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PLC对步进电机的控制

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发布日期:2018/4/23点击次数:255

  随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个行业的控制领域都将有广泛应用。
  PLC作为一种工业控制计算机,具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力,PLC对步进电机也具有良好的控制能力,利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能,即可实现对步进电机的控制。
  对于那些在运行过程中移动距离和速度均确定的具体设备,工程师认为采用PLC通过步进电机驱动器来控制步进电机的运转是一种理想的技术方案。
  步进电机的特点:(1)步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比,电机运转一周后没有累积误差,具有良好的跟随性。(2)由步进电机与驱动器电路组成的开环数字控制系统,既非常简单、廉价,又非常可靠。同时,它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数字控制系统。(3)步进电机的动态响应快,易于启停、正反转及变速。(4)速度可在相当宽的范围内平滑调节,低速下仍能保证获得大转矩。(5)步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行,它不能直接使用交流电源和直流电源。
  步进电机能响应而不失步的最高步进频率称为启动频率;与此类似,停止频率是指系统控制信号突然关断,步进电机不冲过目标位置的最高步进频率。而电机的启动频率、停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据,就能有效地对步进电机进行变速控制。
  采用PLC控制步进电机,应根据下式计算系统的脉冲当量、脉冲频率上限和最大脉冲数量,进而选择PLC及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定PLC高速脉冲输出时需要的频率,根据脉冲数量可以确定PLC的位宽。脉冲当量=(步进电机步距角×螺距)/(360×传动速比);脉冲频率上限=(移动速度×步进电机细分数)/脉冲当量;最大脉冲数量=(移动距离×步进电机细分数)/脉冲当量。
  PLC对步进电机的控制首先要确立坐标系,可以设为相对坐标系,也可以设为绝对坐标系。坐标系的设置在DM6629字中,0003位对应脉冲输出0,0407位对应脉冲输出1.设置为0时,为相对坐标系;设置为1时,为绝对坐标系。
  采用PLC通过步进驱动器来控制步进电机的运转,从而达到了PLC在步进电动控制中应用更加广泛。例如,在对单双轴运动的控制过程中,在控制面板上设定移动距离、速度和方向等参数。PLC读入这些设定值后,通过运算产生脉冲、方向信号,控制步进电动机驱动,达到对距离、速度、方向控制的目的。并通过实测证明系统运行结果具有可靠性、可行性、有效性。

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