MR500M机电气一体化实训指导书.doc

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1、目录第一章绪论31．1概述31．2装置特点4第二章系统硬件52.1可编程控制器概述52.1.1可编程控制器的产生及定义52.1.2可编程控制器的分类及特点52.1.2可编程控制器的应用72.1.3PLC控制系统的分类72.2可编程控制器原理92.2.1ＰLC的组成与基本结构92.2.2ＰＬＣ各组成部分92.2.3ＰＬＣ的基本工作原理102.2.4ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ滞后现象112.3步进电机及驱动112.3.1步进电机简介112.3.2步进电机性能142.3.3步进电机接线图142.3.4步进驱动器142.4传感器和气动元件172.5变频器182.5.1变频器简介182.5.2变

2、频器19第三章系统实训27实训一气源处理系统实训27实训二气动元件的调节实训28实训三传感器实训29实训四PLC基本指令实训34实训五PLC控制上料气缸上料实训40实训六步进马达控制实训42实训七变频器面板（PU）控制运行实训45实训八PLC控制变频器实训48实训九编码器控制皮带线电机行程实训53实训十N:N网络485通讯实训56实训十一系统运行控制59第一章绪论1．1概述“CR500M型光机电一体化实训装置”是科莱德公司针对大学学生实习、职业学院学生技能训练而研发的教学设备，本装置从机械零件安装、调试到电气回路的设计和连接都可以进行训练，它填补了国内高校在“机电一体化实践

3、训练”领域的空白。本装置综合了《电机传动与控制》、《运动控制》、《电机控制》、《可编程控制器技术》、《机电一体化系统》、《机电控制工程》、《自控原理》等多个课程实训内容，是作为机电专业、机械制造与自动化专业、先进制造专业、电气工程、自动化进行学生动手训练的最佳产品。本装置集成有PLC控制器、电机及其驱动、电控箱、皮带线、直线运输机构、机械手等部件。机械部分是一个工业标准运输线、采用滚珠丝杠传动的直线运输机构、机械抓手组成，用于实现完整上料、运输、转移和分选动作。执行装置根据驱动和控制精度的要求可以分别选用变频器和步进电机。步进电机不需要传感器，不需要反馈，用于实现开环控制；

4、步进电机可以直接用数字信号进行控制，与计算机的接口比较容易；没有电刷，维护方便、寿命长；启动、停止、正转、反转容易控制。步进电机的缺点是能量转换效率低，易失步（输入脉冲而电机不转动）等。控制装置由PLC和相应驱动器等组成。驱动器接受PLC机发出的位置和动作指令，进行规划处理，转化成驱动器可以接受的指令格式，由驱动器进行处理和放大，输出给执行装置。控制装置和电机（执行装置）之间的连接示意如下图所示：运动控制器（半）闭环控制连接示意图1．2装置特点l机械零件可以自由拆装；l电气回路可以自由连接；l装置配置了从光电传感、步进马达、PLC、气动元件等多方面的机电元件；l可以彻底训练

5、学生的动手实践能力；第二章系统硬件本系统各单元采用三菱FX2N-32MT作为控制部件，各单元采用挂箱结构可灵活组合使用。在系统中采用了人机界面、变频器、步进电机和异步电机等。2.1可编程控制器概述2.1.1可编程控制器的产生及定义1、1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（programmablelogiccontroller）。2、70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域

6、，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC（programmableontroller）。但由于PC容易与个人计算机（personalcomputer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。3、1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。4、PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所

7、以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。5、PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。2.1.2可编程控制器的分类及特点1、从组成结构形式分一体化整体式ＰＬＣ、模块式结构化ＰＬＣ2、从组成结构形式分超小型ＰＬC、小型ＰＬＣ、中型ＰＬＣ、大型ＰＬＣ、超大型ＰＬＣ3、按输出形式分继电器输出：为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载晶体管输出：