網路控制板實訓考核裝備系統
說明書（a ）
（三菱plc版本初稿0809）
瑞思機電科技****
操作和安全注意事項
使用該系統需遵守各項安全操作。
!不要在系統執行時人為的干涉正常工作，只有在掉電狀態下才能連線和斷開各
種電氣連線。
!開機前檢查專案
注意！!電源：上電開關使用電壓為 220vac，請注意符號，該處有220vac；各站工作台面上使用電壓為24vdc（最大電流5a），請注意安全。
!即使關閉電源，電源模組內部仍然可能會留有高電壓，請暫時不要接觸電源端子。（請在確認「指示燈」熄滅後，再進行檢查工作）
!請不要頻繁地on/off電源。在需要反覆地連續on/off電源時，請控制在每分鐘1 次以下。
（在電源模組的電源部分，有大電容，所以在on電源時，會流過較大的充電電流0.2秒。因此，如果頻繁地on/off電源，則會造成電源模組內部的主電路元件效能下降。
）!在plc程式設計時，請不頻繁地插/拔電纜線，更不能帶電插拔。否則會燒壞電纜線。
前言自動生產裝置（自動生產線）的最大特點是它的綜合性和系統性。生產線的感測檢測、傳輸與處理、控制、執行與驅動等機構在微處理單元的控制下協調有序地工作，有機地融合在一起。
可程式設計序控制器（plc）以其高抗干擾能力、高可靠性、高效能**比且程式設計簡單而廣泛地應用在現代化的自動生產裝置中，擔負著生產線的大腦——微處理單元的角色。plc是在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置，目的是用來取代繼電器、執行邏輯、記時、計數等順序控制功能，建立柔性的程式控制系統。國際電工委員會（iec）頒布了對plc的規定：
可程式設計控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可程式設計序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種型別的機械或生產過程。可程式設計序控制器及其有關裝置，都應按易於與工業控制系統形成乙個整體，易於擴充其功能的原則設計。
網路控制板a教學系統的設計完全符合工業電氣櫃的設計模式，該電氣面板由我們公司從事多年工業電氣櫃的工程師設計，是為提高學生動手能力和實踐技能、生產的一套實用性實驗裝置。對實訓的學生來說，具備了更強的現場認知模型。實驗裝置的地板採用網孔面板，所有元器件均固定在網板上面。
視覺上更直觀，搬運輕便，組裝簡單。在學生安全操作方面也做了多重保護，高低電壓採用分離式布置，切控制電壓均採用dc 24v安全電壓，確保學生在實驗中的人身安全。
本實訓指導書主要闡述瑞思-網路控制板a型實訓考核裝備的基本結構、工作原理和工作過程。力求採用專案教學的方法介紹本裝備所涉及的技術，使學生在知識的學習和綜合應用，plc的程式設計能力，裝置的安裝與除錯等方面能收到較好的效果。
鑑於時間倉促和限於編者水平，書中難免有錯誤及不當之處，懇請讀者批評指正。
目錄概述1
第一節網路控制板a的基本結構3
1.1網路控制板a的功能3
1.2 控制板的結構組成3
1.3 運動板的結構組成4
第二節主要元件的工作原理5
一、步進驅動原理5
二、步進驅動器的工作原理7
1.2.1驅動器主要功能8
1.2.2系列驅動器使用要求10
1.2.3驅動器控制訊號介面11
三、步進驅動器與電機的接線12
四、感測器原理13
第三節網路控制板a的plc控制14
3.1 工作原理14
3.2 實現工作任務的思路分析14
3.3 程式設計注意事項14
概述網路控制板a實訓考核裝備由安裝在桌子實訓臺（長×寬×高=1400mm×750mm×770mm）上的精確步進運動控制的單元組成。其中，步進電動機、驅動器、plc、感測器技術是是現代工業企業應用較為廣泛的電氣控制技術。如圖所示網路控制板a實物全貌：
在該裝置的電源輸入部分，配有單相漏電保護開關，請務必在差拔通訊電纜及對接線要做修改時，切斷輸入電源，以免損壞元器件及造成不必要的人身傷害。
本實驗裝置的執行電壓由dc 24v開關電源提供，並連線到phoenix電源端子排，給各功率器件提供24v電源。
特點與實訓專案
控制板考核裝備一套半開放式的裝置，通過對plc的控制方案的控制，使用者在一定程度上可根據自己的需要即可自成乙個獨立的控制系統。
