Principe de contrôle du PLC et du pilote pas à pas
Principe de contrôle du PLC et du pilote pas à pas
Principe de contrôle
Les moteurs pas à pas sont couramment utilisés pour le contrôle de positionnement. Ils peuvent être contrôlés par le nombre d'impulsions émises par un automate pour déterminer l'angle de rotation (et donc la distance), la fréquence d'impulsion régulant la vitesse du moteur. Les systèmes de moteurs pas à pas sont simples, économiques et faciles à contrôler, ce qui les rend adaptés aux applications où la précision du contrôle n'est pas extrêmement critique. Pour les scénarios de contrôle de haute précision, des systèmes de servocommande sont généralement requis.
Un système pas à pas comprend un pilote pas à pas et un moteur pas à pas. Le moteur pas à pas est entraîné par le pilote pas à pas, qui agit comme une source d'énergie. Le pilote est contrôlé par des signaux d'impulsion et de direction externes (dans cet exemple, des impulsions provenant d'un automate Siemens), régulant ainsi l'angle de rotation et la vitesse du moteur.
Définitions clés
1. Pilote :L'intermédiaire entre l'automate et le moteur pas à pas. Il amplifie les signaux d'impulsion du PLC et les transmet au moteur pas à pas, permettant au moteur de fonctionner selon les paramètres définis par le PLC et le pilote.
2. Angle de marche :L'angle selon lequel le moteur pas à pas tourne à chaque impulsion. Un angle de pas courant est de 1,8°, qui n'est généralement pas réglable.
Exemple : combien d'impulsions l'automate doit-il émettre pour faire tourner un moteur pas à pas avec un angle de pas de 1,8° sur un tour complet (360°) sans micropas ?
Réponse : 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 impulsions.
3. Micropas :Dans les applications pratiques, un angle de pas important peut provoquer des vibrations importantes et augmenter les erreurs de contrôle. Le micropas divise l'angle de pas en segments plus petits à l'aide des commutateurs DIP du pilote, ce qui permet un fonctionnement plus fluide du moteur.
Exemple : Si l'angle de pas est de 1,8° et que le micropas est réglé sur 10, combien d'impulsions sont nécessaires pour que le moteur effectue un tour complet ?
Réponse : 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 impulsions.
Résumé : Un angle de pas plus grand nécessite moins d'impulsions, tandis qu'un angle de pas plus petit nécessite plus d'impulsions.
Matériel du système pas à pas (en utilisant le moteur pas à pas Phidgets comme exemple)
1. Pilote pas à pas
Contrôle d'impulsion + direction : lorsqu'une impulsion est générée au PUL, le moteur tourne, la direction étant déterminée par DIR.
Contrôle des impulsions avant + impulsion inverse : les impulsions au PUL font tourner le moteur vers l'avant, tandis que les impulsions au DIR le font tourner en arrière. PUL et DIR ne doivent pas générer d'impulsions simultanément.
2. Moteur pas à pas
Lorsque les enroulements des phases A et B sont inversés, le moteur tourne dans le sens opposé.
La tension du signal du moteur pas à pas est de 5 V, tandis que l'automate Siemens fonctionne à 24 V. Une résistance de 1,2 K, 1/4 W doit être connectée en série lors de la connexion au pilote, comme indiqué dans la partie rouge du schéma.
L'API Siemens (CPU222) prend en charge deux types de sorties d'impulsions à grande vitesse :
PTO (Pulse Train Output) : rapport cyclique de 50 %.
PWM (Pulse - Wide Modulation) : Cycle de service réglable.
Ces sorties d'impulsions à grande vitesse peuvent être utilisées pour contrôler le pilote pas à pas ainsi que le mouvement et la vitesse d'équipements spécifiques.