单轴位置控制系统设计

1．单轴位置控制系统设计

1.1. 基本控制要求

该单元有电机带动轴运动,气泵产生气体带动气缸（用气缸模拟机械手）上下运动和吸附物块组成。电机带动轴的左移Y0和右移Y1。轨道有三个接近开关(1、2、

3)定位三个工位, 气缸由电磁阀控制进气和出气，实现气缸的上升和下降(Y2)，

吸附开关X3控制吸附物块(Y3),设计有手动和自动控制部分,可以通过开关X14选择控制方式。

1.1.1.手动控制要求

通过X14开关选择手动控制方式，通过控制面板来控制，手柄控制气缸向左X16、向右X17移动，气缸的上X4和X5下通过面板旋钮控制，物块的吸附通过面板旋钮

X3控制，来完成物块在三个工位上的移动。

1.1.

2.自动控制要求

通过X14开关选择自动控制方式，按复位按钮，气缸回到工位1，按启动按钮后，气缸下降吸附物块，然后上升，再从工位1移动到工位2，再下降，释放物块回升气缸，4秒过后气缸下降吸附物块从工位2移动到工位3，再下降释放物块回升气缸，4秒后再下降吸附物块从工位3移动到工位1，下降释放物块回升气缸，工作全部完成，气缸停止在工位1。

1.2.硬件设计

1.2.1 I/O地址分配表

根据对单轴运动控制系统的分析，分配对应的I/O口，I/O地址分配表如表XO 急停按钮X11 停止按钮X1 位置1 X12 右移

X2 位置2 X13 手动

X3 位置3 X14 吸附

X5 吸附/松开X15 上移

X6 上位X16 下移

X7 下位X17 左移

X10 启动按钮

表1.2.1.1 PLC输入设备

Y4 吸附控制

Y10 上升控制

Y11 下降控制

Y2 左移控制

Y3 右移控制

Y6 启动控制

Y5 停止控制

Y7 复位控制

表1.2.2.2PLC输出设备

1.2.2I/O接线图

图1.2.2 I/O接线图

如上图1.2.2所示，根据对单轴运动控制系统的地址分配表，分配对应的I/O接线图，画出运料单轴运动控制系统的I/O接线图。为单轴运动控制系统的I/O接线图。

1.3程序设计图

图2.3.1

图2.3.2

图2.3.3

图2.3.1、 2.3.2、 2.3.3所示，为单轴运动控制程序SFC块形图。程序分析：如图2.3.1所示，M8002初始化将Y6置位，当X13接点闭合时，为手动操作，可通过按钮X12，X15,X16和X17来移动，当X13接点未闭合时即为自动控制，此时，按下启动按钮X10系统开始进行自动控制模式运行，如图2.3.2所示：S0初始化准备运行，此时运行灯打开，而停止灯熄灭。此后无论在何处开始运行，当到达下一位置时位置接点接通，使S11置位，输出下移动作,X7为下限，直至X7接通，S12置位，执行松开动作，防止动作过快增加延时（可根据要求或实际情况不同修改延时时间）。若从原位即位置1开始,先下放后吸附，吸附之后继续向位置2移动，到达位置2时，位置2的行程开关闭合，开始执行下放、松开、上升然后经过延时后再下降、吸附、上升等一系列动作，接着继续向位置3运行，直到完成和前面一样的过程后开始返回；

X0为急停按钮，按下后，无论运行在什么位置均会停止。当按下停止按钮X11,停止自动运行模式完成后，系统进入自动复位模式，如图2.3.3所示。M0为复位完成标志，可在图2.3.2中看到。X13为手动按钮，按下后可执行手动模式X15、X16、X17、X12、X14分别为控制上、下移动，左、右移动和吸附/松开的接点，Y10、Y11、Y2、Y3、Y4分别为表示输出上、下移动，左右移动和吸附/松开。

主要参考文献

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