双轴伺服工作台单轴控制实验 机电一体化系统设计

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1、双轴伺服工作台单轴控制实验一、实验目的：学习和掌握双轴伺服工作台及其驱动器的操作和使用方法;学习和掌握双轴伺服工作台单轴定位控制方法;了解步进电机的频率特性;二、实验原理：本实验的内容是对双轴伺服工作台进行单轴定位控制。其研究对象为X轴。控制系统原理图如图6-1所示。其中，20GM位置控制单元，它既可实现单轴位置控制，又可实现双轴联动位置控制（本实验是对X轴进行单轴位置控制）。图6-1控制系统原理图原理部分可以参考P233页表下面的一段文字和P252页点位控制部分适当补充三．实验用仪器工具PC机1台PLC1台20

2、GM1个RS232电缆线1根编程电缆1根断路器（QF1、QF2）2个继电器（KA1）1个接触器（KM2）1个驱动器（SH-20806C）1台步进电机（57BYG250E）1台四．实验步骤：1．根据图6-2接线（为安全起见，步进电机M和驱动器SH-20806C的主控电路以及PLC外围的继电器KA1、接触器KM2输出线路已接好）；2．合上断路器QF1和QF2；3．将编程电缆连于PLC上，利用PC机上的编程软件“FXGP/WIN-C”向PLC输入PLC控制程序（此时，PLC的状态开关拔向编程位置“STOP”）；4．将编

3、程电缆连于20GM上，利用PC机上的定位软件“FXVPS-E”向20GM输入定位程序（此时，20GM的状态开关拔向手动位置“MANU”）；1．将PLC的状态开关拔向运行位置“RUN”，运行PLC，接触器KM2的主触头闭合，驱动器SH-20806C得电；2．将20GM的状态开关拔向自动位置“AUTO”；3．按“复位”按钮，X轴复位。读取此时指针指向的标尺位置A；4．按“启动”按钮，运行20GM，使X轴以1000脉冲/S的速度正向移动50MM，读取此时指针指向的标尺位置B；5．按“停止”按钮，20GM停止运行；10．

4、修改定位程序，重复上述4-9步，使X轴以10000脉冲/S的速度运行，观察并记录X轴运行状况；11．修改定位程序，重复上述4-9步，使X轴以200脉冲/S的速度运行，观察并记录X轴运行状况；12．将PLC左下角的拔动开关拔向编程位置“STOP”或PLC断电，接触器KM2的主触头断开，驱动器SH-20806C断电。图6-2控制系统接线图六．实验报告要求1．画出PLC梯形图，并写出指令代码；1．这个梯形图程序应该画出来七实验心得1．在控制步进电机启动时，如果频率升得太快，步进电机就会出现失步或不动现象；另一方面，在步

5、进电机停止之前，如果控制频率降得太快，也会出现失步或不动现象。因此，在控制步进电机启动时，应先使步进电机在低频下启动，然后逐步加速，最后使其进给脉冲频率升到所要求的高频下运行;当需要电机停止时，将脉冲频率逐步降速,然后再停止。图6-3为步进电机升、降频示意图。其中S1为步进电机最高频率；S2为输出脉冲总数；S3表示升、降频时间。S1S3S3S2频率（HZ）脉冲数（PLS）图6-3步进电机升、降频示意图2.如果步进电机在较低的频率下运行（本实验为200脉冲/S以下），步进电机就会振动，从而引起机械系统振动。步进电机

6、应避免在振动频率下运行；3.本实验步进电机57BYG250E的步距角为1.8度，驱动器向步进电机每发送200个脉冲，步进电机旋转1圈；4.步进电机旋转1圈，丝杆走1个螺距（4MM）。