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6ES7211-0BA23-0XB0安裝調(diào)試
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在許多場(chǎng)合，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的電流電壓較高，比如有的步進(jìn)電機(jī)最大輸出電流8A，電壓325V，再加上其外殼未采用鋁合金外殼進(jìn)行磁屏蔽，因此對(duì)高靈敏的接收機(jī)系統(tǒng)造成干擾，使其無法工作，并且干擾電源，尤其在高頻時(shí)，可能造成控制系統(tǒng)的單片機(jī)和上位機(jī)無法進(jìn)行正常通訊，嚴(yán)重者造成單片機(jī)死機(jī)，給正常使用造成了困難，因此干擾問題必須加以解決。
1、加裝電源濾波器，減少對(duì)交流電源的污染。
2、“一點(diǎn)接地"原則。將電源濾波器的地、驅(qū)動(dòng)器PE（地）（驅(qū)動(dòng)器與機(jī)箱底板絕緣）、控制脈沖PULSE-和方向脈沖DIR-短接后的引出線、電機(jī)接地線、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)之間電纜防護(hù)套、驅(qū)動(dòng)器屏蔽線均接到機(jī)箱壁上的接地柱上，并要求接觸良好。
3、盡量加大控制線與電源線（L、N）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)線（U、V、W）之間的距離，避免交叉.比如我們?cè)谔幚黼p軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中兩個(gè)處在同一機(jī)箱的驅(qū)動(dòng)器安裝位置時(shí),一個(gè)驅(qū)動(dòng)器銘牌朝前，另一個(gè)則朝后，并在結(jié)構(gòu)布置上使這些引線盡量短。
4、使用屏蔽線減輕外界對(duì)自己的干擾，或自己（電源線）對(duì)外界的干擾
1、引言
大型軸承內(nèi)、外套上的分度、打孔是軸承中的關(guān)鍵工序,它的工藝水平和質(zhì)量的高低直接影響軸承的質(zhì)量、壽命和制造成本。目前軸承行業(yè)大型軸承內(nèi)、外套的分度方式普遍采用人工分度方式,其分度精度低、累積誤差大、工作效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)軸承性能的提高造成很大的影響。我們所研制的大型數(shù)控分度頭,采用PLC可編程控制器,控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿對(duì)執(zhí)行工件進(jìn)行自動(dòng)分度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造費(fèi)用低，較好地解決了生產(chǎn)中的實(shí)際問題。
2、總體設(shè)計(jì)方案
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。其重要特點(diǎn)是只有周期性的誤差而無累積誤差。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器這一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，或者說:控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器就使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比。因此，控制步進(jìn)脈沖信號(hào)的頻率，可以對(duì)電機(jī)精確調(diào)速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)，可以對(duì)電機(jī)精確定位。
在我們所設(shè)計(jì)的數(shù)控分度頭中，就是利用這一線性關(guān)系，用PLC進(jìn)行電氣控制、編寫分度算法程序，控制脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿對(duì)執(zhí)行工件進(jìn)行精確分度，并可實(shí)現(xiàn)調(diào)整、手動(dòng)分度、自動(dòng)分度等多種電氣控制。
電氣控制方案為PLC+步進(jìn)電機(jī)及可細(xì)分驅(qū)動(dòng)器+數(shù)顯尺。PLC選用DVP20EH00T，AC220伏供電20點(diǎn)200HZ晶體管輸出類型;根據(jù)分度精度要求考慮，選用可細(xì)分驅(qū)動(dòng)器及步進(jìn)電機(jī)，考慮分度時(shí)對(duì)工件的扭矩M=FR=fNR,計(jì)算出最大扭矩為27Nm。按矩頻特性選取步進(jìn)電機(jī),選130BYG350A型三相混合式步進(jìn)電機(jī)及配套細(xì)分驅(qū)動(dòng)器MS-3H130M。
PLC的I/O配置如下表：
I0.0 調(diào)整/分度 Q0.0 脈沖數(shù)
I0.1 急停 Q0.1 花盤上升
I0.2 步進(jìn)轉(zhuǎn)位 Q0.2 花盤下降
I0.3 花盤卡緊/松開 Q0.3 故障指示
I0.4 花盤上升/下降 Q0.4 方向
I0.5 自動(dòng)分度 Q0.5
I0.6 調(diào)整啟動(dòng)/結(jié)束 Q0.6
I0.7 驅(qū)動(dòng)器信號(hào) Q0.7
I0.10-I0.13 孔數(shù)設(shè)置
該數(shù)控分度頭在徑向安裝數(shù)顯尺來控制徑向分度尺寸;由PLC控制步進(jìn)電機(jī)軸向分度。操作人員啟動(dòng)電源,輸入分度數(shù)后,調(diào)整/分度開關(guān)置于分度位置即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)分度。在自動(dòng)分度中可實(shí)現(xiàn)分度機(jī)構(gòu)的松開、上升、分度、下降、卡緊再松開的順序控制
3、分度算法
