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；最大运动速度：20mm／s；最大运动加速度：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%

最大脉冲输出频率为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

最大插补速度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：最大电流为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：最大输出电流为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

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