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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

2016-09-06 09:08:50 haiwell 803

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給步進驅動器連續發送脈沖從而控制步進電機使絲杠做往復直線運動。持續工作一周后，進行運動精度和重復性數據比較。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。

N16S2T驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性1.png

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，分別用于系統啟動，系統停止，系統回零功能。

具體的控制要求如下：

1、當系統在電氣零點的情況下，按下系統啟動按鈕方可運行該系統，運行系統后絲杠上的滑塊會按照絲杠的形成做持續的往復運動。

2、當系統在運行狀態下，或者回零狀態下，按下系統停止按鈕，CPU都將停止脈沖輸出，電機停止旋轉。

3、當系統上電時，必須首先進行系統回零，系統啟動按鈕無效。

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。

N16S2T驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性2.png

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：

N16S2T驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性3.png

四、系統調試和運行

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和脈沖頻率和加減速時間等參數。

3、系統運行。

五、測試結論

通過對絲杠的運動距離的重復多次測量。可以證明海為N系列N16S2T這款CPU在常規環境下，長時間工作時設備的穩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，首先拿到產品的時候包裝外觀還是很規矩的。硬件方面不管是接線還是接口配置，在國產品牌中算是中規中矩。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寄存器，如下圖。不需要再去查手冊然后手動填寫。

N16S2T驗證絲杠長時間工作后的精度和重復性4.png

3、調試功能分為脫機調試和聯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，如一些廠家自己協議的設備可以不用第三方設備進行協議轉換。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的界面，比如設置參數電機旋轉一圈的脈沖數，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，加加減速度等參數的設置。然后通過這些設置的數據，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，在狀態側直接顯示當前的位置，而不是輸入脈沖數，脈沖頻率等參數。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。

標簽: 海為科技