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自動化工程師必掌握的PLC控制步進電機邏輯思路
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PLC作為一種工業控制計算機,具有??榛峁?、配置靈活、高速的處理速度、精確的數據處理能力、PLC對步進電機也具有良好的控制能力,利用其高速脈沖輸出功能或運動控制功能,即可實現對步進電機的控制。


對于那些在運行過程中移動距離和速度均確定的具體設備,小編認為采用PLC通過步進電機驅動器來控制步進電機的運轉是一種理想的技術方案。
  

步進電機的特點:

(1)步進電機的角位移與輸入脈沖數嚴格成正比,電機運轉一周后沒有累積誤差,具有良好的跟隨性。

(2)由步進電機與驅動器電路組成的開環數字控制系統,既非常簡單、廉價,又非??煽?。同時,它也可以與角度反饋環節組成高性能的閉環數字控制系統。

(3)步進電機的動態響應快,易于啟停、正反轉及變速。

(4)速度可在相當寬的范圍內平滑調節,低速下仍能保證獲得大轉矩。

(5)步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行,它不能直接使用交流電源和直流電源。
  

步進電機能響應而不失步的最高步進頻率稱為“啟動頻率”;與此類似,“停止頻率”是指系統控制信號突然關斷,步進電機不沖過目標位置的最高步進頻率。而電機的啟動頻率、停止頻率和輸出轉矩都要和負載的轉動慣量相適應。有了這些數據,就能有效地對步進電機進行變速控制。
  

采用PLC控制步進電機,應根據下式計算系統的脈沖當量、脈沖頻率上限和最大脈沖數量,進而選擇PLC及其相應的功能???。根據脈沖頻率可以確定PLC高速脈沖輸出時需要的頻率,根據脈沖數量可以確定PLC的位寬。


脈沖當量=(步進電機步距角×螺距)/(360×傳動速比);


脈沖頻率上限=(移動速度×步進電機細分數)/脈沖當量;


最大脈沖數量=(移動距離×步進電機細分數)/脈沖當量。
  

PLC對步進電機的控制首先要確立坐標系,可以設為相對坐標系,也可以設為絕對坐標系。坐標系的設置在DM6629字中,00—03位對應脈沖輸出0,04—07位對應脈沖輸出1。設置為0時,為相對坐標系;設置為1時,為絕對坐標系。
  

采用PLC通過步進驅動器來控制步進電機的運轉,從而達到了PLC在步進電動控制中應用更加廣泛。例如,在對單雙軸運動的控制過程中,在控制面板上設定移動距離、速度和方向等參數。PLC讀入這些設定值后,通過運算產生脈沖、方向信號,控制步進電動機驅動,達到對距離、速度、方向控制的目的。并通過實測證明系統運行結果具有可靠性、可行性、有效性。




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