1、 步進電動機的精確定位
步進電動機的精確定位是離不開步進驅動器的控制，通過對步進驅動器的細分數（由驅動器上的撥位開關的第1、2、3、4位設定）、輸出電流（由驅動器上撥位開關的第7、8、9、10位設定）設定，實現步進電動機轉速控制、啟停控制。
2、 plc的控制方案
以其高抗干擾能力、高可靠性、且程式設計簡單而廣泛地應用。通過對plc軟體的程式設計，實現控制板任何運動控制。plc的內部主要有「輸入繼電器 （x）、輸出繼電器（y）、輔助繼電器（m）、定時器（t）、計數器（c）、資料暫存器 」組成。
3、 感測器應用技術
在網路控制板的運動中，通過感測器對運動塊位置的檢測，在整個行程（左右限位之間）中，實現運動距離的控制。
4、在面板中，各接線端子均通過統一的接線端子排間接連線，並在每個端子上均標有其對應的連線端子號，方便老師和學生在實訓過程中查線和排線。
利用網路控制板可以完成的實訓任務：
1. 自動檢測技術使用實訓
2. 可程式設計控制器程式設計實訓
3. 步進驅動器應用實訓
4. 步進電動機應用實訓
5. 自動控制技術教學與實訓
6. 系統維護與故障檢測實訓
技術引數
外形尺寸：700×740 mm
輸入電壓：ac 220v
工作電壓：dc 24v
額定電流：3 a
環境溫度：-5-55℃(工作) -20-70℃(儲存)
相對濕度: 35-85%(無冷凝)
第一節網路控制板a的基本結構
1.1網路控制板a的功能
cpu及其控制模組是該裝置的核心部分，是學習和實驗的主要內容。 主要配置： fx2n-16mt的plc、控制按鈕顯示盒、電源模組、步進驅動等物件。如圖所示為控制單元實物的全貌。
此網路控制板a的主要組成可分兩大類：運動板（步進電機、滾珠絲杆、行程開關、電感感測器、基架）與控制板（plc、步進驅動器等）。通過對plc的程式設計、設定驅動器的引數、感測器的檢測，使電機的啟動和停止在人為的控制下。
1.2 控制板的結構組成
繼電器：用於步進運動軸執行出錯時，急停斷開。
保險絲：保護電源輸出電流過大時，燒壞元件。
電源模組：為plc、步進驅動器等提供24v電壓，
plc：裝置的核心部分，學習和應用plc是這套實訓考核裝備重點。
步進驅動器：設定步進電動機的電流和轉速
端子排1：承plc的所有i/o點，接各控制點「感測器、按鈕的輸入點」 、「指示燈、步進驅動器的輸出點」
端子排2：電源24v端子接入，通過端子排引出多口電源端子，滿足該實驗裝置對24v電源的需要。
按鈕盒：按鈕盒是進行操作和控制的關鍵。各指示等均與plc的輸出點相連，而各按鈕則連線到了plc的輸入點。急停按鈕在進行步進控制時，更可以起到保護機構免受撞擊損壞。
1.3 運動板的結構組成
步進電機：採用步距角為1.8°的兩相四線制電機
滾珠絲杆：導程為4mm
行程開關：運動塊的前後限，避免撞車，壎壞元件
電感感測器：檢測運動塊的復位、末端、中間位置
如圖所示為電機與絲杆的連線：。
第二節主要元件的工作原理
一、步進驅動原理
步進機構作為獨立的控制物件，不光可以使學生能掌握利用plc驅動步進電機，通過設定的多個感測器，更能讓學生學習和掌握運動控制的基本解決思路和控制技巧。
步進電動機是一種把電脈衝轉換成角位移的電動機。用專用的驅動電源向步進電動機供給一系列的且有一定規律的電脈衝訊號，每輸入乙個電脈衝，步進電機就前進一步，其角位移與脈衝數成正比，電機轉速與脈衝頻率成正比，而且轉速和轉向與各相繞組的通電方式有關。根據勵磁方式的不同，步進電動機分為反應式、永磁式和感應子式（又叫混合式），而反應式步進電動機應用較多，下面以此為例來闡述步進電動機的原理。
電機型號：23hs3002
技術指標：
工作環境：-25°c ~ +55°c（溫度）
10 -85%不結露（濕度）
無腐蝕性、易燃易爆、導電性氣
體或液體、無金屬粉塵
絕緣電阻：500v dc 100m min
軸向間隙：0.1 --- 0.3mm
徑向跳動：0.02mm max
溫公升：85°c max
絕緣強度：b
電氣技術資料：
力矩測試資料（僅供參考）
步進電機說明書
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