1、项目六：电机转速控制系统设计与安装调试,项目六：电机转速测量控制系统设计与安装调试,知识目标,技能目标,具备使用STEP 7-Micro/WIN 软件调试PLC控制系统的能力；,具备电机转速测量控制系统设计与安装调试的能力。,任务描述,要求：在工业控制应用里，机床在加工过程中、需要按不同的加工要求，调整主轴的转速、进给速度。为保证工件表面质量和精度，要求系统具有足够的动态稳定性和快速性，使起动、制动、调速过程平稳迅速。,任务资讯,资讯,测量转速和位移的程序,子程序的调用方式和局部变量的使用,中断服务程序的使用,电机测速的工作原理：,电机转速的测量是通过测量电机在一定时间内的旋转圈数来实现的，为
2、此，用联轴器把电机轴与传感器(接近开关，光电编码器等)联结起来，传感器能直接反映电机的转速。为精确测量电机的转速，选用1000个脉冲因的光电编码器。光电编码器是一种通过光电转换将轴的角位移量转换成脉冲或数字置的传感器，由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的回板上等分地开通若干个长方形孔。电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的枷峻置检测输出若干脉冲信号，如图所示。为判断旋转方向，码盘提供相位差为90。的两路脉冲信号A相和B相。此外，还提供一路Z相脉冲。,电机测速的工作原理：,当电机转速较高时，光电编码器输出脉冲的频率也随之较高，此时一般计数器（一般只有几十赫
3、兹）就无能为力了，需用高速计数器进行计数。 PLC选用AD/DC/继电器型CPU224，S7-200型CPU均有高速计数器功能。 测量方案是n=60N/1000=0.06N 式中：n转速，r/min;N1s 内对高速计数器输入的脉冲个数。,中断指令,中断指令,中断指令有4条，包括开、关中断指令，中断连接、分离指令。指令格式如表,中断优先级,中断服务程序举例,例题：编写由I0.1的上升沿产生的中断事件的初始化程序。 分析：查表6-2可知，I0.1上升沿产生的中断事件号为2。所以在主程序中用ATCH指令将事件号2和中断程序0连接起来，并全局开中断。程序如图6-1所示。,高速计数器与高速脉冲输出,高
4、速计数器的计数模式,（1）单路脉冲输入的内部方向控制加/减计数。即只有一个脉冲输入端，通过高速计数器的控制字节的第3位来控制作加计数或者减计数。该位=1，加计数；该位=0，减计数。如图6-6所示内部方向控制的单路加/减计数 。 （2）单路脉冲输入的外部方向控制加/减计数。即有一个脉冲输入端，有一个方向控制端，方向输入信号等于1时，加计数；方向输入信号等于0时，减计数。如图6-7所示外部方向控制的单路加/减计数。,高速计数器的计数模式,（1）两路脉冲输入的单相加/减计数。即有两个脉冲输入端，一个是加计数脉冲，一个是减计数脉冲，计数值为两个输入端脉冲的代数和。如图6-8所示。 （2）两路脉冲输入的
5、双相正交计数。即有两个脉冲输入端，输入的两路脉冲A 相、B相，相位互差90（正交），A 相超前B相90时，加计数；A 相滞后B相90时，减计数 。,高速计数器的工作模式,表6-6 高速计数器的工作模式和输入端子的关系及说明,高速计数器的控制字和状态字,高速计数器的控制字和状态字,高速计数器指令,每个高速计数器都有一个32位当前值和一个32位预置值，当前值和预设值均为带符号的整数值。要设置高速计数器的新当前值和新预置值，必须设置控制字节 执行HDEF指令之前，必须将高速计数器控制字节的位设置成需要的状态，否则将采用默认设置。 执行HSC指令时，CPU检查控制字节和有关的当前值和预置值。,高速计数
6、器指令的初始化,用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37、SMB47、SMB137、SMB147、SMB157）。 执行HDEF指令，设置HSC的编号（0-5），设置工作模式（0-11）。如HSC的编号设置为1，工作模式输入设置为11，则为既有复位又有起动的正交计数工作模式。 用新的当前值写入32位当前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SMD138， SMD148， SMD158）。如写入0，则清除当前值，用指令MOVD 0，SMD48实现。 用新的预置值写入32位预置值寄存
7、器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162）。 为了捕捉当前值等于预置值的事件，将条件CV=PV中断事件（事件13）与一个中断程序相联系。 为了捕捉计数方向的改变，将方向改变的中断事件（事件14）与一个中断程序相联系。 为了捕捉外部复位，将外部复位中断事件（事件15）与一个中断程序相联系 执行全局中断允许指令（ENI）允许HSC中断。 执行HSC指令使S7-200对高速计数器进行编程。 结束子程序。,高速脉冲输出,PWM的使用举例,例题：设计程序，从PLC的Q0.0输出高速脉冲。该串脉冲脉宽的初始值为0.1s，周期固定为1s，其脉宽每周期递增0.
8、1s，当脉宽达到设定的0.9s时，脉宽改为每周期递减0.1s，直到脉宽减为0。以上过程重复执行,PWM的使用例题梯形图,任务实施,下载程序及调试,PLC的外部接线,IO分配表,方案的确定,单片机,工业PC,可编程控制器,直流电机调速系统 速度负反馈闭环调速系统（半闭环）,控制,驱动,电机,机械,测量,速度控制,IO分配表,PLC的外部接线,根据任务描述及I/O分配表，画出PLC外部接线图。,编程,利用指示灯1、2、3、4、5、6、7、8指示喷泉中水滴的运动状态。合上启动按钮，按以下的规律显示：从1到8依次将灯点亮，用灯光的亮灭来模拟水滴的运行状况。,参考程序：,任务总结,根据调试时的情况，对本次任务做一个总结。,Click to edit company slogan .,Thank You !,
