基于FX2N-20GM的双轴步进控制系统设计.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92011年9月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueSep．2011文章编号：1001—2265(2011)09—0073—04基于FX2N．20GM的双轴步进控制系统设计薛永风，朱学军，方赘(宁夏大学机械工程学院，宁夏银川750021)摘要：步进电机是一种离散运动的装置，在数字控制系统中有着广泛的应用。在系统介绍FX2N一20GM运动控制模块接口功能的基础上，结合FX2NPLC与CR一3A16步进电机驱动器，从硬件电路和运动控

2、制程序开发两个方面详细论述了双轴步进控制系统的设计方法。仿真与实验结果说明该方法是一种遵循模块化设计理念、通用性较强的双轴控制解决方案。关键词：双轴步进控制；FX2N．20GM；PLC；模块化设计中图分类号：TG65；TP273文献标识码：ADesignofDual-AxisStepperControlSystemwithFX2N-20GMXUEYong—feng，ZHUXue—jun，FANGYun(CollegeofMechanicalEngineering，NingxiaUniversity，Yinchuan750021

3、，China)Abstract：Steppermotorisakindofdiscretemotiondevice．Innowdays，ithasbeenwidelyusedindig-italcontrolsystem．Fromhardwarecircuitandmotioncontrolpro~amming，thispaperdescribedadesignmethodindetailforthedual-axissteppercontrolsystemwithFX2N-20GM，FX2NPLCandasteppermot

4、ordrivernamedCR-3A16，whentheinterfacefunctionsofFX2N-20GMmodulehasbeenintroduced．Simulationandexperimentalresultsshowthatthemethodisauniversalsolutionfordual_。axiscontrolsys‘_tern，andistofollowthemodulardesignconcept．Keywords：dual-axissteppercontrol；FX2N-20GM；PLC；mo

5、dulardesign件定义下的模块化测控技术已成为工业自动化的主0引言流趋势之一，帮助用户提高设计、生产效率的同步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应角位时，可以有效降低控制系统的成本。移或直线位移的机电执行元件-．，在数字控制系统本文拟在三菱FX2N．20GM定位单元、PLC、中有着广泛的应用，诸如包装、印刷、雕刻、机器人、CR一3A16步进电机驱动器的支持下，以模块化软件数控机床等自动化设备和生产线之中。编程的方法设计一种通用性较强的双轴步进控制系一般而言，在精度要求不是很高的情况下，步进统，并通过轨迹仿真和实验予以验证。

6、电机控制系统多采用开环控制方式。如果用旋转编1FX2N-2OGM定位单元简介码器做成速度或位置反馈环路，结合PLC的高速脉冲计数功能就可实现步进电机的闭环控制。两轴三菱FX2N一20GM(简称20GM)是一种小型智能联动与插补算法的结合则能完成高精度的运动轨迹化定位单元，其完备的功能完全可以与大中型PLC控制。运动控制器可以选择单片机或专用运动控定位模块媲美。拥有完善的扩展接口(如图1所制单元；执行机构可以是滚珠丝杆、高精度齿轮或同示)，允许用户使用步进电机或伺服电机，并通过驱步齿形带等传动精度较高的机械装置。随着微电子动单元

7、来实现双轴的定位控制。技术、电机驱动技术和面向对象编程技术的发展，软20GM采用FX—VPS—E专用软件编制控制程序。收稿日期：2011—01—25作者简介：薛永风(1982一)，男，河北人，宁夏大学机械工程学院机械制造及其自动化专业硕士研究生，主要的学习和研究方向为机电系统智能控制，(E—mail)ningxiafeng@sian．tom；通讯作者：朱学军(197O一)，男，浙江人，宁夏大学机械工程学院教授，硕士研究生导师，主要的教学与研究方向为机电系统智能控制，(E—mail)zhuxuejunnxu@sina．corn。

8、·74·组合机床与自动化加工技术第9期流程图窗口由可视化的各种彩色符号块组成，用“有向连线”连接，具有形象、直观、简洁、易用的特点。双击对应的指令符号块即出现“参数设置”的形象化对话框，可以方便地进行操作。(a1圆弧插补的控制流程(b)限位开关、步进方向、爬行速度等参数没置l