[align=left]
1 引言
切紙機械是å°åˆ·å’ŒåŒ…è£è¡Œæ¥æœ€å¸¸ç”¨çš„è¨å‚™ä¹‹ä¸€ã€‚切紙機完æˆçš„æœ€åŸºæœ¬å‹•作是把待è£åˆ‡çš„ææ–™é€åˆ°æŒ‡å®šä½ç½®ï¼Œç„¶åŽé€²è¡Œè£åˆ‡ã€‚å…¶æŽ§åˆ¶çš„æ ¸å¿ƒæ˜¯ä¸€å€‹å–®è»¸å®šä½æŽ§åˆ¶ã€‚æŽ¨é€²å®šä½ç³»çµ±çš„å¯¦ç¾æ˜¯åˆ©ç”¨å–®ç‰‡æ©ŸæŽ§åˆ¶ï¼Œç•¶æŽ¥æ”¶ç·¨ç¢¼å™¨çš„脈沖信號é”到è¨å®šå€¼åŽï¼Œå–®ç‰‡æ©Ÿç³»çµ±è¼¸å‡ºä¿¡è™Ÿï¼Œæ–·é–‹é€²çµ¦é›»æ©Ÿçš„æŽ¥è§¸å™¨ï¼ŒåŒæ™‚é›»ç£é›¢åˆåˆ¶å‹•器的離åˆåˆ†é›¢ï¼Œå‰Žè»Šåˆ¶å‹•推進系統的慣性,從而實ç¾ç²¾ç¢ºå®šä½ã€‚由于è¨å‚™çš„單片機控制系統è€åŒ–ï¼Œé€ æˆå®šä½ä¸æº–,切紙動作紊亂,ä¸èƒ½æ£å¸¸ç”Ÿç”¢ã€‚ä½†æ¤æŽ§åˆ¶ç³»çµ±æ˜¯æ—©æœŸç”¢å“,沒有åˆé©é…件坿›¿æ›ï¼Œåªèƒ½é‡‡å–æ”¹é€ é€™ä¸€é€”å¾‘ã€‚ç›®å‰åœ‹å…§é€²è¡Œåˆ‡ç´™è¨å‚™é€²çµ¦å®šä½ç³»çµ±æ”¹é€ ä¸»è¦æœ‰å…©ç¨®æ–¹å¼ï¼Œä¸€æ˜¯åˆ©ç”¨å–®ç‰‡æ©Ÿçµåˆè®Šé »å™¨å¯¦ç¾ï¼Œä¸€æ˜¯åˆ©ç”¨å–®ç‰‡æ©Ÿçµåˆä¼ºæœç³»çµ±å¯¦ç¾ï¼Œä¸éŽæ¤å…©ç¨®æ”¹é€ æ–¹æ¡ˆæˆæœ¬éƒ½åœ¨å…©è¬å…ƒä»¥ä¸Šã€‚并且單片機系統是由專æ¥é–‹ç™¼å…¬å¸è¨è¨ˆï¼ŒæŠ€è¡“ä¿å®ˆï¼Œä¸€æ—¦å‡ºç¾æ•…éšœåªèƒ½äº¤é‚„原公å¸ç¶ä¿®æˆ–æ›´æ›ï¼Œç¶ä¿®å‘¨æœŸé•·ä¸”æˆæœ¬é«˜ï¼Œä¸åˆ©äºŽæ”¹é€ åŽè¨å‚™çš„ç¶è·å’Œä½¿ç”¨ã€‚我們çµåˆè‡ªå·±è¨å‚™çš„特點æå‡ºäº†æ–°çš„æ”¹é€ 方案,就是用plc的高速計數器功能çµåˆè®Šé »å™¨çš„多段速功能實ç¾å®šä½æŽ§åˆ¶ï¼Œå¹¶åˆ©ç”¨hmi(人機界é¢humanmachineinterface)進行è£åˆ‡åƒæ•¸è¨å®šå’Œå®Œæˆæ‰‹å‹•æ“æŽ§ã€‚
2 æ”¹é€ çš„å¯è¡Œæ€§åˆ†æž