設(shè)總孔數(shù)為D2,總脈沖數(shù)D0，分度脈沖可計(jì)算為:D0/D2=D4+D5(余數(shù))。若D5=0時(shí),步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次,電機(jī)轉(zhuǎn)角控制脈沖均為D4。若D5≠0時(shí),將D5與孔數(shù)的一半(D2/2=D8)進(jìn)行比較，若小于孔數(shù)的一半，步進(jìn)電機(jī)先按D4個(gè)脈沖分度，步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個(gè)分度角，余數(shù)D5累積一次，當(dāng)累積數(shù)大于D8時(shí)，步進(jìn)電機(jī)則按D4+1個(gè)脈沖分度一次，此時(shí)累積數(shù)減去D4+1脈沖的余數(shù)即D2-D5，然后再按D4個(gè)脈沖分度，依次類推直至分度完畢;若余數(shù)大于孔數(shù)的一半，步進(jìn)電機(jī)先按D4+1個(gè)脈沖分度，余數(shù)按D2-D5累積，當(dāng)累積數(shù)大于D8時(shí)，步進(jìn)電機(jī)則按D4個(gè)脈沖分度一次，此時(shí)累積數(shù)減去D4脈沖的余數(shù)D5，然后再按D4+1個(gè)脈沖分度，依次類推直至分度完畢。這樣的分度算法，使孔與孔之間的分度誤差始終小于一個(gè)脈沖當(dāng)量，可以實(shí)現(xiàn)在3600轉(zhuǎn)角誤差為0的分度精度要求。
4、結(jié)束語
該大型數(shù)控分度頭應(yīng)用于1000mm～2000mm的軸承內(nèi)、外套的分度。主要優(yōu)點(diǎn)為:(1)分度精度高。驅(qū)動(dòng)器在最高細(xì)分10000工作狀態(tài)下，孔孔之間分度誤差可控制在7.3μm,可以實(shí)現(xiàn)3600轉(zhuǎn)角誤差為0的分度精度要求，滿足了工件的分度要求。(2)工作效率高，分度速度快。選用的PLC最高頻率為200HZ，在自動(dòng)分度工作狀態(tài)下，50個(gè)孔的分度工作不足十分鐘即可完成。(3)操作靈活、簡(jiǎn)便。該數(shù)控分度頭實(shí)現(xiàn)調(diào)整(不分度)、手動(dòng)或自動(dòng)分度等電氣操作。人工分度方式需要測(cè)量、畫線等費(fèi)工費(fèi)時(shí),由PLC控制的步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)分度方式只需輸入分度數(shù),即可實(shí)現(xiàn)分度的多種控制。(4)該數(shù)控分度頭經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。投入使用后，較好地解決了以往大型軸承內(nèi)、外套的分度存在的問題，提高了軸承產(chǎn)品質(zhì)量,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎 車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。因此，單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計(jì)算機(jī)應(yīng)用 與智能化控制的科學(xué)家、工程師。
單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇：
1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用
單片機(jī)具有體積 小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀 器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。 例如精密的測(cè)量設(shè)備(功率計(jì)，示波器，各種分析儀)。
2.在工業(yè)控制中的應(yīng)用
用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控 制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系統(tǒng)等。
3.在家用電器中的應(yīng)用
可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機(jī)控制，從電飯褒、洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)機(jī)、彩電、 其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門
4.在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用
現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備通信接口，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用 提供了的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從 手機(jī)，電話機(jī)、小型程控交換機(jī)、樓宇自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的，集群移動(dòng)通信，無線電對(duì)講機(jī)等。
5.單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用
單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例 如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。
6.在各種大型電器中的模塊化應(yīng)用
某些專用單片機(jī)設(shè)計(jì)用于實(shí)現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機(jī)，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機(jī)的原理)，就需要復(fù)雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。如：音樂信號(hào)以數(shù)字的形式存于存儲(chǔ)器中(類似于ROM)，由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號(hào)(類似于聲卡)。
在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡(jiǎn)化了電路，降低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。
此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教 育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。
單片機(jī)應(yīng)用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的意義在于，單片機(jī)的應(yīng)用從根本上改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。