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PLC对步进电机的控制
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众智创新 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-02-06 15:49:04 楼主

200 SMART系列PLC提供了三种驱动步进电机的方法:

    1、脉冲串输出(PTO

    2、脉宽调制(PWM

    3、运动轴

步进电机是将电脉冲转变为角位移或线位移,电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数量,不受负载变化的影响,即给电机一个脉冲信号,电机旋转一个步距角。因此PLC驱动步进电机主要依靠PLC的高速脉冲输出功能,200 SMART系列PLC最多支持3个高速脉冲输出,其具体输出数量取决于PLC的型号如下表1所示。

 

CPU型号

ST20

ST30

ST40

ST60

高速脉冲输出

2@100KHz

3@100KHz

3@100KHz

3@100KHz

表1

继电器输出型号(SR)与经济型(CR)不支持高数脉冲输出功能。

 

硬件连接:

PLC无法对步进电机进行直接驱动,需要通过步进电机驱动器进行完成。其作用是将电脉冲信号转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度(即“步距角”)。步进电机驱动器如图1所示。

                              image.png

图1  步进电机驱动器

驱动器上的ENA为脱机信号(可不接);DIR为方向信号;PUL为脉冲信号,需要接到PLC的高速脉冲输出端口上。SMART系列PLC对应的高速脉冲输出口如表2所示。

 

PWM通道号

PWM输出口

PWM0

Q0.0

PWM1

Q0.1

PWM2

Q0.3

表2

驱动器还需要对一些参数进行设置,这里以TB6600步进电机驱动器为例,通过该驱动器上的6DIP开关进行参数设置,S1~S3用于选择8档细分控制,通过S4~S6进行电流控制。细分数即步进电机旋转一周所需的脉冲数。电流控制根据选择的步进电机电流值不同进行修改,当选用2A的电机时需要将电流值设置为2A。具体参数可通过电机标签以及驱动器上标注进行查看。

步进电机驱动器的信号输入电压主要以5V24V为主。PLC的信号输出电压为24V,且与SMART PLC进行连接时为共阴极接线。

当选用24V步进电机驱动器时可直接与PLC信号段进行连接,接线图如图2所示。

image.png

图2  24V驱动器接线图

当选用5V驱动器时,需要进行降压处理,最简单的方法可以通过串联电阻降压,通过串联2K电阻将电压从24V降至5V。接线图如图3所示。

image.png

图3  5V驱动器接线图

 

下面主要介绍一下通过脉宽调制(PWM)对步进电机进行驱动的方法。

首先通过工具菜单中的PWM选项进入到脉宽调制的向导中

image.png

图4  PWM向导入口

组态PWM向导步骤:

 1、选择脉冲通道

  选择需要使用的PWM输出通道

  下一步

image.png

图5  选择脉冲通道

2、     PWM通道的名称进行设置

   可以对PWM通道进行重命名(例:X轴),默认为PWM0~2

  下一步

image.png

图6  更改PWM通道名称

 3组态PWM通道输出时基

  点击下拉菜单,打开选择栏

  由于驱动步进电机需要较高频率的脉冲输出,需选择微秒为时基

  下一步

image.png

图7  输出时基设置

4PWM通道0设置完成,生成对应项目组件。通道12与其设置方法一致

image.png

8  生成项目组件

完成PWM向导设置后,即可通过调用PWMx_RUN子程序输出高数脉冲对步进电机进行驱动。可通过图8所示方法调用PWMx_RUN子程序

 

image.png

图9  PWMx_RUN子程序

10PWMx_RUN指令,其中:

EN为程序块使能信号

RUN为脉冲生成控制输入1对应I/O通道持续生成高速脉冲;0无操作

Cycle写入脉冲周期

Pulse写入脉冲宽度(即:占空比)通常设置为周期的一半(即:占空比50%

image.png

图10  PWMx_RUN指令

在程序中即可通过对脉冲周期进行更改,实现对电机速度的控制。通过修改驱动器DIR方向信号连接的PLC输出口,更改电机运行方向。

 

PWM驱动方案分析:

优点:控制变量较少,脉冲周期便于修改

缺点:对输出脉冲数量不易控制

所以该控制较为适用于闭环控制系统之中。开环控制系统中,建议使用运动轴控制方案。

PTOPWM功能大体一致,差异在于PTO不可对占空比进行调节,默认为50%

 


 


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愿好人一生平安 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-02-07 05:49:34 1楼
 

可以选择买是是是看

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guojianguang73 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2019-02-09 10:47:42 2楼
 

正好需要多谢楼主! 多谢楼主!

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