基于S7-1500 的升降平臺(tái)伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孔鵬

（淮北工業(yè)和藝術(shù)學(xué)校，安徽淮北，235000）

0 引言

自動(dòng)堆料傳送裝置主要是將貨物從低平面位置運(yùn)送至高平面位置，實(shí)現(xiàn)貨物高低位傳送。生產(chǎn)中當(dāng)需將貨物搬運(yùn)至較高位置時(shí)，單單依靠人力，效率過(guò)低，易發(fā)生物品跌落和傷及員工的風(fēng)險(xiǎn)。基于PLC 進(jìn)行開(kāi)發(fā)系統(tǒng)是工業(yè)控制領(lǐng)域常用的解決方案，亦是未來(lái)工業(yè)4.0 的重要組成部分[1～5]。工業(yè)上常基于PLC 設(shè)計(jì)升降平臺(tái)位置伺服控制系統(tǒng)，輔助員工進(jìn)行貨物高低位置傳送。張傳運(yùn)等[6]針對(duì)航空、醫(yī)療等領(lǐng)域內(nèi)小尺寸復(fù)雜曲面加工需求，設(shè)計(jì)了一種基于PLC 的4 軸數(shù)控電解銑削加工機(jī)床，實(shí)現(xiàn)了2μm 的重復(fù)定位精度，還開(kāi)發(fā)了電解液壓力、溫度可控的循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。ZUВAIR N[7]等基于PLC 提出了一種新的內(nèi)存獲取框架，在天然氣管道試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了研究，為本文的基于WINCC 的界面設(shè)計(jì)與變量傳遞邏輯提供了參考。THüRER M[8]等論述了工業(yè)4.0、智能制造等關(guān)鍵技術(shù)，其認(rèn)為PLC 是數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)的重要組成，且在很大程度上決定了數(shù)字孿生的體系結(jié)構(gòu)和效能。

本文分析生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需精準(zhǔn)地傳送貨物至規(guī)定高度的需求，分析裝置基本結(jié)構(gòu)，基于S7-1500 型PLC 開(kāi)發(fā)控制系統(tǒng)，將PLC 發(fā)出的PWM 脈沖信號(hào)傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)并帶動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)貨物自動(dòng)精準(zhǔn)傳送。在WINCC 中編寫了控制系統(tǒng)人機(jī)界面，可在界面中設(shè)置控制高度、運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的伺服控制。

1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

■1.1 自動(dòng)堆料的升降平臺(tái)機(jī)械裝置

如圖1 所示的自動(dòng)堆料的傳送升降平臺(tái)的機(jī)械裝置示意簡(jiǎn)圖，圖中包括兩個(gè)齒條立柱、貨物托架、貨物和兩個(gè)伺服電機(jī)。……