实验十二 步进电机两轴联动控制实验
一、实验目的 ：
1．学习和掌握步进电机两轴联动控制方法
二、实验内容及步骤 ：
本实验的内容是对X轴和Z轴进行两轴联动控制。控制系统原理图如图12-1所示。其中，20GM是位置控制单元，它既可实现单轴位置控制，又可实现双轴联动位置控制（本实验是进行两轴联动控制）。
图12-1 控制系统原理图
实验步骤：
1．学生根据图12-2接线（为安全起见，步进电机M和驱动器SH-20806C的主控电路以及PLC外围的继电器KA2、接触器KM2输出线路已接好）； 2．征得老师同意后，合上断路器QF1和QF2； 3．将编程电缆连于 PLC 上，利用PC机上的编程软件“FXGP/WIN-C”向PLC输入PLC控制程序（此时，PLC的状态开关拔向编程位置“STOP”） ；
4．将编程电缆连于20GM上，利用PC机上的定位软件“FXVPS-E”向20GM输入定位程序（此时，20GM的状态开关拔向手动位置“MANU”） ； 5．将PLC的状态开关拔向运行位置“RUN”，运行PLC，接触器KM2的主触头闭合，驱动器SH-20806C得电 ；
6．将20GM的状态开关拔向自动位置“AUTO” ； 7．按“复位”按钮，X轴复位 ；
8．按“启动”按钮，运行20GM，使X轴和Z轴按增量的方式作两轴联动圆弧插补（如
图13-3，起点为（0，0），原心为（200，0），速度为500脉冲/S ），观察并记录 运行状况 ；
9．按“停止”按钮，20GM停止运行 ；
10．将PLC左下角的拔动开关拔向编程位置“STOP”或PLC断电，接触器KM2的 主触头断开，驱动器SH-20806C断电 。
图12-2 控制系统接线图
三．实验说明及注意事项
1． 本实验步进电机57BYG250E的步距角为1.8度，驱动器向步进电机每发送200个脉冲，步进电机旋转1圈 ；
2． 步进电机旋转1圈，丝杆走1个螺距（4MM） ； 3． 定位软件“FXVPS-E”的使用方法 。
Z轴 机械零点 （200，0） X轴
图12-3 两轴联动圆弧插补运动轨迹
四．实验用仪器工具
PC 机 1台 PLC 1台 20GM 1个 RS232电缆线 1根 编程电缆 1根 断路器（QF1、QF2） 2个 继电器（KA2） 1个 接触器（KM2） 1个
驱动器（SH-20806C） 1台 步进电机（57BYG250E） 1台
五．实验前的准备
1．预习实验报告及附录，并画出PLC控制程序和圆弧插补控制程序。
六．实验报告要求
1．画出PLC梯形图，并写出指令代码 ； 2．写出圆弧插补控制程序 ； 3．分析实验结果 。
七．思 考 题
1．编制PLC控制程序和20GM插补控制程序，使X轴和Z轴两轴联动轨迹为 ： （0，0） （300，200） 逆时针的圆 （0，0）。
Z轴 O 200 （300，2000） 200 X轴
机械零点
2．试分别画出思考题1中X轴和Z轴的连续运动路径，并计算20GM给X轴和 Z轴发的脉冲总数分别是多少 ？ 其中正向脉冲和负向脉冲数各为多少？
