控制步进电机的速度如果给步进电机发一个控制脉冲,它就转一步,再发一个脉冲,它会再转一步。两个脉冲的间隔越短,步进电机就转得越快。调整发出的脉冲频率,就可以对步进电机进行调速。3.3PLC控制步进电机的方法在本设计中直接使用PLC控制步进电机,可使用PLC产生控制步进电机所需要的各种时序的脉冲。
三相步进电机可采用三种工作方式:三相单三拍,三相双三拍,三相单六拍。这三种方式的主要区别是:电机绕组的通电、放电时间不同。工作方式是单三拍时通电时间短,双三拍时允许放电时间短,六拍时通电时间和放电时间长。
因此,同一脉冲频率时,六拍的工作方式出力大。而且,电机是三拍的工作方式时,其分辨率为3度,六拍的工作方式时,分辨率是1.5度。所以,在本课题中,我们采用三相六拍的工作方式,在这种控制方式下工作,步进电机的运行特性好,步进电机分辨率高。
可根据步进电机的工作方式,以及所要求的频率(步进电机的速度),画出A、B、C各相的时序图。并使用PLC产生各种时序的脉冲。例如:本设计采用西门子S7-300PLC控制三相步进电机的过程。2.1.4反应式步进电机原理4.1S7—300的介绍PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同。
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型:1)RAM这是一种读/写存储器(随机存储器),其存取速度快,由锂电池支持。
控制系统中干扰及其来源影响PLC控制系统的干扰源,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,其原因是电流改变产生磁场,对设备产生电磁辐射;磁场改变产生电流,电磁高速产生电磁波,电磁波对其具有强烈的干扰。
一般PLC都有直流24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。普通的整流滤波电源,由于纹波的影响,容易使PLC接收到错误信息。1)强电干扰。由于电网覆盖范围广,电网受到空间电磁干扰而在线路上感应电压。
尤其是电网内部的变化,刀开关操作浪涌、大型电力设备启停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等,都通过输电线路传到电源原边。2)柜内干扰。控制柜内的高压电器,大的电感性负载,混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。
3)来自接地系统混乱时的干扰。正确的接地,既能抑制电磁干扰的影响,又能抑制设备向外发出干扰;而错误的接地,反而会引入严重的干扰信号,使PLC系统将无常工作。4)来自PLC系统内部的干扰。主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生,如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响,模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。
5)变频器干扰。一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰,引起电网电压畸变,影响电网的供电质量;二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰,影响周边设备的正常工作。4.1.3主要抗干扰措施1)合理处理电源以抑制电网引入的干扰对于电源引入的电网干扰可以安装一台带屏蔽层的变比为1∶1的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰,还可以在电源输入端串接LC滤波电路。
2)合理安装与布线动力线、控制线以及PLC的电源线和RS485网线应分别配线,各走各的桥架或线槽。PLC应远离强干扰源,柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm),与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
4.1.4正确选择接地点以完善接地系统PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。
1)安全地或电源接地:将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。2)系统接地:PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
3)信号与屏蔽接地:一般要求信号线必须要有的参考地。4.2步进电机的选择本设计选用45BF008。相数是三相、步距角1.5/3度。电压24V、相电流0.2A、保持转距0.118NM()、空载启动频率500,D为45;D1为25;高H为2.5。
步进电机的西门子PLC控制(1)步进电机的西门子PLC控制(1)4.3步进电机驱动电路设计4.3.1驱动电路下图为步进电机的驱动电路。图中仅为一相的驱动电路,其余两相与之相同。在图中三极管T1起开关作用。
当三极管截止时,无集电极电流流通,开关相当于断开;当三极管饱和时,流过的集电极电流大,开关相当于闭合,该开关“动作”可由加于基极的电流来控制。由T2、T3两个三极管组成达林顿式功放电路,驱动步进电机的3个绕组,使电机绕组的静态电流达到近2A。