基于PLC的物料分拣系统设计 - 图文

4.5 步进电机设计

在本设计中选用的步进电机型号为：57BYG350CL-SAKSML050，选配的步进电机驱动器型号为：3MD560。

3MD560细分型三相混合式步进电机驱动器，采用直流18-50V供电，适合驱动相电流小于6A、外经42-86毫米的三相混合式步进电机。此驱动器采用交流伺服驱动器的电流环进行细分控制，电机的转矩波动很小，低速运行平稳，几乎没有振动和噪音。高速时力矩也大大高于二相混合式步进电机，定位精度高。

（1）功能简介：

纯正弦电流控制，驱动电流可达6.0A；直流供电电压18-50VDC；光电隔离信号输入/输出；有过压、欠压、过流、相间短路、过热保护功能；八档细分和自动半流功能；十六档输出相电流设置；具有相位记忆功能（电机停止5秒后再断电，可保持电机上下电位置不变）；高启动转速；具有脱机命令输入端子；电机的扭矩与它的转速有关，而与电机每转的步数无关[11]。

广泛适用于雕刻机、数控机床、切割机和绘图仪等分辨率要求较高的设备上。 （2）在本系统中设置参数设置如表4-3所示。 1电流设定细分设定 ○

电流值(A) SW1 SW2 SW3 SW4 1.5A OFF OFF OFF OFF 2.6A OFF OFF ON OFF 4.1A ON OFF OFF ON 5.2A ON OFF ON ON 6.0A ON ON ON ON 2步数/圈 SW6 SW7 SW8 ○

200 ON ON ON 400 OFF ON ON 500 ON OFF ON 1000 OFF OFF ON

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2000 ON ON OFF 4000 OFF ON OFF 5000 ON OFF OFF 1000 OFF OFF OFF

表4-3 步进电机驱动器参数设置

序号 开关状态 SW1 ON SW2 ON SW3 ON SW4 ON SW5 OFF SW6 OFF SW7 OFF SW8 OFF （3）脉冲个数计算：

在模拟系统中步进电机左右旋转的角度为63°，步进驱动器所设置的细分步参数为10000步/圈，电流值为6.0A。所以PLC的Y0口产生脉冲数N为：

N?10000?63??1750（步） 360?4.6 本章小结

本章在确定了控制系统的基本设计步骤之后，详细设计了控制系统的硬件部分，给出了I/O分配表、控制器接线图，完成了PLC选型、步进电机设计的主要工作，为产品的开发、生产奠定了坚实的基础。

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第五章 系统软件设计

第四章中已对系统硬件进行了设计，通过各类输入输出元器件为实现系统功能做好了准备，本章利用PLC作为核心控制部件将各类元器件通过逻辑关系联系起来，实现系统控制要求。

5.1 三菱编程软件、模拟仿真软件

多年来，各PLC厂家都相继开发了基于个人计算机的图示化编程软件，例如西门子S7-200系列可编程控制器使用的STEP7 Micro/WIN32编程软件，三菱FX2N系列PLC使用的SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件等。这些软件一般都具有编程及程序调试等多种功能，是PLC用户不可缺少的开发工具[12]。

三菱全系列PLC仿真调试软件GX Simulator：

（1）仿真软件的功能就是将编写好的程序在电脑中虚拟运行，如果没有编好的程序，是无法进行仿真的。 所以，在安装仿真软件GX Simulator 6c 之前，必须先安装编程软件 GX Developer，并且版本要互相兼容。

（2）安装好编程软件和仿真软件后，在桌面或者开始菜单中并没有仿真软件的图标。 因为仿真软件被集成到编程软件GX Developer中了，其实这个仿真软件相当于编程软件的一个插件[13]。

5.2 程序设计思想

本系统程序设计部分可分为三部分来进行，上料机构程序设计，搬运机械手程序设计，物料传输分拣程序设计。通过分别绘制三部分的流程图可清晰的反应出控制要求，程序执行过程，为程序编写做好了准备工作。实现了系统的自动与半自动控制，警示灯报警等控制要求，最后将三部分程序设计按要求整合起来完成整个系统的程序设计。

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5.2.1 上料机构流程图

上料机构的控制要求，在程序设计的时候应注意一下几点： （1）警示黄灯在料库无物料与停止时都要闪烁。

（2）当放料台有物料时，推料气缸保持伸出状态，同时放料台有物料是驱动机械手程序的必备条件。

上料机构流程图如图5-1所示：

复位 放入物料后黄灯熄灭 警示绿灯亮 启动 3s后 料筒光电传感器检测有无物料 警示黄灯闪烁 有 无 放料台光电传感器检测有无物料 推料气缸将工件推至放料台 等待物料推出 有 机械手将工件取走 接机械手流程图 推料气缸缩回 图5-1 上料机构流程图 23