ç¾åœ¨çš„大多plc都具有高速計數器功能,ä¸éœ€å¢žåŠ ç‰¹æ®ŠåŠŸèƒ½å–®å…ƒå°±å¯ä»¥è™•ç†é »çŽ‡é«˜é”å¹¾åæˆ–上百khz的脈沖信號。切紙機å°é€²çµ¦ç³»çµ±çš„ç²¾åº¦å’ŒéŸ¿æ‡‰é€Ÿåº¦è¦æ±‚䏿˜¯å¾ˆé«˜ï¼Œå¯ä»¥é€šéŽå°åˆ‡ç´™æ©Ÿé€²çµ¦ç³»çµ±ç›¸é—œåƒæ•¸çš„計算,åˆç†çš„é¸ç”¨ç·¨ç¢¼å™¨ï¼Œè®“è„ˆæ²–é »çŽ‡å³èƒ½åœ¨plc處ç†çš„范åœå…§åˆå¯ä»¥æ»¿è¶³é€²çµ¦çš„ç²¾åº¦è¦æ±‚。在進給éŽç¨‹ä¸ï¼Œplcå°æ‰€æŽ¥æ”¶çš„脈沖數與è¨å®šæ•¸å€¼é€²è¡Œæ¯”è¼ƒï¼Œæ ¹æ“šæ¯”è¼ƒçµæžœé©…動相應的輸出點å°è®Šé »å™¨é€²è¡Œè¼¸å‡ºé »çŽ‡çš„æŽ§åˆ¶ï¼Œå¯¦ç¾æŽ¥è¿‘è¨å®šå€¼æ™‚進給速度變慢,從而減å°ç³»çµ±æ…£æ€§ï¼Œé”到精確定ä½çš„目的。å¦å¤–ç•¶ä»Šè®Šé »å™¨æŠ€è¡“å–得了長足的發展,使電機在低速時的轉矩大幅度æå‡ï¼Œå¾žè€Œä¹Ÿä¿è‰äº†é€²çµ¦å®šä½æ™‚低速推進的å¯è¡Œæ€§ã€‚
3 ä¸»è¦æŽ§åˆ¶éƒ¨ä»¶çš„é¸å–
3.1 plcçš„é¸å–
è¨å‚™éœ€è¦çš„輸入輸出信號如表1所示。 [/align]

é‡å°é€™äº›å¿…需的輸入點數,é¸ç”¨äº†fx1sï¼30mrçš„plcï¼Œå› ç‚ºé¸ç”¨äº†äººæ©Ÿç•Œé¢ï¼Œå…¶å®ƒä¸€äº›æ‰‹å‹•動作,如å‰é€²ã€åŽé€€ã€æ›åˆ€ç‰éƒ½é€šéŽäººæ©Ÿç•Œé¢å¯¦ç¾ï¼Œä¸éœ€å 用plc輸入點,從而為é¸ç”¨ä½Žåƒ¹ä½çš„fx1s系列plcæˆç‚ºå¯èƒ½ï¼Œå› 為fx1s系列plcè¼¸å…¥é»žæœ€å¤šåªæœ‰16點。å¦å¤–æ¤ç³»åˆ—plc的高速計數器具有處ç†é »çŽ‡é«˜é”60åƒèµ«çš„脈沖的能力,足å¯ä»¥æ»¿è¶³åˆ‡ç´™æ©Ÿå°ç²¾åº¦çš„è¦æ±‚。
3.2 編碼器的é¸å–
編碼器的é¸å–è¦ç¬¦åˆå…©å€‹æ–¹é¢ï¼Œä¸€æ˜¯plcæŽ¥æ”¶çš„æœ€é«˜è„ˆæ²–é »çŽ‡ï¼ŒäºŒæ˜¯é€²çµ¦çš„ç²¾åº¦ã€‚æˆ‘å€‘é¸ç”¨çš„æ˜¯ç·¨ç¢¼å™¨åˆ†è¾¨çŽ‡æ˜¯500p/r(æ¯è½‰æ¯ç›¸è¼¸å‡º500個脈沖)的。通éŽé©—æ£å¯ä»¥çŸ¥é“æ¤åˆ†è¾¨çއå¯ä»¥æ»¿è¶³ä¸Šé¢å…©å€‹æ¢ä»¶ã€‚é©—è‰æ‰€éœ€çš„åƒæ•¸ï¼šé›»æ©Ÿæœ€é«˜è½‰é€Ÿæ˜¯1500轉/分(25轉/秒)ã€é€²çµ¦çµ²æ¡¿çš„導程是10mm/轉。驗è‰å¦‚下:
æœ¬ç³»çµ±è„ˆæ²–æœ€é«˜é »çŽ‡ï¼25轉/秒×500個/轉×2(a/b兩相)ï¼25khz
