基于plc的步進(jìn)電機(jī)控制word格式-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 電脈沖個(gè)數(shù)成正比；因此，只要簡(jiǎn)單地改變輸入脈沖的數(shù)目，就能控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)行角度，從而達(dá)到位置控制的目的。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電子數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)的電磁增量運(yùn)動(dòng)器件。這種計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的 “軟繼電器 ”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結(jié)構(gòu)在功能上某些相似之處。但在本實(shí)驗(yàn)中因?yàn)橐蟛皇呛芨?，所以只要采取最?jiǎn)單的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，用來(lái)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速 、定位 ?？刂葡到y(tǒng)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測(cè)，并將信號(hào)反饋至控制單元，使得系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)發(fā)出的走步命令，只有得到相應(yīng)實(shí)際位置響應(yīng)后，方告完成。這種開(kāi) 環(huán)控制形式省去了昂貴的位置傳感器件，只需對(duì)輸入指令脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，就能知道電機(jī)的位置。 3 方案論證與對(duì)比 方案一 步進(jìn)電機(jī)的控制方式采用開(kāi)環(huán)控制方式，即步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴(lài)與轉(zhuǎn)子的位置 ,而是事先按一定規(guī)律給定的。 軟件 PLC（ SoftPLC，也稱(chēng)為軟邏輯 SoftLogic）是一種基于基于 PC 機(jī)開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它具有硬 PLC 在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點(diǎn)，利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè) PC 轉(zhuǎn)換成全功能的 PLC 過(guò)程控制器。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)和機(jī)電一體化設(shè)備中。 2 1 引言 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種用電脈沖信號(hào)進(jìn)行控制 ,并將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移或線(xiàn)位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。步進(jìn)電機(jī)為二相混合式，供電電壓 24VDC，功率 30 W，電流 （或 ），轉(zhuǎn)矩 ,步矩角 176。 此次設(shè)計(jì)是利用 PLC 的控制方法，上位機(jī)的監(jiān)控功能，在試驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)的。例如，在儀器儀表，機(jī)床設(shè)備以及計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備中（如打印機(jī)和繪圖儀等），凡需要對(duì)轉(zhuǎn)角進(jìn)行精確控制的情況下，使用步進(jìn)電機(jī)最為理想。步進(jìn)電機(jī)作為制執(zhí)行元件，是電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一 , 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)和精密機(jī)械等領(lǐng)域。用 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)的定位、轉(zhuǎn)向、調(diào)速、細(xì)分有很大的優(yōu)勢(shì)與前景 。 1 基于軟 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 設(shè)計(jì)要求 本系統(tǒng)由軟 PLC 控制器、步進(jìn)電機(jī)對(duì)象、自動(dòng)化控制軟件平臺(tái)等組成，設(shè)計(jì)出軟 PLC 的控制程序，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的速度、方向、定位、細(xì)分等控制功能 。主要內(nèi)容包括： 1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線(xiàn)圖、時(shí)序圖等； 2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能； 3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)行 PLC 控制程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序； 4. 用組態(tài)王監(jiān)控組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出上位監(jiān)控系統(tǒng)； 5. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)； 6. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的控制要求。通過(guò)改變通電順序 ,從而達(dá)到改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的目的。利用 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)，其脈沖分配可以有軟件實(shí)現(xiàn)，也可由硬件組成。并以三菱的 FN2 系列的 PLC 為例，討論步進(jìn)電機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法，以及利用組態(tài)設(shè)計(jì)，通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控與 PLC 進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。 P L C步 進(jìn) 電 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 器 步 進(jìn) 電 機(jī)自 整 角 機(jī)轉(zhuǎn) 換 器圖 步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制框圖 4 方案對(duì)比與選擇 通過(guò) 對(duì)比 ， 步進(jìn)電機(jī)的最顯著的優(yōu)勢(shì)是不需要位置反饋信號(hào)就能夠進(jìn)行精確的位置控制。這時(shí)候，可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行位置閉環(huán)控制。并且一般采用直接監(jiān)視負(fù)載位置的方法，因此發(fā)生失步的可能性大大減小。 可編程序控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的， 它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱(chēng)，如輸入、輸出繼電器等。 若繞組在控制脈沖的作用下，通電方向按照A A B? B ? A A? B B 四個(gè)狀態(tài)周而復(fù)始進(jìn)行變化，電機(jī)科順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；通電順序?yàn)?AA ? B B? A A B? B 時(shí)，電機(jī)就逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。脈沖的頻率決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速。驅(qū)動(dòng)器的作用是對(duì)控制脈沖進(jìn)行環(huán)形分配、功率放大，使步進(jìn)電機(jī)繞組按一定順序通電，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。連續(xù)的脈沖序列產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)同頻率的步序列。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求該系統(tǒng) 要實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的速度、方向、定位、細(xì)分等控制功能，要設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序才能使之實(shí)現(xiàn)， 而 快速與慢速、以及定位功能的實(shí)現(xiàn) 都是靠 PLC 發(fā)出的高速脈沖來(lái)控制的，改變脈沖的寬度即頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢，產(chǎn)生脈沖個(gè)數(shù)的多少來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位，所以控制的關(guān)鍵是控制產(chǎn)生的脈沖。由于本 系統(tǒng)是 PLC 與組態(tài)王間進(jìn)行通訊，因此將 PLC的生產(chǎn)廠家、設(shè)備名稱(chēng)、通訊方式等填入相應(yīng)的對(duì)話(huà)框即可。 12 系統(tǒng)功能調(diào)試與性能分析 系統(tǒng)調(diào)試中的問(wèn)題 及解決方案 軟件調(diào)試 系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行但沒(méi)有響應(yīng)，經(jīng)試驗(yàn)分析是輸入頻率過(guò)高，所以應(yīng)輸入適當(dāng)?shù)拿}沖 頻率，脈沖 低電平的持續(xù)時(shí)間不應(yīng)少于 300ns。 、 組態(tài)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題 在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制設(shè)計(jì)組態(tài)時(shí)注意 I/O 配置必需設(shè)置好，要與 PLC 上的設(shè)備配套起來(lái)，另外就是設(shè)置串口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與 PLC 的通信，只有設(shè)置好了才能進(jìn)行正常的通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅增強(qiáng)了我的專(zhuān)業(yè)方面的能力，在與小組成員的合作中，我們也學(xué)會(huì)了溝通和合作，學(xué)會(huì)共同解決問(wèn)題，互幫互助。使我們能更好的完成課程設(shè)計(jì)。特別要感謝導(dǎo)師劉老師在整個(gè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我們的耐心盡責(zé)的輔導(dǎo)，以及各方面的鼓
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1