PLC un Stepper draivera vadības princips
PLC un Stepper draivera vadības princips
Kontroles princips
Pozicionēšanas kontrolei parasti izmanto soļu motorus. Tos var kontrolēt ar PLC izvadīto impulsu skaitu, lai noteiktu griešanās leņķi (un līdz ar to attālumu), ar impulsa frekvenci, kas regulē motora ātrumu. Stepper motoru sistēmas ir vienkāršas, rentablas un viegli vadāmas, padarot tās piemērotas lietojumiem, kur vadības precizitāte nav īpaši svarīga. Augstas precizitātes vadības scenārijiem parasti ir nepieciešamas servo vadības sistēmas.
Stepper sistēma sastāv no pakāpju draivera un pakāpju motora. Pakāpju motoru darbina pakāpju draiveris, kas darbojas kā strāvas avots. Vadītāju kontrolē ārējie impulsu un virziena signāli (šajā piemērā impulsi no Siemens PLC), tādējādi regulējot motora griešanās leņķi un ātrumu.
Galvenās definīcijas
1. Vadītājs:Starpnieks starp PLC un pakāpju motoru. Tas pastiprina impulsu signālus no PLC un pārraida tos uz pakāpju motoru, ļaujot motoram darboties saskaņā ar PLC un draivera iestatītajiem parametriem.
2. Soļa leņķis:Leņķis, par kādu pakāpju motors griežas ar katru impulsu. Kopējais pakāpiena leņķis ir 1,8°, kas parasti nav regulējams.
Piemērs: cik impulsu ir jāizvada PLC, lai pagrieztu pakāpju motoru ar 1,8° pakāpiena leņķi vienā pilnā apgriezienā (360°) bez mikropakāpiena?
Atbilde: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 impulsi.
3. Mikropakāpšanās:Praktiskā pielietojumā liels pakāpiena leņķis var izraisīt ievērojamu vibrāciju un palielināt vadības kļūdas. Microstepping sadala soļa leņķi mazākos segmentos, izmantojot vadītāja DIP slēdžus, tādējādi nodrošinot vienmērīgāku motora darbību.
Piemērs: ja soļa leņķis ir 1,8° un mikrosoļu kāpums ir iestatīts uz 10, cik impulsu ir nepieciešams, lai motors veiktu vienu pilnu apgriezienu?
Atbilde: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 impulsu.
Kopsavilkums: Lielākam soļa leņķim ir nepieciešams mazāk impulsu, savukārt mazākam soļa leņķim nepieciešams vairāk impulsu.
Stepper sistēmas aparatūra (kā piemēru izmantojot Phidgets Stepper Motor)
1. Stepper Driver
Impulsa + virziena vadība: kad impulss tiek ģenerēts pie PUL, motors griežas virzienā, ko nosaka DIR.
Impulss uz priekšu + atpakaļgaitas impulsu vadība: impulsi pie PUL liek motoram griezties uz priekšu, bet impulsi pie DIR liek tam griezties atpakaļgaitā. PUL un DIR nedrīkst vienlaicīgi ģenerēt impulsus.
2. Pakāpju motors
Kad A un B fāzes tinumi tiek apmainīti, motors griežas pretējā virzienā.
Stepper motora signāla spriegums ir 5 V, savukārt Siemens PLC darbojas ar 24 V. 1,2 K, 1/4 W rezistors, savienojot ar draiveri, ir jāpievieno virknē, kā parādīts diagrammas sarkanajā daļā.
Siemens PLC (CPU222) atbalsta divu veidu ātrgaitas impulsu izejas:
PTO (impulsa vilciena jauda): 50% darba cikls.
PWM (impulsa platuma modulācija): regulējams darba cikls.
Šīs ātrgaitas impulsu izejas var izmantot, lai kontrolētu pakāpju vadītāju un noteikta aprīkojuma kustību un ātrumu.