[发明专利]一种基于PLC单元的三轴运动控制系统

说明书

本发明公开了一种基于PLC单元的三轴运动控制系统，通过上位机设定三轴运动的控制参数，将控制参数均发送给PLC单元；PLC单元中设定有Z轴控制程序；定位控制单元中设定有X、Y两轴联动控制程序；定位控制单元的两轴联动控制程序中还设有用于产生Z轴驱动指令的m代码；PLC单元将X轴和Y轴滑台的控制参数发送给定位控制单元，定位控制单元执行两轴联动控制程序，联动控制X轴和Y轴滑台运动，且在两轴联动控制程序中执行m代码，产生Z轴驱动指令并发送给PLC单元，PLC单元接收Z轴驱动指令并执行Z轴控制程序，控制Z轴滑台运动，从而实现三轴的联合控制，完成所需要的运动轨迹。本发明具有定位精度高、运行稳定、应用性广的特点。

技术领域

本发明涉及三轴控制技术领域，尤其是一种基于PLC单元的三轴运动控制系统。

背景技术

近年来，现代工业对机械运动的自动化控制的要求越来越高，运动控制系统是指通过对电机的控制，来实现对机械运动部件的位移、速度、转矩等进行实时的控制管理，使其按照预先设定的轨迹和参数进行运动，以满足生产应用的需要。三轴运动平台可以实现三维空间运动轨迹执行，是工业领域常用的机械系统。步进电机控制简单、经济，常用作三轴运动平台的驱动装置。运动控制除了需要以上三轴运动平台作为执行机构外，还需要选择运动控制器控制步进电机运动，以实现三维空间运动轨迹的控制。

现有技术中，一般选择单片机、PLC作为运动控制器。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于PLC单元的三轴运动控制系统，具有定位精度高、运行稳定、应用性广的特点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种基于PLC单元的三轴运动控制系统，包括：上位机、PLC单元、定位控制单元、三轴滑台模组；

所述三轴滑台模组包括依次连接的X轴滑台、Y轴滑台、Z轴滑台；

所述上位机用于设定三轴滑台模组的控制参数，包括X轴滑台的控制参数、Y轴滑台的控制参数、Z轴滑台的控制参数；

所述PLC单元中设定有Z轴控制程序，用于对Z轴滑台运动进行控制；

所述定位控制单元中设定有两轴联动控制程序，用于对X轴滑台和Y轴滑台进行联动控制；所述定位控制单元的两轴联动控制程序中还设有用于产生Z轴驱动指令的m代码；

所述上位机与PLC单元之间通信连接，上位机将各轴滑台的控制参数均发送给PLC单元；

所述PLC单元与定位控制单元之间通信连接，PLC单元将X轴滑台的控制参数以及Y轴滑台的控制参数发送给定位控制单元，定位控制单元根据X轴滑台的控制参数以及Y轴滑台的控制参数执行两轴联动控制程序，对X轴滑台和Y轴滑台进行联动控制；

所述定位控制单元在两轴联动控制程序中执行m代码，产生Z轴驱动指令；所述定位控制单元将Z轴驱动指令发送给PLC单元，PLC单元接收Z轴驱动指令后，根据Z轴滑台的控制参数执行Z轴控制程序，控制Z轴滑台运动。

所述PLC单元还用于监测Z轴滑台的实际运动状态，以及通过定位控制单元监测X轴滑台和Y轴滑台的实际运动状态；PLC单元将各轴滑台的实际运动状态发送给上位机，上位机还用于显示各轴滑台的实际运动状态；

实际运动状态包括：滑台的当前位置和当前速度。

用户通过上位机选定各轴的控制模式以及控制各轴的启动、暂停、正转、反转；控制模式包括手动控制模式和自动控制模式。

所述上位机包括触摸显示屏，所述触摸显示屏中设计有控制界面。

所述定位控制单元采用可控制两轴联动的FX2N-20GM。

所述定位控制单元通过软件FXVPS-E并以cod指令编写两轴联动控制程序。