可在图形操作终端输入和显示。）3）运行程序，在图形操作终端输入 1000，按下 SA1，观察电动机旋转情况。待电动 机平稳后，按下 SA2，记录图形操作终端输出显示数据。4）重复上述步骤，依次输入 2000、3000、4000，记录图形操作终端输出显示数据。五、实验报告 1）画出 PLC梯形图。2）对比输出、输入数据，分析产生数据误差的因素。六、思考题 如何能使输入数据和输出数据完全相等？实验三：PLC五相步进电机控制实验 一、实验目的 1）熟悉步进电机工作原理。2）熟悉步进电机控制程序编写方法。二、实验原理 实验原理如图 3

6、所示：SA16 步进电机驱动器设置为整步工作方式，步距角为 0.72。SA1 为启动按钮，SA16为正、反转切换开关。下面为 1S/步，运行 125步（90）的正转程序：LD X00 启动 OR M0 ANI C0 OUT M0 启动保持 LD X00 RST C0 计数器清零 LD M0 AND T0 OUT C0 K125 计数 125 LD T0 OUT T1 K5 定时 0.5S LDI T1 OUT T0 K5 产生周期为 1S的脉冲序列 LDI X01 AND M0 AND T0 OUT Y10 正转 END 三、实验设备 1）机电控制综合实验台。2）五相步进电动机及其驱动器。四、

7、实验内容 1）按图 3电路接线。2）编写正、反转控制程序，SA8 断开时正转，SA8 闭合时反转。3）运行程序，验证程序的正确性。4）修改运行步数为 250步。运行程序，记录角度和时间。五、实验报告 1）绘制梯形图。2）列出角度和步数的关系式，角速度和脉冲周期的关系式。六、思考题 本实验中，步进电动机的运行速度受什么因素限制？如何提高运行速度？实验四：PLC交流伺服系统位置控制实验 一、实验目的 1）熟悉交流伺服系统工作原理。2）熟悉定位模块使用方法。二、实验原理 实验原理如图 4所示：交流伺服系统由速度环、位置环双闭环回路构成。定位模块向伺服放大器发送正向或反向脉冲。脉冲频率决定电动机的运行

8、速度，脉冲数量决定电动机的旋转角度。定位模块内部 I/O起始地址为 20H。内部 I/O信号：QD70P4PLC CPU PLC CPUQD70P4 输入元件 信号名称 输出元件 信号名称 X20 模块准备好 Y20 PLC准备好 X21 轴错误发生 其余元件 禁止使用 X22 轴警告发生 X282B 轴14 忙 Y282B 轴14 定位开始 X3033 轴14 启动完成 Y3033 轴14 轴停止 X383B 轴14 定位完成 Y383B 轴14 点动开始 定位参数设置：设置数值 设置数据缓冲区地址 数据 Da.名称 设置范围 默认值 轴1 轴2 轴 3 轴 4 1 操作形式 0:定位结束

9、1:连续定位控制 2:连续阶梯控制 0 800 900 1000 1100 2 控制方法 0:无控制方法 1:1 轴线性控制(ABS)2:1 轴线性控制(INC)3:速度-位置控制(正向)4:速度-位置控制(反向)5:当前值改变 0 801 901 1001 1101 3 加速/减速时间 032767(ms)1000 802 902 1002 1102 4 减速/停止时间 032767(ms)1000 803 903 1003 1103 5 指令速度 0200000(p/s)0 804 805 904 905 1004 1005 1104 1105 6 定位位置/移动量-2147483648

10、2147483647(p)0 806 807 906 907 1006 1007 1106 1107 7 停留时间 065535(ms)0 808 908 1008 1108 注：极限速度默认值为 10000p/s。轴 1减速器轴旋转一周的程序如下：定位数据设置：LD SM402 MOVP K0 D0 预置 Da.1 定位结束操作形式。MOVP K2 D1 预置 Da.2 线性控制（INC）。MOVP K1000 D2 预置 Da.3加速/减速时间。MOVP K1000 D3 预置 Da.4减速/停止时间。DMOVP K5000 D4 预置 Da.5 指令速度。DMOVP K50000 D6

11、预置 Da.6 移动量。MOVP K100 D8 预置 Da.7停留时间。TOP H2 K800 D0 K9 连续将 Da.1Da.7 存人模块数据缓冲区。SET M0 置位标志 PLC准备好：LD SM403 运行后，仅在第 1 个扫描时间断开。AND M0 参数设置完成 LDI X21 无轴错误 OR X20 模块准备好 ANB OUT Y20 PLC准备好 定位控制启动 LD X00 定位控制启动命令 PLS M1 启动脉冲 LD M1 ANI Y28 定位启动信号未输出 ANI X30 无启动完成信号 AND X20 模块准备好 ANI X28 轴空闲 SET M2 定位控制启动命令保存 LD M2 SET Y28 输出启动信号 RST M2 LD Y28 AND X30 启动完成信号 ANI X28 定位完成，轴空闲 RST Y28 停止输出启动信号，X30自动 OFF END 三、实验设备 1）机电控制综合实验台。2）交流伺服电动机及谐波减速器。四、实验内容 1）将启动按钮 SA1 连接 X00，电机减速器连接轴 1 驱动器。2）编写输出轴旋转 2周的控制程序。3）运行程序，记录结果。五、实验报告 1）写出梯形图。2）写出旋转角度、角速度的计算公式。六、思考题 如何使电动机反向旋转？如何用按钮控制电动机中途停止旋转？