PLC és Stepper meghajtó vezérlési elve
PLC és Stepper meghajtó vezérlési elve
Ellenőrzési elv
A léptetőmotorokat általában a pozicionálás szabályozására használják. A PLC által kiadott impulzusok számával vezérelhetők a forgási szög (és így a távolság) meghatározása érdekében, az impulzusfrekvencia pedig a motor fordulatszámát szabályozza. A léptetőmotoros rendszerek egyszerűek, költséghatékonyak és könnyen vezérelhetők, így alkalmasak olyan alkalmazásokra, ahol a vezérlés pontossága nem rendkívül kritikus. A nagy pontosságú vezérlési forgatókönyvekhez általában szervovezérlő rendszerekre van szükség.
A léptetőrendszer egy léptető-meghajtóból és egy léptetőmotorból áll. A léptetőmotort a léptetőmotor hajtja, amely energiaforrásként működik. A meghajtót külső impulzus- és irányjelek vezérlik (ebben a példában a Siemens PLC impulzusai), ezáltal szabályozva a motor forgási szögét és sebességét.
Kulcs definíciók
1. Driver:Közvetítő a PLC és a léptetőmotor között. Felerősíti a PLC-től érkező impulzusjeleket, és továbbítja azokat a léptetőmotornak, lehetővé téve a motor számára, hogy a PLC és a meghajtó által beállított paraméterek szerint működjön.
2. Lépésszög:Az a szög, amellyel a léptetőmotor minden impulzusnál elfordul. Az általános lépésszög 1,8°, ami általában nem állítható.
Példa: Hány impulzust kell kiadnia a PLC-nek, hogy egy 1,8°-os lépésszögű léptetőmotort egy teljes fordulaton (360°) mikrolépés nélkül elforgathasson?
Válasz: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 impulzus.
3. Mikrolépés:A gyakorlati alkalmazásokban a nagy lépésszög jelentős vibrációt okozhat, és növelheti a szabályozási hibákat. A Microstepping a vezető DIP kapcsolóival kisebb szegmensekre osztja a lépésszöget, ami simább motorműködést eredményez.
Példa: Ha a lépésszög 1,8°, és a mikrolépés 10-re van állítva, hány impulzus szükséges ahhoz, hogy a motor egy teljes fordulatot teljesítsen?
Válasz: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 impulzus.
Összegzés: A nagyobb lépésszöghez kevesebb, míg a kisebb lépésszöghez több impulzusra van szükség.
Stepper System hardver (Példaként a Phidgets léptetőmotor használata)
1. Stepper Driver
Impulzus + Irányvezérlés: Amikor impulzust generál a PUL, a motor a DIR által meghatározott irányban forog.
Előre irányuló impulzus + hátramenet impulzusvezérlés: A PUL impulzusok előre, míg a DIR impulzusok hátrafelé forognak. A PUL és a DIR nem generálhat egyszerre impulzusokat.
2. Léptetőmotor
Az A és B fázis tekercsének felcserélésekor a motor az ellenkező irányba forog.
A léptetőmotor jelfeszültsége 5 V, míg a Siemens PLC 24 V-on működik. A meghajtóhoz való csatlakoztatásnál sorba kell kötni egy 1,2 K-os, 1/4 W-os ellenállást, a diagram piros részén látható módon.
A Siemens PLC (CPU222) kétféle nagy sebességű impulzuskimenetet támogat:
TLT (Pulse Train Output): 50%-os munkaciklus.
PWM (impulzus - szélesség moduláció): Állítható munkaciklus.
Ezek a nagy sebességű impulzuskimenetek a léptető-meghajtó, valamint az egyes berendezések mozgásának és sebességének vezérlésére használhatók.