Principi de control de PLC i controlador de pas a pas
Principi de control de PLC i controlador de pas a pas
Principi de control
Els motors pas a pas s'utilitzen habitualment per al control de posicionament. Es poden controlar mitjançant el nombre de polsos emesos per un PLC per determinar l'angle de gir (i, per tant, la distància), amb la freqüència de pols que regula la velocitat del motor. Els sistemes de motor pas a pas són senzills, rendibles i fàcils de controlar, el que els fa adequats per a aplicacions on la precisió del control no és extremadament crítica. Per a escenaris de control d'alta precisió, normalment es requereixen sistemes de servocontrol.
Un sistema pas a pas inclou un controlador pas a pas i un motor pas a pas. El motor pas a pas és accionat pel controlador pas a pas, que actua com a font d'alimentació. El controlador està controlat per polsos externs i senyals de direcció (en aquest exemple, polsos d'un PLC Siemens), regulant així l'angle de gir i la velocitat del motor.
Definicions clau
1. Conductor:L'intermediari entre el PLC i el motor pas a pas. Amplifica els senyals de pols del PLC i els transmet al motor pas a pas, permetent que el motor funcioni segons els paràmetres establerts pel PLC i el controlador.
2. Angle de pas:Angle amb el qual gira el motor pas a pas amb cada pols. Un angle de pas comú és d'1,8 °, que normalment no es pot ajustar.
Exemple: quants polsos necessita el PLC per fer girar un motor pas a pas amb un angle de pas d'1,8° a través d'una revolució completa (360°) sense micropasos?
Resposta: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 polsos.
3. Microstepping:En aplicacions pràctiques, un angle de pas gran pot causar vibracions importants i augmentar els errors de control. El microstepping divideix l'angle del pas en segments més petits mitjançant els interruptors DIP del conductor, donant lloc a un funcionament més suau del motor.
Exemple: si l'angle de pas és d'1,8° i el micropas s'estableix en 10, quants polsos es necessiten perquè el motor completi una revolució completa?
Resposta: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 polsos.
Resum: un angle de pas més gran requereix menys polsos, mentre que un angle de pas més petit requereix més polsos.
Maquinari del sistema pas a pas (utilitzant el motor pas a pas Phidgets com a exemple)
1. Controlador de pas a pas
Control de pols + direcció: quan es genera un pols a PUL, el motor gira, amb la direcció determinada per DIR.
Control de pols cap endavant + pols invers: els polsos a PUL fan que el motor giri cap endavant, mentre que els polsos a DIR el fan girar cap enrere. PUL i DIR no haurien de generar polsos simultàniament.
2. Motor pas a pas
Quan els bobinatges de fase A i B s'intercanvien, el motor gira en sentit contrari.
La tensió del senyal del motor pas a pas és de 5 V, mentre que el PLC de Siemens funciona a 24 V. Una resistència de 1,2 K, 1/4 W s'ha de connectar en sèrie quan es connecta al controlador, tal com es mostra a la part vermella del diagrama.
El PLC de Siemens (CPU222) admet dos tipus de sortides de polsos d'alta velocitat:
PTO (sortida de tren de polsos): 50% de cicle de treball.
PWM (Pulse - Width Modulation): Cicle de treball ajustable.
Aquestes sortides de polsos d'alta velocitat es poden utilitzar per controlar el controlador pas a pas i el moviment i la velocitat d'equips específics.