ç†è«–進給分辨率ï¼10mm/500=0.02mm
åŒæ™‚由上é¢çš„æ•¸æ“šçŸ¥é“進給系統æ¯èµ°1mm編碼器發出50ï¼ˆæ¤æ•¸æ“šå¾ˆé‡è¦ï¼Œåœ¨plc程åºçš„æ•¸æ“šè™•ç†ä¸è¦ç”¨åˆ°ï¼‰å€‹è„ˆæ²–信號。由于æ¤å·¥ç¨‹ä¸å°ç·¨ç¢¼å™¨çš„a/b相脈沖進行了分別計數,使用了兩個高速計數器,且在程åºä¸æ‡‰ç”¨äº†é«˜é€Ÿå®šä½æŒ‡ä»¤ï¼Œå‰‡æ¤plcå¯è™•ç†çš„æœ€é«˜è„ˆæ²–é »çŽ‡ç‚º30åƒèµ«ï¼Œå› æ¤æ»¿è¶³äº†ç¬¬ä¸€å€‹æ¢ä»¶;æˆ‘å€‘çš„åˆ‡ç´™æ©Ÿçš„è¼‰åˆ‡ç²¾åº¦è¦æ±‚是0.2mm,å¯çŸ¥ç†è«–精度完全滿足æ¤è¦æ±‚。
3.3 è®Šé »å™¨å’Œhmiçš„é¸å–
這兩個部件我們都é¸ç”¨äº†ä¸‰è±å…¬å¸çš„產å“,分別是fr-e540-0.75k-chå’Œf920got-bbd-k-c。f920got是帶按éµåž‹çš„hmi,它的使用和編程éžå¸¸ç°¡å–®æ–¹ä¾¿ã€‚它具有以下特點:(1)å¯ä»¥æ–¹ä¾¿çš„實ç¾å’Œplc的數據交æ›ï¼›ï¼ˆ2ï¼‰é€šéŽæœ¬èº«è‡ªå¸¶çš„6個功能按éµé–‹é—œï¼Œå¯ä»¥æŽ§åˆ¶plc內部的軟繼電器,從而å¯ä»¥æ¸›å°‘plc輸入點的使用;(3)具有兩個通訊å£ï¼Œä¸€å€‹rs232c(用于和個人電腦通訊)和一個rs422(用于和plc通訊),利用電腦和f920got相連åŽä¸åƒ…å¯ä»¥å°hmi進行程åºçš„讀å–和上傳,還å¯ä»¥ç›´æŽ¥å°plc的程åºé€²è¡Œä¸Šå‚³ä¸‹è¼‰ã€èª¿æ•´å’Œç›£æŽ§ã€‚
4 plcå’Œhmi程åºçš„è¨è¨ˆ
æ¤å·¥ç¨‹ä¸ç¨‹åºçš„難點主è¦åœ¨äºŽæ•¸æ“šçš„處ç†ä¸Šã€‚在切紙機工作éŽç¨‹ä¸é™¤æ‰‹å‹•è®“é€²çµ¦å®šä½æ©Ÿæ§‹å‰é€²åŽé€€å¤–,還è¦å¯¦ç¾ç‰åˆ†è£åˆ‡åŠŸèƒ½å’ŒæŒ‡å®šå…·é«”ä½ç½®å®šä½åŠŸèƒ½ï¼Œå¹¶ä¸”hmi上還è¦å³æ™‚é¡¯ç¤ºå®šä½æ©Ÿæ§‹çš„ç•¶å‰ä½ç½®ã€‚我們為了簡化程åºä¸çš„計算,采用了兩個高速計數器c235å’Œc236。