单轴位置控制系统设计.docx

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1、单轴位置控制系统设计1单轴位置控制系统设计1.1.基本控制要求该单元有电机带动轴运动,气泵产生气体带动气缸用气缸模拟机械手上下运动和吸附物块组成。电机带动轴的左移Y0和右移Y1。轨道有三个接近开关(1、2、3)定位三个工位,气缸由电磁阀控制进气和出气，实现气缸的上升和下降(Y2)，吸附开关X3控制吸附物块(Y3),设计有手动和自动控制部分,能够通过开关X14选择控制方式。1.1.1.手动控制要求通过X14开关选择手动控制方式，通过控制面板来控制，手柄控制气缸向左X16、向右X17移动，气缸的上X4和X5下通过面板旋钮控制，物块的吸附通过面板旋钮X3控制，来完成物块在三个工位上的移动。1.1.2

2、.自动控制要求通过X14开关选择自动控制方式，按复位按钮，气缸回到工位1，按启动按钮后，气缸下降吸附物块，然后上升，再从工位1移动到工位2，再下降，释放物块回升气缸，4秒过后气缸下降吸附物块从工位2移动到工位3，再下降释放物块回升气缸，4秒后再下降吸附物块从工位3移动到工位1，下降释放物块回升气缸，工作全部完成，气缸停止在工位1。1.2.硬件设计1.2.1I/O地址分配表根据对单轴运动控制系统的分析，分配对应的I/O口，I/O地址分配表如表XO急停按钮X11停止按钮X1位置1X12右移X2位置2X13手动X3位置3X14吸附X5吸附/松开X15上移X6上位X16下移X7下位X17左移X10启动

3、按钮表1.2.1.1PLC输入设备Y4吸附控制Y10上升控制Y11下降控制Y2左移控制Y3右移控制Y6启动控制Y5停止控制Y7复位控制表1.2.2.2PLC输出设备图2.3.3图2.3.1、2.3.2、2.3.3所示，为单轴运动控制程序SFC块形图。程序分析：如图2.3.1所示，M8002初始化将Y6置位，当X13接点闭合时，为手动操作，可通过按钮X12，X15,X16和X17来移动，当X13接点未闭合时即为自动控制，此时，按下启动按钮X10系统开场进行自动控制形式运行，如图2.3.2所示：S0初始化准备运行，此时运行灯打开，而停止灯熄灭。此后无论在何处开场运行，当到达下一位置时位置接点接通，

4、使S11置位，输出下移动作,X7为下限，直至X7接通，S12置位，执行松开动作，防止动作过快增加延时可根据要求或实际情况不同修改延时时间。若从原位即位置1开场,先下放后吸附，吸附之后继续向位置2移动，到达位置2时，位置2的行程开关闭合，开场执行下放、松开、上升然后经过延时后再下降、吸附、上升等一系列动作，接着继续向位置3运行，直到完成和前面一样的经过后开场返回；X0为急停按钮，按下后，无论运行在什么位置均会停止。当按下停止按钮X11,停止自动运行形式完成后，系统进入自动复位形式，如图2.3.3所示。M0为复位完成标志，可在图2.3.2中看到。X13为手动按钮，按下后可执行手动形式X15、X16

5、、X17、X12、X14分别为控制上、下移动，左、右移动和吸附/松开的接点，Y10、Y11、Y2、Y3、Y4分别为表示输出上、下移动，左右移动和吸附/松开。主要参考文献1王阿根.电气可编程控制原理与应用M.北京：清华大学出版社，2021.1-171.2马志溪.电气工程设计M.北京：机械工业出版社，20023李道林.电气控制与PLC原理及应用M.北京：电子工业出版社，20044刘畅基于PLC的运料小车应用控制系统设计.J.科技创新与应用,2021,(14):4-55刘太湖,李明，戴冠秀等.PLC在运料小车自动控制系统中的应用J.工况自动化，2005,(6):57-596李洪奎.基于PLC的多轴控制研究J.机械工程学报,2020,6(4):470-472.7薛开.多轴运动控制器的二轴转台控制J.哈尔滨工程大学学报,2006,27(4):1-28陈婵娟,薛恺.基于PLC的步进电动机单双轴运动控制的实现J.机械设计与制造.2020，(3)：99101