西门子电机6SL3120-2TE21-0AA4参数详细

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1 引言

本机是将兔毛原料未经改性处理，直接进行开松、梳理，制成一定支数的毛条，具备抱合力大和加有真捻等特点，并由纺纱机(FNT-28型兔毛纺纱机，**号:9424N73-4)纺制成各种规格支数的细纱。本机是国家发明**产品(**号:93106597-6)，八五国家星火项目，同时又被国家科委列为九五项目。

本机电气部分采用继电器控制系统，动力驱动由三相异步电动机来完成。该控制系统有三点不足:

(1) 继电器线路接线复杂，功能单一。 继电器接触控制系统的逻辑部分由许多继电器;按某一固定形式连接而成，若工艺流程发生改变，则需要改变继电器控制系统的接线，才能满足新的工艺流程要求。工人实际操作和维修复杂，易出故障;

(2) 可靠性不高，控制精度不够，这就势必影响了出条支数、出条定重;

(3) 继电器控制柜的体积大，占用了较大的生产空间，影响了工人的操作。

因此有必要对本机的控制系统进行改造。近年来，随着

科学技术的飞速发展，步进、伺服电机的应用越来越广泛，其功能多样性和产品可靠性日臻完善，正在逐步取代原来的普通电机。而且随着可编程控制器技术的日益成熟，将二者完整地结合起来，完成对各种复杂运动的自动控制，实行机电一体化，正在成为一种趋势。

2 控制方案的确定

由于步进电机可直接用数字信号控制，*反馈可开环工作，无累积定位误差，控制精度高，因此被广泛用于数字控制系统和计算机控制系统。而可编程序控制器(PLC)是一种适于工业现场控制的，由单片计算机(CPU)、外围大规模集成电路(LSI)、系统软件及I/0接口等构成的新型控制器，用户通过软件设计，可实现以往难以实现的各种复杂逻辑控制。与通用PC机或单片机构成的系统相比，PLC具有可靠、抗扰能力强、编程简单等优点，已成为替代传统继电接触器控制线路的升级换代产品。因此，本系统采用可编程控制器(PLC) 为控制核心，步进电动机为执行元件、红外光电传感器为检测元件的新型系统，实现了兔毛梳理机的计算机数字控制

 控制系统的实现

3.1 系统组成

PLC选用日本松下FP0 PLC，共8点输入(X0~X7),8点输出(Y0~Y7)，主要控制主电机Motor1和毛斗步进电机Motor2的工作状态和转速;步进电机选用两相混合步进电动机，步距角1.8°/STEP，用于驱动主机和毛斗;步进电机驱动器选用DMD402，电源电压DC14V~40V，其作用是根据PLC的控制指令对电机实现脉冲和方向控制。

3.2 系统工作原理

FP0系列PLC除具有一般逻辑控制与运算功能外，还具有高速计数输入(较大10kHz)、PLS脉冲直接输出、SPD位置控制、PWM脉冲输出等特殊处理功能，用于步进电机的速度控制或位置按制十分方便。

在图3所示系统中:PLC输出口Y0、Y1以脉冲速率方式输入步进电机驱动器的Pulse bbbbb端，控制梳理机主电机和毛斗电机转速和位移。PLC输出口Y2、Y3以方向信号输入到驱动器Directional bbbbb端，控制梳理机电机的转向。输出点Y4、Y5是步进电机复位信号RST，每次开机对步进电机驱动器清零。PLC输入点X0以梳理机喂入量斗处的红外传感器作为输入信号，可调节喂入量斗的喂毛量。X1、X2作为步进电机的启动信号，X3作为步进电机复位信号。X4以为位置传感器作为输入信号，检测梳理机是否复位。可以利用当需要手动操作时，可通过PLC的手动输入信号X5、X6，以点动方式按制电机的正转或反转。控制关系为:X5=ON，电机正转;X6=ON，电机反转

