伺服实训指导书

第1 页 实训项目一：步进控制系统 一、实训目的： 练习步进驱动器、步进电机的应用，学会应用 PLC 去控制步进电机转动。 二、实训任务： 利用 PLC 作为上位机，控制步进电动机按一定的角度旋转。 控制要求：利用 PLC 控制步进电动机顺时针转 2 周，停 5 秒，逆时针转 1 周，停 2 秒，如此循环进行，按下停止按钮，电机马上停止。 三、相关知识： 了解步进电机的原理。 了解步进驱动器的原理。 四、实训设备： kinco（2M530）步进驱动器 2 套，步进电机 2 台，FX2N-60MT PLC1 个，万 用表、DC24V 电源。PLC 编程软件，计算机。螺丝刀，导线。 五、实训过程： 1、画出 PLC、步进驱动器、步进电机之间的接线图，并安图接线。 驱动器 步进电机 控制器 VCC（+DC5V） A+ A- B+ B- PLS+ PLS- + - 脉冲信号 R DIR+ DIR- + - 方向信号R V+ DC24~48V GND FREE+ + FREE- - 脱机信号 R 图 1-1步进控制系统的接线原理图 第2 页 340欧姆 + - 图 1-2控制信号输入电路 注意：如果控制信号电源电压为 24V，那么要串联 2KΩ的限流电阻。 2、设置步进电机的细分数。在本实训中我们设置 4 细分。 DIP开关的正视图如下： ON 1 2345678 图 1-3DIP 开关分布图 在驱动器的顶部有一个红色的八位 DIP 功能设定开关， 可用来设定驱动器的 工作方式和工作参数，使用前请务必注意。 表 1-1DIP 开关的功能 开关序号ON 功能OFF 功能 细分设置用 静态电流全流 特别说明 DIP1~DIP4细分设置用 DIP5静态电流半流 DIP6~DIP8输出电 流设置输出电流设置 用用 第3 页 细分设定表如下： 表 1-2细分设置表 DIP 为 ON DIP 为 OFF 细分 2 4 5 10 25 50 100 200 DIP2 ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF DIP3 ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF DIP4 ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF 细分 N/A 4 8 16 32 64 128 256 3、设置驱动器的输出电流。 输出相电流如表所示。因为驱动器可以输出多种电流等级，我们必须设置步 进电机的额定电流大约等于步进电机的额定电流。 在本次实训中设置驱动器的输 出的电流为 2A。 表 1-3驱动器输出电流设置表 DIP6DIP7DIP8输出电 流 ON ON ON ON OFF OFF OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF 1.2A 1.5A 1.8A 2.0A 2.5A 2.8A 3.0A 3.5A 第4 页 4、写出 PLC 控制步进电机的控制程序。 控制要求：按下启动时，电机顺时针转 2 周，停 5 秒，然后逆时针转 1 周， 停 5 秒，循环进行，按下停止按钮，电机马上停止。写出控制程序并进行调试。 程序调试，观察步进电机是否按所设定的角度运行。 六、注意事项： 1、由于实训设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的不要重 新接线，只是检查线是否接对，但控制程序可以更改。 2、由于没有成套设备，要现场接线，所以每组进行时要注意用电安全。 七、评分标准。 序号 1 评分标准配分得分扣分说明 能正确按图连接系统的电路。 20 如有接线错误，每处扣 5 分。 扣完为止。 2能按要求正确设置步进驱动20 器细分数。 正确设置驱动器的 输出电流。 每错一处扣 10 分。 3能正确编写PLC的控制程序， 20 且传送到 PLC 中进行调试。 如不能正确运行， 进行相应扣 分。完全不能运行扣 20 分。 4整个系统能调试正常运行， 步20 进电机能正常运转。 5能够修改步进电机的运行速20 度和运转的角度。 不能修改每 处扣 10 分。 最后 得分 八、思考题： 1、如电机在运行的过程中，如产生误差，因如何消除？ 第5 页 2、按下停止按钮时，要求运行完一周才停止，应如何修改控制程序？ 3、运行完一周，中间没有停止时间，马上就反转，循环运行，看控制精度 是否发生变化？ 3、除了 PLC 可以作为控制步进电机的上位机，还有那些设备可以作为上位 机进行控制？举例说明。 第6 页 实训项目二伺服系统的速度控制模式运行 一、实训目的： 伺服控制系统的功能很广，有速度控制模式，转矩控制模式，位置控制模式 以及这三种模式的组合模式，本项目练习速度控制模式，通过实训理解速度控制 模式下的伺服电机的运行特点。 二、实训任务。 在速度控制模式下，能完成 7 段调速以及电位器调速。 三、相关知识。 1、理解伺服电机和伺服驱动器的控制原理。 2、理解伺服驱动器的参数设置要求，和每调参数对系统运行情况的影响。 3、速度控制模式的使用场合。以及速度控制模式的特点。 四、实训设备。 由伺服驱动器 MR-J2S-10A、伺服电机HC-MFS13B、DC24V 电源、接触器、 中间继电器、按钮等组成的实训板。万用表、螺丝刀等。 五、实训步骤。 1、画出控制系统的原理图并接线。 （1）系统控制主电路（如图 2-1） 。 (2)系统控制回路(如图 2-2). 2.设置参数. 首先将设置参数 NO.19=000E,然后再设置下表 2-1 中的参数，设置完毕后， 把系统断电，重新启动，则参数有效。 表 2-1速度控制模式要设置的参数 参数 NO.0 NO.2 NO.8 NO.9 NO.10 NO.11 名称 控制模式选择 自动调整 内部速度 1 内部速度 2 内部速度 3 加速时间常数 出厂值 0000 0105 100 500 1000 0 设定值 0002 0105 1000 800 1500 1000 说明 设置成速度控制模式 设置为自动调整 1000r/min 800r/min 1500r/min 1000ms 第7 页 NO.12 NO.25 减速时间常数 模拟量速度指令 最大速度 0 0 1000 4000 1000ms 模拟量输入为 10V 时对应 速度是 4000r/min NO.41用于设定 SON、 LSP、 LSN 的自动置 ON 00000111SON、LSP、LSN 内部自动 置 ON. NO.43输入信号选择 201110AA1在速度模式、转矩模式下 把 CN1B-5 改成 SP3 NO.72 NO.73 NO.74 NO.75 内部速度 4 内部速度 5 内部速度 6 内部速度 7 200 300 500 800 2000 3000 2500 1800 速度是 2000r/min 速度是 3000r/min 速度是 2500r/min 速度是 1800r/min 图 2-1系统控制主电路 第8 页 图 2-2速度控制模式下控制回路 3、开始运行。 通过控制 SP1、SP2、SP3、或者电位器 VC 的电压调整电机运行的速度如表 2-2 所示。 ST1、 ST2 控制电机运行的方向及启动和停止。 运行方向如表 2-3 所示