【正文】
電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小,從而導(dǎo)致力矩下降。并且,PLC有采用大功率晶體管的輸出端口,能夠滿足步進(jìn)電機(jī)各相繞組數(shù)10V級脈沖電壓、1A級脈沖電流的驅(qū)動要求。即全部輸入輸出狀態(tài)的改變,需要一個掃描周期。PTO功能允許多個脈沖串排隊(duì),從而形成流水線。表22 脈沖輸出()的特殊存儲器說明PTO/PWM刷新周期值 0 :不刷新; 1 :刷新PWM刷新脈沖寬度值 0 :不刷新; 1:刷新PTO刷新脈沖計(jì)數(shù)值 0 :不刷新; 1:刷新PTO/PWM時基選擇 0 :1 181。PLC擴(kuò)展模塊內(nèi)不設(shè)CPU,僅對I/O通道進(jìn)行擴(kuò)展,不能脫離主機(jī)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制要求。 PLC的系統(tǒng)構(gòu)成PLC實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。通過閱讀PLC的使用手冊或短期培訓(xùn),電氣技術(shù)人員或技術(shù)工人只要幾天的時間就可以熟悉梯形圖語言,并用來編制用戶程序。我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用,可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言,并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲元件都以繼電器命名。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù);檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài),并能診斷用戶程序中的語法錯誤。關(guān)鍵詞:S7200 PLC 兩相混合式步進(jìn)電機(jī) PLC編程Control of stepping motor based on PLCAbstract: In the field of programming, I/O expansion, Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of high speed pulse input and output, the PLC has already met demands of users. But the PLC will continue to improve and develop, as the development of application requirements and related technical performance. This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor, and how to control it based on the S7200 PLC. The article is about how the PLC controlling the twophase hybrid stepping motor. With the switch button, it can function as: start,positive rotation,inversion.Key words: S7200 PLC twophase hybrid stepping motor PLC programming目錄第一章 緒論 1 概述 1 S7200PLC國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 2 論文的主要研究工作 3第二章 西門子 S7200 PLC 4 PLC的產(chǎn)生 4 PLC的特點(diǎn) 4 編程方法簡單易學(xué) 4 硬件配套齊全,用戶使用方便 5 通用性強(qiáng),適應(yīng)性強(qiáng) 5 可靠性高,抗干擾能力強(qiáng) 5 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 5 維修工作量小,維修方便 5 體積小,能耗低 5 PLC的系統(tǒng)構(gòu)成 6 主機(jī) 6 I/O擴(kuò)展機(jī) 6 外部設(shè)備 7 7()的特殊存儲器 7 PTO的使用 9 PLC的選擇 10 CPU224 10 工作方式 10 掃描周期 11 性能簡介及特點(diǎn) 11 PLC技術(shù)在步進(jìn)電機(jī)控制中的應(yīng)用 12第三章 步進(jìn)電機(jī) 14 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 14 步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù) 15 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及分類 15 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 16 步進(jìn)電機(jī)的分類 16 步進(jìn)電機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用 17第四章S7200 PLC控制步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì) 18 步進(jìn)電機(jī)的選擇 18 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 19 驅(qū)動器的選擇 19 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動技術(shù) 19 驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置 22 PLC控制步進(jìn)電機(jī) 22 23 控制電機(jī)方向轉(zhuǎn)動 24 程序調(diào)試 25第五章 論文總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 29致謝 30附錄 31第一章 緒論 概述可編程控制器(簡稱 PLC) 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),是在20 世紀(jì) 60 年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學(xué)家首先研制成功的。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的相序,便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和方向。上世紀(jì)80年代至90年代中期,是PLC發(fā)展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。如果工藝要求發(fā)生變化,控制柜內(nèi)的元件和接線也需要作相應(yīng)的變動,改造的工期長、費(fèi)用高,通用性和靈活性較差。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件,控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。輸入輸出(I/O)單元是PLC與輸入控制信號和被控制設(shè)備連接起來的部件,輸入單元接收從開關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)和傳感器等輸入的現(xiàn)場控制信號,并將這些信號轉(zhuǎn)換成CPU能接收和處理的數(shù)字信號。當(dāng)PLC與PLC相連時,可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)更大規(guī)??刂???稍诿}沖串完成時起動中斷程序,若使用多段操作,則在包絡(luò)表完成時起動中斷程序。(2) STOP 方式:在STOP方式下,不能運(yùn)行用戶程序,可以向CPU裝載用戶程序或進(jìn)行CPU設(shè)置。而就這兩種電動機(jī)而言,五相電動機(jī)的驅(qū)動電路比三相電動機(jī)復(fù)雜,因此三相電動機(jī)系統(tǒng)的性能價格比要比五相電動機(jī)更好一些。5)步進(jìn)電動機(jī)自身的噪聲和振動較大,帶慣性負(fù)載的能力較差。、176。步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)是步進(jìn)形式的,故稱為“步進(jìn)電動機(jī)”。由于通過控制脈沖個數(shù)可以很方便的控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過的角位移,且步進(jìn)電機(jī)的誤差不積累,可以達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。環(huán)形分配器將脈沖及方向信號按設(shè)定的節(jié)拍方式,轉(zhuǎn)換為功放管的導(dǎo)通和截止信號,從而控制各相繞組的通電和斷電。依次類推若繼續(xù)按四拍的順序通電,轉(zhuǎn)子就按順時針方向一步一步地轉(zhuǎn)動,176。原理框圖如圖47所示:圖47 控制框圖環(huán)形分配程序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)各相繞組的通電順序進(jìn)行環(huán)形脈沖分配,從而控制接到步進(jìn)電機(jī)兩相繞組的直流電源的依次通、斷,形成旋轉(zhuǎn)磁場,使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。導(dǎo)師前瞻性的科學(xué)思維、寬廣的專業(yè)知識和兢兢業(yè)業(yè)的工作精神,令我敬佩,使我受益匪淺。同時,在與機(jī)電學(xué)院的王爽同學(xué)一起做實(shí)驗(yàn)時,早期由于基礎(chǔ)不扎實(shí),會有很多問題,王爽同學(xué)都耐心的幫助我,在此表示衷心的感謝。當(dāng)按A—B+—A+—B 依次導(dǎo)通、斷開時,步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn),即步進(jìn)電機(jī)可以按兩相四拍工作。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一圈需要360176。驅(qū)動接口電路如圖44所示:圖44 本設(shè)計(jì)驅(qū)動電路接線圖當(dāng)兩相控制繞組按次序輪流通電,每拍只有一相繞組通電,四拍構(gòu)成一個循環(huán)。第四章S7200 PLC控制步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動方法很多,按照使用的控制裝置來分可以分為:普通集成電路控制、單片機(jī)控制、工業(yè)控制機(jī)控制、可編程控制器控制等幾種。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。、176。7)步進(jìn)電機(jī)只能通過脈沖電源供電才能運(yùn)行,它不能直接使用交流電源以及直流電源[2]。用PLC對步進(jìn)電機(jī)也具有良好的控制能力,利用其高速脈沖輸出功能或運(yùn)動控制功能,現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的控制。(4) 當(dāng)電源斷電又恢復(fù)后,如果方式選擇開關(guān)在TERM或STOP狀態(tài)下,CPU自動進(jìn)入STOP方式;如果方式選擇開關(guān)在RUN狀態(tài)下,則CPU 自動進(jìn)入RUN方式。注意: 如果周期 2個時間單位,則周期的默認(rèn)值為