PLC և Stepper Driver Control Principle

PLC և Stepper Driver Control Principle

Վերահսկողության սկզբունք

Քայլային շարժիչները սովորաբար օգտագործվում են դիրքավորման հսկողության համար: Դրանք կարող են կառավարվել PLC-ի կողմից թողարկվող իմպուլսների քանակով՝ պտտման անկյունը (և հետևաբար՝ հեռավորությունը) որոշելու համար, իսկ իմպուլսի հաճախականությունը կարգավորում է շարժիչի արագությունը: Քայլային շարժիչային համակարգերը պարզ են, ծախսարդյունավետ և հեշտ կառավարելի, ինչը նրանց դարձնում է հարմար այնպիսի ծրագրերի համար, որտեղ կառավարման ճշգրտությունը չափազանց կարևոր չէ: Բարձր ճշգրտության հսկողության սցենարների համար սովորաբար պահանջվում են servo կառավարման համակարգեր:

Ստեպպերի համակարգը ներառում է քայլային շարժիչ և քայլային շարժիչ: Ստեպպերի շարժիչը շարժվում է ստեպպերի վարորդի կողմից, որը հանդես է գալիս որպես էներգիայի աղբյուր: Վարորդը կառավարվում է արտաքին զարկերակային և ուղղության ազդանշաններով (այս օրինակում՝ իմպուլսներ Siemens PLC-ից), դրանով իսկ կարգավորելով շարժիչի պտտման անկյունը և արագությունը:

Հիմնական սահմանումներ

1. Վարորդ:Միջնորդ PLC-ի և քայլային շարժիչի միջև: Այն ուժեղացնում է PLC-ից ստացվող իմպուլսային ազդանշանները և դրանք փոխանցում քայլային շարժիչին՝ հնարավորություն տալով շարժիչին աշխատել PLC-ի և վարորդի կողմից սահմանված պարամետրերի համաձայն:

2. Քայլի անկյուն.Անկյունը, որով քայլային շարժիչը պտտվում է յուրաքանչյուր իմպուլսի հետ: Ընդհանուր քայլի անկյունը 1,8° է, որը սովորաբար կարգավորելի չէ:

Օրինակ. Քանի՞ իմպուլս պետք է թողարկի PLC-ն, որպեսզի պտտվի 1,8° քայլի անկյունով քայլային շարժիչը մեկ ամբողջական պտույտի (360°) միջոցով՝ առանց մանրադիտակի:

Պատասխան՝ 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 իմպուլս:

3. Microstepping:Գործնական կիրառություններում քայլի մեծ անկյունը կարող է առաջացնել զգալի թրթռում և մեծացնել կառավարման սխալները: Microstepping-ը քայլի անկյունը բաժանում է փոքր հատվածների՝ օգտագործելով վարորդի DIP անջատիչները, ինչը հանգեցնում է շարժիչի ավելի սահուն աշխատանքին:

Օրինակ. Եթե քայլի անկյունը 1,8° է, իսկ միկրոքայլը սահմանված է 10, քանի՞ իմպուլս է պահանջվում, որպեսզի շարժիչը կատարի մեկ ամբողջական պտույտ:

Պատասխան՝ 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 իմպուլս:

Ամփոփում. Ավելի մեծ քայլի անկյունը պահանջում է ավելի քիչ իմպուլսներ, մինչդեռ փոքր քայլի անկյունը պահանջում է ավելի շատ իմպուլսներ:

Stepper System Hardware (օգտագործելով Phidgets Stepper Motor-ը որպես օրինակ)

1. Stepper Driver

Pulse + Direction Control. Երբ PUL-ում զարկերակ է առաջանում, շարժիչը պտտվում է DIR-ով որոշված ուղղությամբ:

Forward Pulse + Reverse Pulse Control. PUL-ի իմպուլսները ստիպում են շարժիչը պտտվել առաջ, մինչդեռ DIR-ի իմպուլսները ստիպում են այն պտտվել հակառակ ուղղությամբ: PUL-ը և DIR-ը չպետք է միաժամանակ իմպուլսներ առաջացնեն:

2. Stepper Motor

Երբ A և B փուլերի ոլորունները փոխվում են, շարժիչը պտտվում է հակառակ ուղղությամբ:

Ստեպպերի շարժիչի ազդանշանային լարումը 5 Վ է, մինչդեռ Siemens PLC-ն աշխատում է 24 Վ. 1,2 Կ, 1/4 Վտ ռեզիստորը պետք է միացված լինի վարորդին միանալիս հաջորդաբար, ինչպես ցույց է տրված դիագրամի կարմիր մասում:

Siemens PLC-ն (CPU222) աջակցում է երկու տեսակի բարձր արագությամբ իմպուլսային ելքերի.

PTO (Pulse Train Output) 50% աշխատանքային ցիկլ:

PWM (Pulse - Width Modulation)՝ կարգավորելի աշխատանքային ցիկլ:

Այս բարձր արագությամբ իմպուլսային ելքերը կարող են օգտագործվել ստեպպերի վարորդի և հատուկ սարքավորումների շարժումն ու արագությունը վերահսկելու համար: