PLC控制步進電機的方法步進電機工作原理

2022-05-07 10:39:03 字數 2500 閱讀 3795

一、引言

微電子技術和計算機技術發展,可程式設計序控制器有了突飛猛進發展,其功能已遠遠超出了邏輯控制、順序控制範圍,它與計算機有效結合,可進行模擬量控制,具有遠端通訊功能等。有人將其稱為現代工業控制三大支柱(即plc,機械人,cad/cam)之一。目前可程式設計序控制器(programmable controller)簡稱plc已廣泛應用於冶金、礦業、機械、輕工等領域,為工業自動化提供了有力工具。

二、plc基本結構

plc採用了典型計算機結構,主要包括cpu、ram、rom和輸入/輸出介面電路等。把plc看作乙個系統,該系統由輸入變數-plc-輸出變數組成,外部各種開關訊號、模擬訊號、感測器檢測訊號均作為plc輸入變數,它們經plc外部端子輸入到內部暫存器中,經plc內部邏輯運算或其它各種運算、處理後送到輸出端子,它們是plc輸出變數,由這些輸出變數對外圍裝置進行各種控制。

三、控制方法及研究

1、fp1特殊功能簡介

(1) 脈衝輸出

fp1輸出端y7可輸出脈衝,脈衝頻率可軟體程式設計進行調節,其輸出頻率範圍為360hz~5khz。

(2) 高速計數器(hsc)

fp1內部有高速計數器,可同時輸入兩路脈衝,最高計數頻率為10khz,計數範圍-8388608~+8388607。

(3) 輸入延時濾波

fp1輸入端採用輸入延時濾波,可防止因開關機械抖動帶來不可靠性,其延時時間可需要進行調節,調節範圍為1ms~128ms。

(4) 中斷功能

fp1中斷有兩種型別,一種是外部硬中斷,一種是內部定時中斷。

2、步進電機速度控制

fp1有一條spd0指令,該指令配合hsc和y7脈衝輸出功能可實現速度及位置控制。速度控制梯形圖見圖1,控制方式引數見圖2,脈衝輸出頻率設定曲線見圖3。

圖1 速度控制梯形圖

圖2 控制方式引數

圖3 脈衝輸出頻率設定曲線

3、控制系統程式執行

圖4 控制系統原理圖

圖4是控制系統原理接線圖,圖4中y7輸出脈衝作為步進電機時鐘脈衝,經驅動器產生節拍脈衝,控制步進電機運轉。同時y7接至plc輸入接點x0,並經x0送至plc內部hsc。hsc計數y7脈衝數,當達到預定值時發生中斷,使y7脈衝頻率切換至下一引數,實現較準確位置控制。

實現這一控制梯形圖見圖5。

圖5 控制梯形圖

控制系統執行程式:第一句是將dt9044和dt9045清零,即為hsc進行計數做準備;第二句~第五句是建立參數列,引數存放以dt20為首址資料暫存器區;最後一句是啟動spd0指令,執行到這句則從dt20開始取出設定引數並完成相應控制要求。

由第一句可知第乙個引數是k0,是pulse方式特徵值,由此規定了輸出方式。第二個引數是k70,對應脈衝頻率為500hz,y7發出頻率為500hz脈衝。第三個引數是k1000,即按此頻率發1000個脈衝後則切換到下乙個頻率。

而下乙個頻率即最後乙個引數是k0,當執行到這一步時脈衝停止,電機停轉。故當執行此程式時即可使步進電機規定速度、預定轉數驅動控制物件,使之達到預定位置後自動停止。

四、結束語

利用可程式設計序控制器可以方便實現對電機速度和位置控制,方便可靠進行各種步進電機操作,完成各種複雜工作。它代表了先進工業自動化革命,加速了機電一體化實現。

步進電機必須用步進驅動器控制,plc與驅動器之間由上位機線連線,這個得根據您步進電機的cn口的針腳定義來做,一般有四根線:方向,脈衝,24v+ ,24v- 。

plc負責傳送脈衝,你可以用plsy脈衝輸出指令,plc的y0為脈衝,y2為方向

plsy d10 d12 y0

脈衝頻率脈衝個數方向如果d12為0 ,將持續傳送脈衝,直至指令不在執行。

然後你可以控制y2的輸出來控制方向步進肯定要用驅動才可以動作的,而且只能工作在位置環,也就是只能夠接受脈衝訊號,一般由plc給脈衝訊號,發脈衝是三菱plc的乙個功能,需要程式設計實現y0和y1產生脈衝,用pls指令,有這個指令說明的,你看看程式設計手冊因為步進電機分為多相繞組方式,需要驅動器接受脈衝訊號及方向訊號,採用功率元器件驅動步進電機旋轉,並可精確定位;定位的精度取決於步機電機效能、驅動器分相角、配套減速機等。

一般plc都有脈衝傳送指令,但需要注意的是,plc只能選擇電晶體型式。如果三菱plc的話,程式設計指令有多條可以使用,像定位中plsy指令。

y0中數值可以通過mov或其他指令修改,而y1的方向則是,y1置為「0」為正的話,當有條件使y1置為「1」時,發脈衝條件滿足時電機則反轉。你做到兩點就可以學會了

1.了解步進驅動器的訊號,認清哪個是正轉訊號,哪個是反轉訊號;

2.學習脈衝專用指令plsy,首先確認你所選的plc型別,如果是fx的,請確認是mt(電晶體輸出)型別,如果不是,請你更換,因為mr的不能輸出高速脈衝的。接下來就是plsy指令的學習,控制兩個資料,乙個速度,也就是步進馬達的頻率,另乙個就是脈衝數,也就是我觸發一次,步進馬達動作多少。

指令的學習可以參考「三菱fx程式設計手冊」,或者在這裡簡要給你介紹一下。

plsy d1 d2 s

d1就是頻率,d2就是脈衝量,s就是輸出埠(fx1s,fx1n,fx2n只有y0和y1兩個埠,fx3u有y0,y1,y2三個埠)

對d1和d2適當的賦值,指令前面加上適當的觸發條件就可以實現動作了!

PLC控制步進電機方法的研究

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