松下PLC步进控制的程序论文

利用PLC与步进电机设计铝镍条切段机

摘 要：本文着重介绍了PLC（NAIS公司）、步进电极实现位置控制

方法，以及通过触摸屏实现参数设定与显示，从而保证切段机实现精确进给。

关键词：PLC 步进电机 位置控制 触摸屏 1. 引言

铝条、镍条是锂电池制造业中重要的原材料，主要作为电池的正负极。

铝条、镍条成卷供应，实际使用时利用人工切成需要的小段。使用人工精度差，速度慢。而且人员工作枯燥。

随着工控技术的不断发展，可编程序控制器的价格比越来越高，步进电极受脉冲控制，位移量取决于脉冲数，而PLC又有脉冲输出、脉冲控制功能，PLC与步进电极很容易实现位置控制功能。本机将铝镍条的供给用PLC控制步进电机，构成开环控制来实现精确进给。 2．构成

采用NAIS公司的FP0 PLC集中控制（内置2轴位置控制功能、高速计数功能等，编程软件采用梯形图），采用TAMAGAWA公司的五相步进电机及步进电机控制器，步进角为0.72度,既每500脉冲/转.另外用NAIS公司GT10触摸屏与PLC通讯，显示、设定有关参数。

图1 为设备的构成原理图。铝条或镍条经进给轮，移送相应长度后，汽缸动作，带动切刀，将铝条或镍条切成小段。

图2为原理框图

汽缸

铝条卷

进给轮

切刀

步进电机

图1 系统构成

3．系统设计

因为本系统只有一台步进电机，所以只有1轴位置控制，其中Y0为PLC位置通道1的脉冲输出端子，Y2为方向控制端子，X0为原点输入端子。

利用速度及位置控制指令F168（SPD1）可以方便的实现步进电机的转速，旋转量等的控制，从而控制铝条或镍条的长度。并且进给轮连续运行，不须要原点复位及绝对值位置控制。只要在原来的基础上相对位移多长的距离就可以了。

步进电机与进给轮用1：1驱动。而步进电机为500脉冲/转。知

道需要步进的距离，及进给轮的半径就可以计算需要多少个脉冲。本设计中进给轮周长为50mm，即每个脉冲为0.1mm。本设计中对于步进的精度要求不是很高，0.1已经足够。若要提高精度，可以将从动皮带轮加大。

图3为外围接线图。

步进电机控制器

步进电机

启动汽缸上位汽缸下位安全开关

汽缸电磁阀

触摸屏

图3 接线

下表为PLC的I/O分配

4．控制软件设计 （1）.触摸屏软件

使用NAIS TERMINAL –GTWIN编辑画面。

1．主菜单 2.自动画面

5．参数2

（2）.PLC软件

使用NAIS CONTORL-FPWIN GR编辑梯形图。

因为GT10触摸屏的翻页是靠PLC的DT0中的数字改变而进行翻页的，故该部分程序也必须写入PLC程序。并且较多的地方应考虑32位数据的计算。

脉冲数量的计算：500/周长=每mm的脉冲数 每mm脉冲数*步进距离=总脉冲数 实际编程时是先500*步进距离再去除以周长。 注:F168 SPD1功能介绍

指令格式: [F168 SPD1,S,n]

S为参数表首地址,n为指定脉冲输出端,n只能为0或1,n=0时,输出端为Y0,方向控制端为Y2,原点输入端为X0.n=1时输出端为Y1,方向控制端为Y3,原点输入端为X1.下表为F168

5．结束语

本机投入后，提高了精度，减少人员配置，提高人员的生产效率。 综上所述，利用PLC控制步进电机实现进给，简化了电路的设计，提高了系统的稳定性、设备的进给精度，通过编程软件可以方便的编辑梯形图以及设定有关参数，利用触摸屏可以准确、直观的显示、设定有关参数，有效的提高了产品质量。

参考文献

1． NAIS FP0可编程逻辑控制器用户手册 2． NAIS GT10触摸屏使用手册

3． TAMAGAWA AU9118步进电机控制器用户手册