TW-X45 二维运动控制实验平台

一、概述

    本实验平台是集运动控制卡、PLC可编程控制器、步进电机及驱动器、开关电源、XY控制平台及运动控制软件于一体的理想教学实验系统。XY控制台是一个采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台，可以实现平面内X、Y轴方向的运动控制，用于实现目标轨迹和动作。实验系统软件包括基于轴的控制、基于坐标系的控制、命令编辑和运行、数控代码编辑和运行、复杂运动轨迹控制。

二、技术性能

   1、定位精度：0.4mm

   2、X轴有效行程：230mm；Y轴有效行程：230mm；运动速度：20mm／s；运动加速度：1g

   3、输入电源：220V±10％(50Hz)

   4、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度<85％(25℃)  海拔<4000m

   5、装置容量：≤1．2kVA

   6、外形尺寸：45cm×45cm×15cm

三、系统结构及组成

   实验平台主要由步进电机控制系统和电脑桌两部分组成，结构框图如下图所示：

系统结构框图

   （1）对象模块

    步进电机二个：采用二个2相步进电动机，分别为XY两个方向布置，X轴运动行程为230mm，Y轴运动行程为230mm。

   （2）PLC一个(选配)

   可根据用户要求配置不同型号、品牌的PLC主机。配有通讯下载电缆—个，用于连接PLC主机与上位编程软件，实现PLC程序的上载、下载及PLC内部数据监控。

   （3）运动控制卡一块

32位PCI总线，即插即用

所有输入、输出均采用光耦隔离,抗干扰性强

2轴伺服/步进电机控制，每轴可独立运动，互不影响

脉冲输出的频率误差小于0.1%

脉冲输出频率为2MHz

脉冲输出可用单脉冲（脉冲+方向）或双脉冲（脉冲+脉冲）方式

梯形加/减速

任意2轴直线插补

插补速度1MHz

运动中可以实时读出逻辑位置、实际位置、驱动速度

24路数字输入，12路输出

每轴两个限位输入，可设置成无效，作为通用输入使用

支持在一个系统中使用多达16个控制卡

支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE等操作系统

   （4）步进电机驱动器二个

   输出电流：电流为2A

   输出方式：光光耦合器·开路集电极输出

   （5）稳压直流电源  一个

   输出电流：输出电流为5A

   输出电压：24V

   输出功率：120w

   （6）运动控制卡接口板 一块

   为运动控制卡提供接口端子，可根据自己的需要进行相应的接线，实现接线的灵活及开放性。

   （7）实验平台信号接口板 一块

   用以实现PLC和运动控制卡与实验平台的信号连接，在同一时刻只能一种控制起作用。

   （8）电脑桌一张（选配）

   （9）计算机一台(用户自备)

   用于安装CX-Program，组态等软件，主要完成时设备的编程及对整个设备运行情况的总体监控。

   硬件配置：基本配置要求P4 3.OG以上，内存至少为256M，至少有一个USB接口、一个Rs232串口和一个空闲PCI插槽。操作系统：Windows XP(专业版)+SP2。

软件及电缆：提供编程软件CX-Program(演示版)、组态(演示版)软件各—套，用于设备的编程和监控；提供一根通讯电缆，用于上载、下载PLC程序。

四、实验项目

基础实验

1、PLC认识和操作实验

2、PLC编程练习实验

3、组态认识实验

4、组态编程练习实验

5、直线电机的认识实验

基于PLC控制的系统性实验

6、基于PLC控制的单轴实验

7、基于PLC控制的两轴联动控制实验

8、基于PLC控制的任意路线物料搬运实验

基于运动控制卡控制的系统性实验

9、基于运动控制卡控制的单轴实验

10、基于运动控制卡控制的两轴联动实验

11、基于运动控制卡控制的任意路线物料搬运实验

运动控制卡可用以下开发工具：

CBuilder    Borlａnd C++Bulider 6  工具开发的基本库函数示例程序及源代码

Dephi       Borlａnd Dephi 6       工具开发的基本库函数示例程序及源代码

Vb          Microsoft Visual basic工具开发的基本库函数示例程序及源代码

VC          Microsoft Visual C++  工具开发的基本库函数示例程序及源代码