Princip upravljanja PLC-om i koračnim drajverom
Princip upravljanja PLC-om i koračnim drajverom
Princip kontrole
Koračni motori se obično koriste za kontrolu pozicioniranja. Mogu se kontrolisati brojem impulsa koje PLC daje za određivanje ugla rotacije (a time i udaljenosti), pri čemu frekvencija impulsa reguliše brzinu motora. Sistemi koračnih motora su jednostavni, isplativi i laki za kontrolu, što ih čini pogodnim za aplikacije u kojima preciznost upravljanja nije izuzetno kritična. Za scenarije kontrole visoke preciznosti, tipično su potrebni servo kontrolni sistemi.
Koračni sistem se sastoji od koračnog pokretača i koračnog motora. Koračni motor pokreće koračni drajver, koji služi kao izvor energije. Pokretačem upravljaju eksterni impulsi i signali smjera (u ovom primjeru impulsi iz Siemens PLC-a), čime se reguliše ugao i brzina rotacije motora.
Ključne definicije
1. Vozač:Posrednik između PLC-a i koračnog motora. On pojačava impulsne signale iz PLC-a i prenosi ih na koračni motor, omogućavajući motoru da radi prema parametrima koje su postavili PLC i drajver.
2. Ugao koraka:Ugao za koji se koračni motor rotira sa svakim impulsom. Uobičajeni ugao koraka je 1,8°, koji se obično ne može podesiti.
Primer: Koliko impulsa PLC treba da proizvede da bi rotirao koračni motor sa uglom od 1,8° kroz jedan puni obrt (360°) bez mikrokoraka?
Odgovor: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 impulsa.
3. Microstepping:U praktičnim primenama, veliki ugao koraka može izazvati značajne vibracije i povećati greške u kontroli. Microstepping dijeli ugao koraka na manje segmente pomoću DIP prekidača vozača, što rezultira uglađenijim radom motora.
Primjer: Ako je ugao koraka 1,8° i mikrokorak je postavljen na 10, koliko impulsa je potrebno da bi motor izvršio jedan puni okret?
Odgovor: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 impulsa.
Sažetak: Za veći ugao koraka potrebno je manje impulsa, dok je za manji ugao koraka potrebno više impulsa.
Hardver koračnog sistema (koristeći Phidgets koračni motor kao primjer)
1. Stepper Driver
Kontrola impulsa + smjera: Kada se impuls generiše na PUL-u, motor se rotira, a smjer određuje DIR.
Puls naprijed + kontrola impulsa unazad: Impulsi na PUL-u tjeraju motor da se rotira naprijed, dok impulsi na DIR-u čine da se okreće unazad. PUL i DIR ne bi trebali generirati impulse istovremeno.
2. Koračni motor
Kada se namoti A i B faze zamijene, motor se okreće u suprotnom smjeru.
Signalni napon koračnog motora je 5 V, dok Siemens PLC radi na 24 V. Otpornik od 1,2 K, 1/4 W mora biti povezan u seriju kada se povezuje na drajver, kao što je prikazano na crvenom dijelu dijagrama.
Siemens PLC (CPU222) podržava dva tipa impulsnih izlaza velike brzine:
PTO (Pulse Train Output) : 50% radnog ciklusa.
PWM (Pulse - Width Modulation) : Podesivi radni ciklus.
Ovi impulsni izlazi velike brzine mogu se koristiti za kontrolu koračnog drajvera i kretanja i brzine specifične opreme.