基于plc的步進電機控制word格式-文庫吧資料
2024-11-25 21:22本頁面
【正文】 件 設計 步進電機電機的 PLC 控制系統(tǒng) 是要求用 由 PLC 控制器、二相混合式步進電機、細分驅動器 等器件組成，此外應設計要求要 利用 上位機 進行 監(jiān)控 ，所以要用到上位機。 控 制 信 號 三 菱 P L C步 進電 機功 率 放大電 流 檢 測比 較 器比 較 器I 1 . 1I 1 . 5I 1 . 0A / D 轉 換器圖 步進電機驅動控制電路硬件連接框圖 圖中 、 和 為輸入控制信號端 。功率驅動器將控制脈沖按照設定的模式轉換成步進電機線圈的電流，產(chǎn) 生旋轉磁場，使得轉子只能按固定的步數(shù)來改變它的位置。 P L C控 制電 路脈 沖信 號分 配電 路功 率細 分驅 動電 路步 進電 機I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 5Q 0 . 0Q 0 . 1圖 開環(huán)步進電動機控制系統(tǒng)框圖 8 驅動電路由脈沖信號分配和功率細分驅動電路組成。 圖 二相圖 步進電機 內部 原理圖 驅動器原理 步進電機必須有驅動器和控制器才能正常工作。電機轉動的角度與所輸入的電脈沖個數(shù)成正比；因此，只要簡單地改變輸入脈沖的數(shù)目，就能控制步進電機的轉子運行角度，從而達到位置控制的目的。當控制系統(tǒng)將一個電脈沖信號經(jīng)功率裝置加到定子繞組中，電機便會沿一 定的方向旋轉一步。 步進電機是一種將電子數(shù)字脈沖信號轉變?yōu)闄C械運動的電磁增量運動器件。如圖 PLC 硬件的基本結構圖所示： 圖 PLC 硬件的基本結構圖 根據(jù)設計要求系統(tǒng)的 I/O 分配表如下： 編程器 中 央 處 理 單 元 （ CPU） 輸入電路 輸出電路 系 統(tǒng) 程 序 存 儲 區(qū) 用 戶 程 序 存 儲 區(qū) 電源 6 表 1 I/O 分配表 輸入端 輸 出端 輸入設備 輸入端子 輸出設備 輸出端子 啟動停止按鈕 SB1 X000 電機 A相線圈 Y0 正反選擇按鈕 SB2 X001 電機 B 相線圈 Y1 慢速選擇開關 SA1 X002 方向選擇 Y2 慢速選擇開關 SA2 X003 按鈕 K1 驅動線圈 Y3 定位按鈕 SB3 X004 按鈕 K2 驅動線圈 Y4 運行按鈕 SB4 X005 按鈕 K3 驅動線圈 Y5 細分按鈕 K1 X006 細分按鈕 K2 X007 細分按鈕 K2 X010 二相混合式步進電機 工作 原理 二相步進電機有 2 個 繞組，當一個繞組通電后，其定子磁極產(chǎn)生磁場，將轉子吸合到此磁極處。這種計算機程序實現(xiàn)的 “軟繼電器 ”，與繼電器系統(tǒng)中的物理結構在功能上某些相似之處。通常由中央處理單元（ CPU）、存儲器（ RAM、 ROM）、輸入輸出單元（ I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。但在本實驗中因為要求不是很高，所以只要采取最簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)，用來實現(xiàn)步進電動機的正轉、反轉、加速、減速 、定位 。 閉環(huán)控制的勵磁延時設置隨負載而變化， 它 能產(chǎn)生 接近最佳的速度曲線和快速的負載定位?？刂葡到y(tǒng)對電動機轉子位置進行檢測，并將信號反饋至控制單元，使得系統(tǒng)對步進電機發(fā)出的走步命令，只有得到相應實際位置響應后，方告完成。在一些運行速度范圍寬、負載大小變化頻繁的場合，步進電機容易失步，而使整個系統(tǒng)趨于失控。這種開 環(huán)控制形式省去了昂貴的位置傳感器件，只需對輸入指令脈沖信號計數(shù)，就能知道電機的位置。 P L C步 進 電 機 驅 動 器 步 進 電 機圖 步進電機開環(huán)控制框圖 方案二 閉環(huán)控制是不斷直接或間接地檢測轉子的位置和速度 ,然后通過反饋和適當?shù)奶幚?,自動給出脈沖鏈 ,使步進電機每一步都響應控制信號的命令 ,從而只要控制策略正確電機不可能輕易失步 。 3 方案論證與對比 方案一 步進電機的控制方式采用開環(huán)控制方式，即步進電機驅動系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴與轉子的位置 ,而是事先按一定規(guī)律給定的。 本文中，我們將 對 軟 PLC 進行綜述，對采用 PLC 來進行步進電機的設計研究進行介紹。 軟件 PLC（ SoftPLC，也稱為軟邏輯 SoftLogic）是一種基于基于 PC 機開發(fā)結構的控制系統(tǒng)，它具有硬 PLC 在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟件技術可以將標準的工業(yè) PC 轉換成全功能的 PLC 過程控制器。 可編程邏輯控制器 Programmable logic Controller（通常稱為 PLC）是一種工業(yè)控制計算機，具有模塊化結構、配置靈活、高速的處理速度、精確的數(shù)據(jù)處 理能力、多種控制功能、網(wǎng)絡技術和優(yōu)越的性價比等性能，能充分適應工業(yè)環(huán)境，簡單易懂，操作方便，可靠性高，是目前廣泛應用的控制裝置之一， 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(xiàn)對步進電機的控制。 步進電機是機電一體化的關鍵產(chǎn)品，廣泛應用于各種自動化控制系統(tǒng)和機電一體化設備中。通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度 ,從而達到調速的目的 。 2 1 引言 步進電動機是一
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