基于西门子s7-300步进电机定位控制系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第193期)机械工程与自动化NO．62015年12月MECHANICALENGINEERING＆AUT0MAT10NDec．文章编号：1672—6413(2015)06—0143—02基于西门子S7—300的步进电机定位控制系统设计杨慧远，焦志刚(沈阳理7-大学装备7-程学院，辽宁沈阳110159)摘要：针对某型号引信自动装配机在雷管自动上料过程中需要精确定位的问题，提出使用西门子s7—300PLC和FM353步进定位模块的设计方案，重点介绍了步进电机的选型过程、FM353定位原理和使用方法。实践证明该

2、系统性价比高，功能完善，完全满足现场控制要求。关键词：PIC；定位控制系统；步进电机中图分类号：TP273文献标识码：A0引言PLC，FM353将PLC指令转换成内部指令后将其发步进电机作为执行原件，是一种把电脉冲信号转送到步进电机驱动器，驱动器再将弱电信号转换成强电变为角位移或线位移的开环控制元件，能够实现快速信号，从而控制定位平台和机械手臂精确定位完成雷管启动和停止以及位移和角度的精确控制。步进电机具的上料。有跟踪性能好、动态响应快、无累积误差等优点，被广泛应用于自动生产控制中。FM353模块是通过步进电机实现精确定位的智能模块，可实现任何点对

3、点定位和对响应、速度和精度有较高控制要求的复杂运动模式，能够应用于所有低图1步进电机定位控制系统原理框图2．2硬件选型负荷及没有较大负载波动的位置控制场合。2．2．1PLC选型PLC作为工业控制计算机，具有运算速度快、可考虑到工作时序、启停控制、位置检测、手动控制、靠性高、编程方法灵活、扩展功能和通信联网能力强、现场报警等需求，综合分析需要73个输入点、64个输不易受外界干扰等优点，是目前广泛应用的控制装置。出点以及3个模拟量输入。根据实际需求选择S7—采用PLC作为控制器，并结合其专用模块FM353组300系列的CPU314模块，该CPU可用于对

4、过程处理成的定位控制系统具有定位精度高、可靠性和经济性能力和响应时间要求较高的场合。好的特点。2．2．2步进电机及驱动器选型1步进电机定位控制系统构成及装配任务根据实际工况，定位平台选用滚珠丝杆机构，电机某弓l信自动装配机是一条能够实现其机构合件的采用多段速运行模式。预选德国百格拉DM397／雷管、套筒、击针、支筒和密封件等5个零件的自动装LWA型三相混合式防爆步进电机作为定位电机。配及检测的生产线，能够实现雷管等易燃易爆火工品根据自动装配机定位平台负载低、动态性要求高的自动装配。该装配系统的关键技术是通过两台步进的特点选择驱动器WD3—007，该

5、驱动器与百格拉电机电机分别控制定位平台和机械手臂，将雷管准确放人配套使用性能最佳。雷管座，所以作为核心驱动部件的步进电机的精确定电机具体选型过程如下：位成为装配成功的决定因素。定位平台滚珠丝杆机构示意图如图2所示。工件2控制系统硬件设计质量MA一6．5kg，工件与定位平台之间的摩擦因数2．1装配机控制方案一0．2，外力F一400N，丝杆长度BL一0．5m，丝杆直为保证定位精度和定位的可靠性，并考虑火工品的径BD一0．01m，丝杆螺距BP一0．004m，丝杆效率安全生产技术要求，选择SIEMENS系列PLC、FM353B一0．9，移动距离为d===0

6、．4m，轴连接器惯量J一定位模块、步进驱动器及防爆步进电机组成步进控制10×10kg·m。，滚珠丝杆密度p一7．9×10。kg·系统。步进电机定位控制系统原理框图如图1所示。m。此操作系统中，操作人员通过按钮将指令发送给。根据步进电机选型手册的相关计算公式可知滚收稿13期：2015-06—01；修订日期：2015—10一l0作者简介：杨慧远(1985一)，男，河南平顶山人，在读硕士研究生，主要研究方向：弹药生产工艺及设备。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com