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- / N系列體驗文章—N16S2T驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性
作者:北京 奚工
一、測試背景
為某項目驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性,利用海為N型PLC給步進驅動器連續(xù)發(fā)送脈沖從而控制步進電機使絲杠做往復直線運動。持續(xù)工作一周后,進行運動精度和重復性數(shù)據(jù)比較。當然N系列的PLC還可以做簡單地直線插補運動和圓弧插補運動,在這里沒有應用,以后有機會可進行測試。
二、硬件配置
控制器采用海為N系列運動型CPU型號為N16S2T,該CPU提供4路200KHz的高速脈沖輸入和4路200KHz的高速脈沖輸出,CPU為步進驅動器提供脈沖控制輸出。24V電源為步進驅動器和CPU輸出提供電源,CPU的輸入點可用CPU自身提供的24V電源提供工作電源。另外,為簡單的測試任務配置三個自復位式按鈕,分別用于系統(tǒng)啟動,系統(tǒng)停止,系統(tǒng)回零功能。
具體的控制要求如下:
1、當系統(tǒng)在電氣零點的情況下,按下系統(tǒng)啟動按鈕方可運行該系統(tǒng),運行系統(tǒng)后絲杠上的滑塊會按照絲杠的形成做持續(xù)的往復運動。
2、當系統(tǒng)在運行狀態(tài)下,或者回零狀態(tài)下,按下系統(tǒng)停止按鈕,CPU都將停止脈沖輸出,電機停止旋轉。
3、當系統(tǒng)上電時,必須首先進行系統(tǒng)回零,系統(tǒng)啟動按鈕無效。
三、程序設計
1、利用海為編程軟件,首先為工程進行硬件配置如圖,設置PLS0通道為1。
2、點擊主程序塊建立主程序,由于程序量小因此直接在主程序中進行編程。該測試任務中,利用到的功能塊主要是D.PLSR(加減速脈沖輸出功能塊),PSTOP(脈沖停止輸出功能塊),ZRN(原點回歸功能塊)和SETZ(設置電氣零點功能塊)。部分程序如下圖:
四、系統(tǒng)調試和運行
1、離線調試,利用HaiweiHappy軟件自帶的離線調試功能進行離線程序測試,檢查邏輯控制關系。
2、聯(lián)機調試,將通訊電纜將CPU模塊和計算機通過串口相連,進行聯(lián)機調試,觀察設備運轉情況,進一步檢查邏輯控制功能,以及調整脈沖輸出的脈沖數(shù)和脈沖頻率和加減速時間等參數(shù)。
3、系統(tǒng)運行。
五、測試結論
通過對絲杠的運動距離的重復多次測量??梢宰C明海為N系列N16S2T這款CPU在常規(guī)環(huán)境下,長時間工作時設備的穩(wěn)定性和重復性是有保證的。
六、使用心得
第一次使用海為PLC,感謝海為工作人員為我申請了一個N型的PLC,首先拿到產(chǎn)品的時候包裝外觀還是很規(guī)矩的。硬件方面不管是接線還是接口配置,在國產(chǎn)品牌中算是中規(guī)中矩。但是個人感覺海為的編程軟件還是有很多亮點:
1、軟件上手很快,雙擊打開后只需要新建項目,系統(tǒng)就會提示你下一步需要做哪些工作而且都是即時顯示,讓你的工程IO點,存儲區(qū)等配置一目了然。
2、在寫程序時,調用功能塊時,比如在調用D.PLSR時,會自動填寫相應功能的系統(tǒng)寄存器,如下圖。不需要再去查手冊然后手動填寫。
3、調試功能分為脫機調試和聯(lián)機調試不用再安裝其他軟件,操作一目了然基本不用看手冊,直接就知道怎么操作非常簡便。
總體來說,Haiwell PLC初次使用的總體感覺是,上手快,查找資料效率高,所有的關鍵點都在幫助文檔的目錄中一目了然,功能塊功能豐富,串口的自由口通訊成為基本配置,可提高設備集成性,如一些廠家自己協(xié)議的設備可以不用第三方設備進行協(xié)議轉換。最后對于運動控制有一點看法,在進行運動控制編程時,如果在編程界面中有一個是設置運動參數(shù)的界面,比如設置參數(shù)電機旋轉一圈的脈沖數(shù),電機旋轉一圈實際物體前進多少mm,啟動速度、加減速速度設定,加加減速度等參數(shù)的設置。然后通過這些設置的數(shù)據(jù),在主程序編程時,直接調用真正的運動控制功能塊,這些功能塊只需要填寫需要走的距離,運動速度,在狀態(tài)側直接顯示當前的位置,而不是輸入脈沖數(shù),脈沖頻率等參數(shù)。這個功能有點類似西門子的200smart的CPU,當然也可以將這個思路運用到PID控制。一點拙見說的不對的地方多見諒。
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