Princip upravljanja PLC-om i koračnim drajverom
Princip upravljanja PLC-om i koračnim drajverom
Načelo kontrole
Koračni motori se obično koriste za kontrolu pozicioniranja. Mogu se kontrolirati brojem izlaznih impulsa pomoću PLC-a kako bi se odredio kut rotacije (a time i udaljenost), pri čemu frekvencija impulsa regulira brzinu motora. Sustavi koračnih motora su jednostavni, isplativi i laki za upravljanje, što ih čini prikladnim za primjene u kojima preciznost upravljanja nije iznimno kritična. Za scenarije upravljanja visoke preciznosti obično su potrebni servo sustavi upravljanja.
Koračni sustav sastoji se od koračnog pokretača i koračnog motora. Koračni motor pokreće koračni pogon, koji djeluje kao izvor energije. Driver je kontroliran vanjskim impulsima i signalima smjera (u ovom primjeru, impulsima iz Siemens PLC-a), čime se regulira kut rotacije motora i brzina.
Ključne definicije
1. Vozač:Posrednik između PLC-a i koračnog motora. Pojačava impulsne signale iz PLC-a i prenosi ih na koračni motor, omogućujući motoru da radi prema parametrima koje postavljaju PLC i upravljački program.
2. Kut koraka:Kut za koji se koračni motor okreće sa svakim impulsom. Uobičajeni kut koraka je 1,8°, koji se obično ne može podešavati.
Primjer: Koliko impulsa treba poslati PLC-u da bi rotirao koračni motor s kutom koraka od 1,8° kroz jedan puni okretaj (360°) bez mikrokoraka?
Odgovor: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 impulsa.
3. Mikrokoraci:U praktičnim primjenama, veliki kut koraka može uzrokovati značajne vibracije i povećati pogreške u upravljanju. Microstepping dijeli kut koraka u manje segmente pomoću DIP prekidača vozača, što rezultira glatkijim radom motora.
Primjer: Ako je kut koraka 1,8°, a mikrokoraci postavljeni na 10, koliko je impulsa potrebno da motor izvrši jedan puni okretaj?
Odgovor: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 impulsa.
Sažetak: Veći kut koraka zahtijeva manje impulsa, dok manji kut koraka zahtijeva više impulsa.
Hardver koračnog sustava (upotreba Phidgets koračnog motora kao primjera)
1. Koračni pokretač
Puls + upravljanje smjerom: Kada se puls generira na PUL, motor se okreće, sa smjerom koji određuje DIR.
Impuls naprijed + kontrola impulsa unazad: Impulsi na PUL tjeraju motor da se okreće prema naprijed, dok ga impulsi na DIR tjeraju da se okreće unazad. PUL i DIR ne bi trebali generirati impulse istovremeno.
2. Koračni motor
Kada se namotaji 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 spojen u seriju prilikom spajanja na drajver, kao što je prikazano u crvenom dijelu dijagrama.
Siemens PLC (CPU222) podržava dvije vrste pulsnih izlaza velike brzine:
PTO (izlaz impulsnog niza): 50% radnog ciklusa.
PWM (Pulse - Width Modulation): Podesivi radni ciklus.
Ovi brzi pulsni izlazi mogu se koristiti za kontrolu koračnog drajvera te kretanja i brzine određene opreme.