基于PLC机械手控制系统设计

四川工程职业技术学院毕业综合实践报告 转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机 转动一个角度前进一步。它输出的角位移 与输入的脉冲数成正比、转速与脉冲频率

成正比。改变绕组通电的顺序，电机就会反转。所以可用控制脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序来控制步进电机的转动。 步进电机的特点

1．电机旋转的角度正比于脉冲数；

2．电机停转的时候具有最大的转矩（当绕组激磁时）；

3．由于每步的精度在百分之三到百分之五，而且不会将一步的误差积累到下一步因而有较好的位置精度和运动的重复性； 4．优秀的起停和反转响应；

5．由于没有电刷，可靠性较高，因此电机的寿命仅仅取决于轴承的寿命；

6．电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本；

7．仅仅将负载直接连接到电机的转轴上也可以极低速的同步旋转。 8．由于速度正比于脉冲频率，因而有比较宽的转速范围。 本次的机械手的控制的电机我们使用的是步进电机,参数如下 品牌 LIKO 类型 两相步进电机 极数 2极 线数 4 10

四川工程职业技术学院毕业综合实践报告 额定转速 1—1000r/min 型号 42BYGH60-1684B 电压 24V以下 电流 1.7A以下 应用范围 激光设备，实验台，雕 刻机，小机器人等 42两相步进电机，单出轴。 接线方式：红蓝A+、A-,黑绿B+、B-

此型号的步进电机电压在我们所选取的电压范围类，所以该电机能够正常的启动，其载动量也很大，对于我们的这次设计任务能够满足我们的要求，他也拥有着步进电机所有的优点，该电机在市场的很容易买到，经济实惠。 步进电机的组成

步进电机主要也是由定子和转子组成，定子上分布着磁极，磁极上有励磁绕组，转子有转轴，滚珠轴承等。

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四川工程职业技术学院毕业综合实践报告 3.3.3步进电机驱动器的选择

选择步进驱动器首先根据所给电机的电压、电流选择，我们所给定的电压是24v，所以步进电机的电源电 压也在这个值左右，步进驱动器的电源电 压也是24V，我们用的步进电机，起电 流在1.7A以下，其型号的步进电机驱动 器驱动最大电流是2A，能够完全带动步进

电机的运行因此步进电机驱动器型号SH2024B2 满足这个要求, SH2024B2型步进电机驱动器是我厂精心研制开发的二相混合式步进电机驱动器电压。工作电压15-36V该驱动器采用PWM 方式驱动,具有工作电压范围宽、效率高,相电流、细分数可调,自动半流的特点,相电流设定从0.5~2A, 细分数设定有2、4、8、16、32、64共六档,可满足微步距驱动的要求,“说明式”的面板设计使操作使用方 便直观。 其使用说明

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四川工程职业技术学院毕业综合实践报告 OPTO:为输入信号的公共端,OPTO端须接外部系统的VCC。若VCC为+5V则可直接连接,若VCC大于+5V,则使用到的CP、DIR、FREE端子分别外串接限流电阻R,保证给内部光耦提供8~15mA的驱动电流,参见上表1

DIR:方向电平信号输入端,高低电平控制电机正/反转。信号电平的改变应错开CP脉冲下降沿3us以上。

FREE:脱机信号(低电平有效),当此输入控制端为低时,电机励磁电流被关断,电机处于脱机自由状态。

CP:步进脉冲信号输入,下降沿有效,最高响应频率不低于100KHZ,信号电平稳定时间不小于3us。

相电流设定: SH2024B2型驱动器采用拨位开关设定相电流。驱动器细分设定后电机的步距角等于电机的整步步距角除以细分数。例如:细分数设定为2,驱动0.9°/1.8°的二相电机,其细分步距角为1.8°/2=0.9°。 注:拨位开关ON=0,OFF=1,细分数设定好后驱动器须断电复位(或脱机一次)方可有效。

相电流设定(位1 2 3)

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1 2 3 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 相电流 0.5A 0.6A 0.8A 1.0A 1 2 3 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 相电流 1.2A 1.3A 1.6A 2.0A