文档介绍：S7-200 PLC、变频器与触摸屏综合应用
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主讲教师:阳胜峰
第5讲 PLC与步进电机的运动控制
一、运动小车装置介绍
二、运动控制与步进电机
三、光栅尺
四、基于PLC与步进电机的小车自动往返控制
五、基于PLC与步进电机的位置闭环控制
一、运动小车装置介绍
二、运动控制与步进电机
1、运动控制
(1)运动控制系统简介
运动控制系统是一门有关如何对物体位置和速度进行精密控制的技术,典型的运动控制系统由三部分组成:控制部分、驱动部分和执行部分。
步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号,加以放大以驱动步进电机。步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比,控制步进电机脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位。
(2)常用术语
步进角:每输入一个电脉冲信号时转子转过的角度称为步进角。步进角的大小可直接影响电机的运行精度。
整步:最基本的驱动方式,这种驱动方式的每个脉冲使电机移动一个基本步矩角。例如:标准两相电机的一圈共有200个步矩角,则整步驱动方式下,°。
半步:在单相激磁时,电机转轴停至整步位置上,驱动器收到下一个脉冲后,如给另一相激磁且保持原来相继续处在激磁状态,则电机转轴将移动半个基本步矩角,停在相邻两个整步位置的中间。如此循环地对两相线圈进行单相然后两相激磁,步进电机将以每个脉冲半个基本步矩角的方式转动。
细分:细分就是指电机运行时的实际步矩角是基本步矩角的几分之一。如:驱动器工作在10细分状态时,其步矩角只为电机固有步矩角的十分之一,也就是说:当驱动器工作在不细分的整步状态时,控制系统每发一个步进脉冲,°,而用细分驱动器工作在10细分状态时,°。细分功能完全是由驱动器靠精度控制电机的相电流所产生的,与电机无关。
2、步进电机
(1)步进电机的选型
a、驱动器的电流。电流是判断驱动器能力大小的依据,是选择驱动器的重要指标之一,通常驱动器的最大额定电流要略大于电机的额定电流,、35、。
b、驱动器的供电电压。供电电压是判断驱动器升速能力的标志,常规电压供给有24V(DC)、40V(DC)、60V(DC)、80V(DC)、110V(AC)、220V(AC)等。
c、驱动器的细分。细分是控制精度的标志,通过增大细分能改善精度。步进电机都有低频振荡的特点,如果电机需要工作在低频共振区工作,细分驱动器是很好的选择。此外,细分和不细分相比,输出转矩对各种电机都有不同程度的提升。
(2)步进电机驱动器
本系统中采用两相混合式步进电机驱动器 YKA2404MC 细分驱动器,其外形如图所示。
(3)步进电机驱动器的端子与接线