PLC控制分切机设计

P L C控制分切机设计集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

毕业设计（论文）

题目：PLC控制分切机设计

专业：机电一体化技术

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摘要

在医疗诊断试剂行业需要高速精密分切设备进行试剂片的分切，实际使用时利用人工切成需要的小片，人工操作精度差，速度慢，工作枯燥。

本文提出PLC为核心，结合步进电机实现位置控制方法，以及通过指拨开关实现简单参数设定，对试剂片分切机进行改造，从而保证分切机实现精确进给。

关键词：PLC；步进电机；位置控制

目录

1引言

在医疗诊断试剂行业需要高速精密分切设备进行试剂片的分切。试剂片生产中是卷料生产，实际使用时利用人工切成需要的小片，使用人工精度差，速度慢，而且人员工作枯燥。

2PLC 简介

PLC 是一种可编程的数字逻辑控制设备,早期用于开关量的逻辑控制,多用作控制电动机正反转和电磁阀的开关动作,从而控制机械设备的运转。只要合理分配输入、输出点,根据控制要求设计梯形图,采用基本指令和步进指令就可达到控制目标。随着控制要求的不断提高,许多PLC 生产厂家进一步优化和完善PLC 的功能,增加了功能指令,大大拓宽了PLC 的应用范围,使PLC 在某种程序上可以代替控制器和计算机的协同工作系统,为工业生产和民用控制设计提供方便。PLC 的具有可靠性高、功能性强和编程简单等优点,所以深受设计人员的喜爱。PLC 就如同一部计算机与继电器控制设备相结合的新型高性能控制装置。PLC 的基本单元包括中央控制器（CPU ）、存储器、输入单元和输出单元。除了基本单元,PLC 还可以追加许多扩展模块,从而增强其功能和性能。

随着工控技术的不断发展，可编程序控制器的价格比越来越高，步进电极受脉冲控制，位移量取决于脉冲数，而PLC 又有脉冲输出、脉冲控制功能，PLC 与步进电极很容易实现位置控制功能。本机将试剂片卷料的供给用PLC 控制步进电机，构成开环控制来实现精确进给。

3构成

采用NAIS 公司的FP0PLC 集中控制（内置2轴位置控制功能、高速计数功能等，编程软件采用梯形图），采用TAMAGAWA 公司的五相步进电机及步进电机控制器，步进角为0.72度,既每500脉冲/转.另外用指拨开关设定分切长度参数。

图1为设备的构成原理图。试剂片卷料经进给轮，移送相应长度后，分切电机动作，带动切刀，将试剂片卷料切成小片。

图1设备的构成原理图

试剂片

分切电机

进给轮

步进电

切刀

4

1

步进电机与进给轮用1：1驱动。而步进电机为500脉冲/转。知道需要步进的距离，及进给轮的半径就可以计算需要多少个脉冲。本设计中进给轮周长为50mm，即每个脉冲为0.1mm。本设计中对于步进的精度要求不是很高，0.1已经足够。若要提高精度，可以采用闭环控制。

松下FP0-16CTPLC的I/O口分配表Array使用NAISCONTORL-FPWINGR编辑梯形图。

因为为了节约成本选用PLCIO口比较少，对IO口进行复用，X0-4作为主控与指拨开关的8421复用，通过Y2控制一个4组触点的继电器切换；Y3-Y6是指拨开关的分时输入控制。程序中较多的地方应考虑32位数据的计算。

脉冲数量的计算：500/周长=每mm的脉冲数

每mm脉冲数*步进距离=总脉冲数

实际编程时是先500*步进距离再去除以周长。

注:F168SPD1功能介绍

指令格式:[F168SPD1,S,n]

S为参数表首地址,n为指定脉冲输出端,n只能为0或1,n=0时,输出端为Y0,方向控制端为Y2,原点输入端为X0.n=1时输出端为Y1,方向控制端为Y3,原点输入端为X1.下表为F168指令参数设置表。

图3控制程序梯形图

5．结束语

本机投入后，提高了精度，减少人员配置，提高人员的生产效率。

综上所述，利用PLC控制步进电机实现进给，简化了电路的设计，提高了系统的稳定性、设备的进给精度，通过编程软件可以方便的编辑梯形图以及设定有关参数，利用指拨开关可以准确、直观的显示、设定有关参数，有效的提高了产品质量。PLC无论在工业生产上还是在民用商用设计上都显示出很大的发展潜力,将会的未来的日子里继续发挥作用。我也将在未来的日子里努力钻研，希望能够发掘自己的潜力，提高设计水平。

最后，感谢老师们三年以来不辞辛劳地悉心教导，特别是本次毕业设计的指导老师----张老师所给予的指导和帮助。

参考文献

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[11]NAISFP0可编程逻辑控制器用户手册

[12]TAMAGAWAAU9118步进电机控制器用户手册