c236通éŽè¨ˆç®—å‰é€²åŽé€€çš„脈沖數,å†é€²è¡Œæ›ç®—åŽç”¨äºŽé¡¯ç¤ºé€²çµ¦æ©Ÿæ§‹çš„ç•¶å‰ä½ç½®ï¼›c235用于進行精確定ä½ã€‚定ä½éŽç¨‹æ˜¯é€™æ¨£çš„ï¼Œæ¯æ¬¡é€²çµ¦æ©Ÿæ§‹éœ€è¦å®šä½å·¥ä½œæ™‚,通éŽè¨ˆç®—把需è¦çš„脈沖數é€åˆ°c235,ä¸è«–進給機構å‰é€²é‚„是åŽé€€c235é€²è¡Œæ¸›è¨ˆæ•¸ï¼ŒåŒæ™‚å°c235ä¸çš„æ•¸å€¼é€²è¡Œæ¯”è¼ƒï¼Œæ ¹æ“šæ¯”è¼ƒçµæžœé©…動相應的輸出點å°è®Šé »å™¨é€²è¡Œè¼¸å‡ºé »çŽ‡çš„æŽ§åˆ¶ï¼Œå¯¦ç¾æŽ¥è¿‘è¨å®šå€¼æ™‚進給速度變慢,從而é”到精確定ä½ã€‚å› ç‚ºä»»ä½•ç³»çµ±éƒ½æœ‰æ…£æ€§å’Œæ™‚é–“ä¸Šçš„é²æ»¯ï¼Œæ‰€ä»¥è®Šé »å™¨åœæ¢è¼¸å‡ºçš„æ™‚間并䏿˜¯c235ä¸çš„計數值減å°åˆ°0時,而是讓c235和一個數據寄å˜å™¨d130比較,當c235ä¸çš„值減å°åˆ°d130ä¸çš„è¨å®šå€¼æ™‚plcæŽ§åˆ¶è®Šé »å™¨åœæ¢è¼¸å‡ºã€‚d130的值å¯é€šéŽäººæ©Ÿç•Œé¢é€²è¡Œä¿®æ”¹å’Œè¨å®šï¼Œåœ¨èª¿è©¦æ™‚通éŽä¿®æ”¹é€™å€‹å€¼ï¼Œä»¥é”åˆ°å®šä½æº–確的目的。
1ï¼‰é¡¯ç¤ºå®šä½æ©Ÿæ§‹ç•¶å‰ä½ç½®çš„程åº

2)實ç¾å®šä½æŽ§åˆ¶çš„ç¨‹åºæ®µ
3ï¼‰åƒæ•¸è¨å®šæ™‚çš„å°æ•¸é»žä½å•題。實際工作ä¸åœ¨è¨å®šä½ç½®æ™‚è¦ç²¾ç¢ºåˆ°0.1mm。這個å•題在一些單片機系統ä¸å¸¸æœƒé‡åˆ°ï¼Œå¸¸è¦‹çš„處ç†è¾¦æ³•æ˜¯åŠ å¤§ä¸€å€‹æ•¸é‡ç´šï¼Œå°±æ˜¯è¨å®šæ•¸æ“šæ™‚ï¼Œåœ¨äººæ©Ÿç•Œé¢ä¸Šç”¨1代替0.1mm,10代替1mm。ä¸éŽæˆ‘å€‘åœ¨è™•ç†æ¤å•題時通éŽhmiä¸å°æ•¸æ“šçš„è¨ç½®å’Œplc的程åºç·¨å¯«é”åˆ°äº†æ‰€è¦‹å³æ‰€å¾—的效果。hmiä¸ä¸»è¦æ˜¯å°æ•¸å€¼çš„æ ¼å¼è¦è¨å®šå¥½ã€‚hmiä¸çš„è¨ç½®ç•«é¢å¦‚圖1所示。例如ç‰åˆ†è£åˆ‡10.5mm的紙,就å¯ä»¥åœ¨hmi上è¨å®šç‚º10.5ï¼Œè€Œä¸æ˜¯åƒå…¬å¸çš„類似其它è¨å‚™ä¸Šè¦è¨ç‚º105,但plc的寄å˜å™¨d128的內容是105è€Œä¸æ˜¯10.5,這樣在計算需è¦çš„脈沖數時就è¦ç”¨ä¸‹é¢ä¸€æ¢å‘½ä»¤ï¼šmuld128k5d10(æ¤å‘½ä»¤ä¸ç›¡ç®¡ç·¨ç¨‹æ™‚d11ä¸å‡ºç¾ä½†å¯¦éš›ä¸Šå¯„å˜å™¨d11被å 用,ä¸èƒ½å†æ‡‰ç”¨äºŽå…¶å®ƒåœ°æ–¹ï¼Œå¦å‰‡æœƒå‡ºç¾å•題。)
