一种自动冲压上下料用步进电机控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，包括PLC、步进驱动器、步进电机和5V直流电压，其中所述控制系统提供给步进驱动器的信号包括步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR和使能信号EN，所述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，所述PLC分别外接启动按钮、选择开关和限位开关，所述输出模块分别外接接触器、电磁阀和指示灯，所述输入模块与5V直流电压负极连接，所述编程设备与CPU模块连接，所述步进驱动器与步进电机连接，实现步进电机动作的精确控制，利用步进电机控制机械手，代替人类工作。

【技术实现步骤摘要】
一种自动冲压上下料用步进电机控制系统
本技术属于步进电机控制
，具体地说，本技术涉及一种自动冲压上下料用步进电机控制系统。
技术介绍
目前，在国内很多工厂的生产线上数控机床装卸工件仍由人工完成，劳动强度大、生产效率低。为了提高生产加工的工作效率，降低成本，并使生产线发展成为柔性制造系统，适应现代自动化大生产，针对具体生产工艺，利用机器人技术，设计用一台装卸机械手代替人工工作，以提高劳动生产率。所研究的自动上下料控制系统控制机械手代替人工操作专门给汽车车身冲压提供应用，它可以自动完成上下料工作，可以在许多环境恶劣的条件下代替人来完成作业，比如：高温、高压、低温、低压、放射性或者其他有毒环境中。在保证工人人身安全的同时，提高劳动生产率，降低生产成本，加快实现工业生产机械化、自动化的步伐，达到提高零件加工的生产效率、生产质量。还为今后的进一步研究打下有利的基础，具有很高的社会意义和经济效益。
技术实现思路
本技术提供一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，目的是实现步进电机动作的精确控制，利用步进电机控制机械手，代替人类工作。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，包括PLC、步进驱动器、步进电机和5V直流电压，其中所述控制系统提供给步进驱动器的信号包括步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR和使能信号EN，所述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，所述PLC分别外接启动按钮、选择开关和限位开关，所述输出模块分别外接接触器、电磁阀和指示灯，所述输入模块与5V直流电压负极连接，所述编程设备与CPU模块连接，所述步进驱动器与步进电机连接。优选的，所述控制系统采用三菱FX1N-60MT-001型号的PLC，输入点：36，24点晶体管输出。优选的，所述步进驱动器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步进驱动器内部设有光耦器件。优选的，所述PLC上的X0与启动按钮连接，所述PLC上的X1与选择开关连接，所述PLC上的X2与限位开关连接，所述PLC上的速度信号Y0与步进驱动器上的CP-连接，所述PLC上的正反转信号Y1与步进驱动器上的DIR-连接，所述PLC上的锁定信号Y1与步进驱动器上的EN-连接，所述步进驱动器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端与5V直流电压正极连接。优选的，所述CP-端输入的是步进脉冲信号，所述DIR-端输入的是方向电平信号，所述EN-端输入的是使能信号。本技术是用来实现步进电机动作的精确控制，利用步进电机控制机械手，代替人类工作，对步进电机控制系统做了全新的设计，采用以上技术方案的有益效果是：所述控制系统采用三菱FX1N-60MT-001型号的PLC，输入点：36，24点晶体管输出，所述步进驱动器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步进驱动器内部设有光耦器件，所述光耦器件对输入信号进行隔离；所述PLC上的X0与启动按钮连接，所述PLC上的X1与选择开关连接，所述PLC上的X2与限位开关连接，所述PLC上的速度信号Y0与步进驱动器上的步进脉冲信号CP-连接，所述PLC上的正反转信号Y1与步进驱动器上的方向电平信号DIR-连接，所述PLC上的锁定信号Y1与步进驱动器上的使能信号EN-连接，所述步进驱动器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端与5V直流电压正极连接，实现步进电机动作的精确控制，利用步进电机控制机械手，代替人类工作。附图说明图1是PLC控制系统示意图；图2是步进驱动器输入信号内部接口示意图；图3是PLC与步进电机的接线图；具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本技术的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。如图1至图3所示，本技术是一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，是用来实现步进电机动作的精确控制，利用步进电机控制机械手，代替人类工作。