可以直接输出脉冲驱动36BF02型反应式步进电机运行,指令可通过程序代替,而“变频信号源”、“脉冲分配器”、“脉冲放大器”则全部由PLC替代,进而取代了具有以上四项功能的驱动器,使得控制十分简单,所以本课题的控制框图可简单用图4-5表示。
指令脉冲 位置比较电路 速度控制电路 步进电动机 负载 输出 + - 速度反馈
速度传感器 位置反馈 速度传感器 图4-2 半闭环步进电动机控制系统框图
(2)三相步进电机流程图如图4-6所示。
指令脉冲 位置比较 速度控制 步进电动 输出 负载 电路 电路 机 速度反馈 位置反馈 速度传感器 图4-3 闭环步进电动机控制系统框图
指令脉冲 变频信号源 脉冲分配器 脉冲放大器 步进电机 工作机构 图4-4 传统的控制系统框图
24V直流电源 S7-200CN系列PLC 步进电机 CPU224XPCN AC/DC/RLY 工作机构 图4-5 基于PLC的步进电机控制系统框图
开始
图 4-6三相步进电机流程图
实现连续三拍正转 实现连续三拍反转 实现连续六拍正转 实现连续六拍反转 实现单拍三拍正转 实现单拍三拍反转 实现单拍六拍正转 实现单拍六拍反转 正转 反转 正转 反转 正转 反转 正转 反转 按三拍 按六拍 按三拍 按六拍 拨到连续档位 拨到单步档位 系统上电 5 硬件的设计
5.1 确定I/O点数
PLC的输入信号包括启动开关、电机慢速、中快和快速控制按纽,正反转控制开关,电机单步、10步和100步按纽开关,以及暂停开关共9个。
PLC的输出信号有三个输出继电器,根据I/O端子的数量和种类,选择FX2-32MR PLC机一台。
(1)画系统框图,PLC控制步进电机系统框图5-1。
控制面板上的位置按钮控制移动的距离,在控制面板上设定好移动距离、速度和方向等参数后,PLC读入这些设定值,通过运算产生脉冲、方向信号,控制步进电机的驱动器,达到对距离、速度和方向控制的最终目的。
(2)I/O分配表,根据控制面板和相应的命令,作I/O分配表5-1。
暂停 输 输 驱 动 步进电机 电 机 负载 位置 方向 速度 启动 入 出 图5-1 PLC控制步进电机系统框图
表5-1 I/O分配表
元 件 S0 S1 S2 S3 S4 SA I/O号 X0 X1 X2 X3 X4 RUN 信号定义 启动 慢速 中速 快速 正反转 元 件 SB S6 S7 S8 S9 I/O号 X5 X6 X7 X8 X10 信号定义 单步 10步 100步 100000步 暂停 5.2 绘制I/O端子接线图
根据I/O分配表绘制I/O端子接线图5-2
S9S8S7S6S5S4S3S2S1S0SAX10X8X7X6X5X4X3X2X1X0RUNCOM FX2-32MR输入Fu-+U相W相V相M 图5-2 I/O端子接线
5.3 主要程序
详细见附录。
5.4 三相步进电机实时运行、接线图
图5-3三相步进电机实时运行整体图 图5-4三相步进电机实时运行图
图5-5 PLC的I/O口实时状态显
6 结论
通过对PLC控制三相步进电机运行控制的方法研究,通过实验得到验证实现,当在控制三相步进电机时,可以选择手动开关和自动开关,实现对步进电机在单步和连续工作方式的情况下的正反转运行切换,同时也可以实现三拍和六拍的步进时序。在设计过程中,遇到了很多阻力,知识的匮乏,诸如程序的编写,包括循环移位指令的使用、调速指令的采用等等,自己在查阅书籍资料同时也向老师同学请教,这些问题最终才得以解决。
通过PLC发出脉冲来控制步进电机运行的方式,在工业生产等很多领域已经得到
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