è€Œä¸æ˜¯ç”¨ï¼šmuld128k50d10。

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4)編程ä¸å…¶å®ƒæ‡‰æ³¨æ„çš„å•題
â—雙線圈å•題。本工程ä¸åˆ©ç”¨æ¢ä»¶è·³è½‰å’Œæ¥é€²æŒ‡ä»¤é¿å…了雙線圈å•題。
â—誤差信號å•題。編碼器是一種比較精密的光電產å“ï¼Œå—æŒ¯å‹•時ä¸å¯é¿å…的會出ç¾èª¤å·®ä¿¡è™Ÿï¼Œè€Œåˆ‡ç´™æ©Ÿåœ¨åŸ·è¡Œè£åˆ‡å‹•ä½œæ™‚æœƒé€ æˆå¾ˆå¤§æŒ¯å‹•,如果忽視這個ç¾è±¡ï¼Œå®šä½ç²¾åº¦å’ŒåŸ·è¡Œæ©Ÿæ§‹ç•¶å‰ä½ç½®çš„é¡¯ç¤ºéƒ½æœƒä¸æº–確。本工程ä¸è™•ç†æ–¹æ³•åƒè¦‹ä¸Šé¢ä¾‹å程åºåœ–1ï¼Œåªæœ‰y3ã€y4接通,å³åªæœ‰é€²çµ¦æ©Ÿæ§‹å‰é€²å’ŒåŽé€€æ™‚æ‰è®“c236進行計數,這樣就å±è”½äº†è£åˆ‡æ™‚éœ‡å‹•é€ æˆçš„誤信號。
5 è®Šé »å™¨çš„åƒæ•¸è¨ç½®
è¨å®šçš„è®Šé »å™¨çš„ä¸»è¦åƒæ•¸è¦‹è¡¨2。在調試éŽç¨‹ä¸ç‚ºäº†é”到定ä½é€Ÿåº¦å’Œç²¾åº¦çš„完美çµåˆï¼Œæ‡‰å°ä¸‰æ®µé€Ÿè¨å®šå€¼ï¼ŒåŠ æ¸›é€Ÿæ™‚é–“å’Œhmiä¸d130ã€d200å’Œd202的數值進行相應調整。[/align]
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表2è®Šé »å™¨ä¸»è¦åƒæ•¸è¨ç½®ä¸€è¦½è¡¨
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6 çµæŸèªž
é€šéŽæ”¹é€ éŽç¨‹ï¼Œå®Œå…¨æ¢å¾©äº†æˆ‘們切紙機的功能,試用三個月以來é‹è¡Œéžå¸¸ç©©å®šã€‚由這個應用實例å¯ä»¥çœ‹å‡ºçµåˆplc的高速計數器功能,åˆç†çš„é€²è¡Œæ‡‰ç”¨ï¼Œåœ¨ä¸€å®šå ´åˆå¯ä»¥å–ä»£é«˜æˆæœ¬çš„å®šä½æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ï¼Œå¯¦ç¾æŽ§åˆ¶ç³»çµ±æœ€å„ªçš„æ€§åƒ¹æ¯”ï¼Œå¹¶ä¸”ç”±äºŽé¸ç”¨é€šç”¨é–‹æ”¾çš„plcâ€”è®Šé »å™¨é›†æˆæ–¹æ¡ˆï¼Œç‚ºä¼æ¥åŽæœŸè‡ªä¸»è¨å‚™ç®¡ç†å¸¶ä¾†é•·é 的效益。[/align]