具体的说，如图1至图3所示，包括PLC、步进驱动器、步进电机和5V直流电压，其中所述控制系统提供给步进驱动器的信号包括步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR和使能信号EN，如图1所示，所述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，所述PLC分别外接启动按钮、选择开关和限位开关，所述输出模块分别外接接触器、电磁阀和指示灯，如图1、图3所示，所述输入模块与5V直流电压负极连接，所述编程设备与CPU模块连接，所述步进驱动器与步进电机连接。所述控制系统采用三菱FX1N-60MT-001型号的PLC，输入点：36，24点晶体管输出。所述步进驱动器采用雷塞科技的DM542和DM2282，所述步进驱动器内部设有光耦器件。如图3所示，所述PLC上的X0与启动按钮连接，所述PLC上的X1与选择开关连接，所述PLC上的X2与限位开关连接，所述PLC上的速度信号Y0与步进驱动器上的步进脉冲信号CP-连接，所述PLC上的正反转信号Y1与步进驱动器上的方向电平信号DIR-连接，所述PLC上的锁定信号Y1与步进驱动器上的使能信号EN-连接，所述步进驱动器上的CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端与5V直流电压正极连接。所述CP-端输入的是步进脉冲信号，所述DIR-端输入的是方向电平信号，所述EN-端输入的是使能信号。以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：步进驱动器是把控制系统提供的弱电信号放大为步进电机能够接受的强电流信号，控制系统提供给步进驱动器的信号主要有以下三路：1.步进脉冲信号CP：这是最重要的一路信号，因为步进驱动器的原理就是要把控制系统发出的步进脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说步进驱动器每接受一个步进脉冲信号CP，就驱动步进电机旋转一步距角，CP的频率和步进电机的转速成正比，CP的脉冲个数决定了步进电机旋转的角度。这样，控制系统通过步进脉冲信号CP就可以达到步进电机调速和定位的目的。2.方向电平信号DIR：此信号决定电机的旋转方向。比如说，此信号为高电平时电机为顺时针旋转，此信号为低电平时电机则为反方向逆时旋转。此种换向方式，我们称之为单脉冲方式。另外，还有一种双脉冲换向方式：步进驱动器接受两路脉冲信号(标注为CW和CCW)，当其中一路(如CW)有脉冲信号时，步进电机正向运行，当另一路(如CCW)有脉冲信号时，步进电机反向运行。用户使用何种方式，由开关设定。3.使能信号EN：此信号在不连接时默认为有效状态，这时步进驱动器正常工作。当此信号回路导通时，步进驱动器停止工作，这时步进电机处于无力矩状态，此信号为选用信号。为了使控制系统和步进驱动器能够正常的通信，避免相互干扰，我们在步进驱动器内部采用光耦器件对输入信号进行隔离，三路信号的内部接口电路相同，常用的连接方式为①共阳方式：把CP+、DIR+和EN+接在一起作为共阳端接外部系统的5V直流电压正极连接，所述CP-端输入的是步进脉冲信号，所述DIR-端输入的是方向电平信号，所述EN-端输入的是使能信号。所述步进驱动器输入信号为电压信号，要求：3.6V≤高电平≤5.5V；-5.5V≤低电平≤0.3V，最常用的为TTL电平。以上结合附图对本技术进行了示例性描述，显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，其特征在于：包括PLC、步进驱动器、步进电机和5V直流电压，其中所述控制系统提供给步进驱动器的信号包括步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR和使能信号EN，所述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，所述PLC分别外接启动按钮、选择开关和限位开关，所述输出模块分别外接接触器、电磁阀和指示灯，所述输入模块与5V直流电压负极连接，所述编程设备与CPU模块连接，所述步进驱动器与步进电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，其特征在于：包括PLC、步进驱动器、步进电机和5V直流电压，其中所述控制系统提供给步进驱动器的信号包括步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR和使能信号EN，所述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程设备组成，所述PLC分别外接启动按钮、选择开关和限位开关，所述输出模块分别外接接触器、电磁阀和指示灯，所述输入模块与5V直流电压负极连接，所述编程设备与CPU模块连接，所述步进驱动器与步进电机连接。2.根据权利要求1所述的一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，其特征在于：所述控制系统采用三菱FX1N-60MT-001型号的PLC，输入点：36，24点晶体管输出。3.根据权利要求1所述的一种自动冲压上下料用步进电机控制系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉，姜毅，方正阳，陈运洲，陈哲，李敏，何勇强，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34