涂裝工藝模擬裝置toyo滑臺控制系統的硬件設計

toyo滑臺是一種運動機構，其具有定位精度高、負載能力強、結構簡單等優點，而被廣泛應用到各式各樣的設備當中。東佑達公司根據汽車板涂裝工藝和流程，基于PLC設計了一套控制系統用來控制toyo滑臺，將其應用于汽車板涂裝工藝模擬裝置，完成試樣定位、抓取等循環往復運動的工作，以此實現智能化操作。下面就來看看此滑臺控制系統的硬件設計。

一、PLC控制器及擴展模塊的選型

涂裝工藝模擬裝置用toyo滑臺在設計時，其PLC選擇的是西門子300系列CPU315-2PN/DP，該型號控制器包含4個獨立的30kHz高速計數器、2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，128kB RAM、24VDC電源、MPI/PROFIBUS-DP主/從組合接口和以太網/PROFINET接口，可以與計算機通信并進行模塊擴展。而擴展模塊是由數字量輸入輸出模塊和模擬量輸入輸出模塊組成。模擬量輸入模塊配置為4~20mA的電流輸入模式，該模塊具有8通道、14位高精度模擬量輸入，分辨率為1/16383，通過模擬量輸入模塊，采集toyo滑臺電機編碼器及溫度傳感器等輸出信號，送入PLC內轉換并完成計算。數字量輸入輸出模塊，完成對限位器、電磁閥等執行機構的信號采集與控制。

二、步進電機及驅動器

該裝置中toyo滑臺通過電機驅動、絲桿傳動，使其在X、Y、Z三個方向運動。步進電機選擇的是86BYGH156型兩相四線步進電機，該步進電機步距角為1.8°，X、Y、Z三軸絲桿導程分別是10mm、10mm和4mm，步距角與絲桿導程能為實現開環定位提供計算依據。

toyo滑臺系統的步進電機驅動器選擇的是DQ-2HD860驅動器，該驅動器有驅動電流16種，每相最高電流可達7.2A，可以接收的輸入方式有單脈沖和雙脈沖兩種方式。西門子PLC輸出連續脈沖給電機驅動器，電動機上增加編碼器實現信號反饋，能夠保證運動精度的設計要求。toyo滑臺系統的通訊方面，選用以太網通訊，以實現上位機與PLC的指令傳輸；PLC輸出脈沖信號控制電機驅動器，并通過模擬量數字量擴展模塊與其余傳感器實現數據交換。

三、溫度變送器和傳感器

toyo滑臺溫度變送器選用的是ST50多功能智能型變送器，該變送器是由溫度傳感器與溫度控制器連接通信，將溫度轉換為數字顯示在顯示器上，因此節省了大量引線和邏輯電路。ST50智能溫度器提供溫度讀數，測溫范圍為-200~650℃。