1、 PLCPLC的自动往返工作台控制设计的自动往返工作台控制设计 本文基于自动往返工作台的 PLC 程序设计，提出一种PLC 程序设计方法，包括 PLC 控制模块，速度和位置反馈模块以及安全控制模块等，对整个控制设计作了全面 的阐述和归纳总结，并提出改进的设想。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台 需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停 留，以满足生产工艺要求。用PLC 程序实现工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序 设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员 的理解和掌握。 2、关键词：PLC，自动往返，工作台，控制， 梯形图，
2、指令 一、总体方案的确定一、总体方案的确定 1. PLC 输出低电压、低电流的信号不能实现对步进电机的驱动，需要进行功率放大， 再者，PLC 生成的脉冲要完成驱动步进电机必须要有环形脉冲分配，而这些功能可以 用步进驱动器来实现。因此确定总体方案如图所示： 2.控制原理图： X 轴 Y 轴 二二. .机械部分设计机械部分设计 1.传动方式 为了保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。 由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作 台的摩擦系数，提高运动平稳性。 考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选用，为了达到分辨率要求，以及步进电机 的负
3、载匹配，采用齿轮减速传动。 2.工作台外形及重量初步估计 设工作台的长度 800mm,宽 600mm,工作台纵向位移 400mm, 工作台横向位移 300mm, 工作台重量：300kgs 3.滚珠丝杠计算、选型 4.步进电机选型 选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功 率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并 有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩 频特性曲线的范围内。 一般地说最大静力矩Mjmax 大的电机，负载力矩大。 选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉
4、冲当 量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是 可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精 度是由电机的固有特性所决定。 选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与 步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机 床快速移动的需要。 选择步进电机的计算： （1）计算齿轮的减速比 根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i 计算如下: i=(.S)/(360.) (1-1) 式中 -步进电机的步距角（o/脉冲） S -丝杆螺距（mm) -(mm/脉冲） （2）计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量 Jt。 Jt=J1+（1/i2)(J2+Js）+W/g（S/2)2 （1-2） 式中 Jt-折算至 电机轴上的惯量(Kg.cm.s2) J1、J2 -齿轮惯量(Kg.cm.s2) Js -丝杆惯量(Kg.cm.s2)
