一、概述
二維運動控制實驗平臺是集運動控制卡、PLC可編程控制器、步進電機及驅(qū)動器、開關(guān)電源、XY控制平臺及運動控制軟件于一體的理想教學(xué)實驗系統(tǒng)。XY控制臺是一個采用滾珠絲杠傳動的模塊化十字工作臺，可以實現(xiàn)平面內(nèi)X、Y軸方向的運動控制，用于實現(xiàn)目標(biāo)軌跡和動作。實驗系統(tǒng)軟件包括基于軸的控制、基于坐標(biāo)系的控制、命令編輯和運行、數(shù)控代碼編輯和運行、復(fù)雜運動軌跡控制。
二、技術(shù)性能
1、定位精度：0.4mm
2、X軸有效行程：230mm；Y軸有效行程：230mm；運動速度：20mm／s；運動加速度：1g
3、輸入電源：220V±10％(50Hz)
4、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度<85％(25℃) 海拔<4000m
5、裝置容量：≤1．2kVA
6、外形尺寸：45cm×45cm×15cm
三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成
實驗平臺主要由步進電機控制系統(tǒng)和電腦桌兩部分組成，結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
（1）對象模塊
步進電機二個：采用二個2相步進電動機，分別為XY兩個方向布置，X軸運動行程為230mm，Y軸運動行程為230mm。
（2）PLC一個(選配)
可根據(jù)用戶要求配置不同型號、品牌的PLC主機。配有通訊下載電纜—個，用于連接PLC主機與上位編程軟件，實現(xiàn)PLC程序的上載、下載及PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)監(jiān)控。
（3）運動控制卡一塊
32位PCI總線，即插即用
所有輸入、輸出均采用光耦隔離,抗干擾性強
2軸伺服/步進電機控制，每軸可獨立運動，互不影響
脈沖輸出的頻率誤差小于0.1%
脈沖輸出頻率為2MHz
脈沖輸出可用單脈沖（脈沖+方向）或雙脈沖（脈沖+脈沖）方式
梯形加/減速
任意2軸直線插補
插補速度1MHz
運動中可以實時讀出邏輯位置、實際位置、驅(qū)動速度
24路數(shù)字輸入，12路輸出
每軸兩個限位輸入，可設(shè)置成無效，作為通用輸入使用
支持在一個系統(tǒng)中使用多達16個控制卡
支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE等操作系統(tǒng)
（4）步進電機驅(qū)動器二個
輸出電流：電流為2A
輸出方式：光光耦合器·開路集電極輸出
（5）穩(wěn)壓直流電源 一個
輸出電流：輸出電流為5A
輸出電壓：24V
輸出功率：120w
（6）運動控制卡接口板 一塊
為運動控制卡提供接口端子，可根據(jù)自己的需要進行相應(yīng)的接線，實現(xiàn)接線的靈活及開放性。
（7）實驗平臺信號接口板 一塊
用以實現(xiàn)PLC和運動控制卡與實驗平臺的信號連接，在同一時刻只能一種控制起作用。
（8）電腦桌一張（選配）
（9）計算機一臺(用戶自備)
用于安裝CX-Program，組態(tài)等軟件，主要完成時設(shè)備的編程及對整個設(shè)備運行情況的總體監(jiān)控。
硬件配置：基本配置要求P4 3.OG以上，內(nèi)存至少為256M，至少有一個USB接口、一個Rs232串口和一個空閑PCI插槽。操作系統(tǒng)：Windows XP(專業(yè)版)+SP2。
軟件及電纜：提供編程軟件CX-Program(演示版)、組態(tài)(演示版)軟件各—套，用于設(shè)備的編程和監(jiān)控；提供一根通訊電纜，用于上載、下載PLC程序。
四、實驗項目
基礎(chǔ)實驗
1、PLC認識和操作實驗
2、PLC編程練習(xí)實驗
3、組態(tài)認識實驗
4、組態(tài)編程練習(xí)實驗
5、直線電機的認識實驗
基于PLC控制的系統(tǒng)性實驗
6、基于PLC控制的單軸實驗
7、基于PLC控制的兩軸聯(lián)動控制實驗
8、基于PLC控制的任意路線物料搬運實驗
基于運動控制卡控制的系統(tǒng)性實驗
9、基于運動控制卡控制的單軸實驗
10、基于運動控制卡控制的兩軸聯(lián)動實驗
11、基于運動控制卡控制的任意路線物料搬運實驗
運動控制卡可用以下開發(fā)工具：
CBuilder Borlａnd C++Bulider 6 工具開發(fā)的基本庫函數(shù)示例程序及源代碼
Dephi Borlａnd Dephi 6 工具開發(fā)的基本庫函數(shù)示例程序及源代碼
Vb Microsoft Visual basic工具開發(fā)的基本庫函數(shù)示例程序及源代碼
VC Microsoft Visual C++ 工具開發(fā)的基本庫函數(shù)示例程序及源代碼
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