4.4 设置和取消参考点
如果还没有确定参考点，那么参考点曲线应从按“START”按扭(I1.0)开始。CPU有可能输出较大数量的控制脉冲。在所需的参考点，按“设置/取消参考点”开关(I1.4)后，首先调用停止电机的子程序。然后，将参考点标志位M0.3置成1，再把新的操作模式“定位控制”显示在输出端Q1.0。

如果I1.4的开关已，而且“定位控制”也被(M0.3=1)，则切换到“参考点曲线”参考点曲线。在子程序1中，将M0.3置成0，并取消“定位控制”的显示(Q1.0=0)。此外，控制还为输出较大数量的控制脉冲做准备。当再次I1.4开关，便在两个模式之间切换。如果此信号产生，同时电机在运转，那么电机就自动停止。

实际上，一个与驱动器连接的参考点开关将代替手动操作切换开关的使用，所以，参考点标志能解决模式切换。

4.5 定位控制
如果确定了一个参考点(M0.3=1)而且没有联锁，那么就执行相对的定位控制。在子程序2中，控制器从输入字节IBO读出对偶码方式的定位角度后，再存入字节MB11。与此角度有关的脉冲数，根据下面的公式计算:
N=φ/360°×S
式中:N-控制脉冲数
φ-旋转角度
S-每转所需的步数
该程序所使用的步进电机采用半步操作方式(S=1000)。在子程序3中循环计算步数，如果现在按“START”按钮(I1.0)，CPU将从输出端Q0.0输出所计算的控制脉冲个数，而且电机将根据相应的步数来转动，并在内部将“电机转动”的标志位M0.1置成1。
在完整的脉冲输出之后，执行中断程序0，此程序将M0.1置成0，以便能够再次起动电机。

4.6 停止电机
按“STOP”(停止)按扭(I1.1)，可在任何时候停止电机。执行子程序0中与此有关的指令。

5 程序和注释

(1) 能对三相步进电动机的转速进行控制。

(2) 可实现对三相步进电动机的正、反转控制。

(3) 能对三相步进电动机的步数进行控制。

二、 问题的提出

1 、 移位指令分为几种？各有什么功能？

FX2 系列可编程控制器移位指令有移位、循环移位、字移位及先入先出 FIFO 指令等数种，其中循环移位分别带进位位循环及不带进位位的循环。移位有左移和右移之分。 FIFO 分为写入和读出。

从指令的功能来说，循环移位是指数据在本字节或双字内的移位，是一种环形移动。而非循环移位是线形的移位，数据移出部分会丢失，移入部分从其他数据获得。移位指令可用于数据的 2 倍乘处理，形成新数据，或形成某种控制开关。字移位和位移位不同，它可用于字数据在存储空间中的位置调整等功能。先入先出 FIFO 指令可用于数据的管理。现择要介绍如下。

（ 1 ）位右移指令

该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 8-11 所示。

表 8-11 位右移指令的要素

位右移指令是对 n1 位 [D] 所*的位元件进行 n2 位 [S] 所*元件的位右移

当 X0 由 OFF → ON 时， [D] 内（ M0~M15 ）各位数据连同 [S] 内（ X0~X3 ） 4 位数据向右移 4 位，（ X0~X3 ） 4 位数据从 [D] 高位端移入，（ M0~M3 ） 4 位数据从 [D] 低位端移出（溢出）。当 X10 再次从 OFF → ON 时，（ X0~X3 ） 4 位数据再次从 [D] 高位端移入，当前（ M0~M3 ） 4 位数据从 [D] 低位端溢出。依次类推。

用脉冲执行型指令时，指令执行取决于 X10 由 OFF → ON 变化；而用连续指令执行时，移位操作是每个扫描周期执行一次，使用指令时必须注意。

（ 2 ） 循环右移

该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 8-10 所示。

循环右移指令的要素表

循环右移指令可以使 16 位数据、 32 位数据向右循环移位