小车运动控Ⅱ型课程设计

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1、小车运动控制Ⅱ型课程设计一、概述机械结构由滚珠丝杆、滑杆等机械部件组成；电气方面有步进电机及驱动器、传感器、开关电源等电子器件组成；可编程控制器三菱PLC，运动控制装置实物图如图所示。二、实现原理1．传感器：(1)接近开关：接近开关有三根连接线（棕、兰、黑）棕色接电源的正极、蓝色接电源的负极、黑色为输出信号，当与档块接近时输出电平为低电平，否则为高电平。与PLC之间的接线图如下，当传感器动作时，输出端对地接通。PLC内部光耦与传感器电源构成回路，PLC信号输入有效。2.光耦电路当滑块经过时，输出一个低电平。给PLC一个输入信号43．步进电机采用二相八拍混合式步进电机，主要特点：体积小，具有较

2、高的起动和运行频率，有定位转矩等优点。本模型中采用串联型接法，其电气图如下图所示：4．步进电机驱动器步进电机驱动器主要有电源输入部分、信号输入部分、输出部分等。驱动器参数如下列图表所示：（1）电气规格说明最小值典型值最大值单位供电电压182440V均值输出电流0.2111.50A逻辑输入电流61530mA步进脉冲响应频率——100kHz脉冲低电平时间5—1μs（2）电流设定电流值SW1SW2SW30.21AOFFONON0.42AONOFFON0.63AOFFOFFON0.84AONONOFF1.05A0FFONOFF1.26AONOFFOFF1.50AOFFOFFOFF4（3）细分设定细分

3、倍数步数/圈（1.8Ｏ整步）SW4SW5SW61200ONONON2400OFFONON4800ONOFFON81600OFFOFFON163200ONONOFF326400OFFONOFF6412800OFFONOFF由外部确定动态改细分/禁止工作OFFOFFOFF（4）接线信号描述信号功能PUL脉冲信号：上升沿有效，每当脉冲由低变高时电机走一步DIR方向信号：用于改变电机转向，TTL平驱动OPTO光耦驱动电源ENA使能信号：禁止或允许驱动器工作，低电平禁止GND直流电源地+V直流电源正极，典型值+24VA+电机A相A-电机A相B+电机B相B-电机B相（5）PLC控制器与步进电机驱动器连接

4、的工作原理如图所示：驱动器电源由面板上电源模块提供，注意正负极性，驱动器信号端采用+24V供电，需加1.5K限流电阻（见图中1.5K电阻）。驱动器输入端为低电平有效，在使用不同厂家的PLC产品配套此模型使用时，要选择相应的输出方式，或者加入合适的电平转换板进行电平转换。45.硬件保护电路：本模型的两个行程开关是模型的硬件保护。当滑块把行程开关压下时，步进电机被锁定，以保护模型不被损坏。三、控制要求小车被步进电机控制，根据要求停在规定的位置。本模型有五种动作状态：1、将点动按钮向上打（即不在点动位置），模型按以下要求动作：①小车所停位置号小于呼叫号时，小车右行至呼叫号处停车；②小车所停位置号大

5、于呼叫号时，小车左行至呼叫号处停车；③小车所停位置号等于呼叫号时，小车原地不动；④具有左行、右行定向指示，启动前报警信号，报警5秒后方可左行或右行；⑤小车到位后报警两次；⑥具有小车行走位置的七段数码管显示。4