Prinsip Kawalan Pemacu PLC dan Stepper
Prinsip Kawalan Pemacu PLC dan Stepper
Prinsip Kawalan
Motor stepper biasanya digunakan untuk kawalan kedudukan. Ia boleh dikawal oleh bilangan denyutan keluaran oleh PLC untuk menentukan sudut putaran (dan dengan itu jarak), dengan frekuensi nadi mengawal kelajuan motor. Sistem motor stepper adalah ringkas, kos efektif, dan mudah dikawal, menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana ketepatan kawalan tidak begitu kritikal. Untuk senario kawalan ketepatan tinggi, sistem kawalan servo biasanya diperlukan.
Sistem stepper terdiri daripada pemandu stepper dan motor stepper. Motor stepper digerakkan oleh pemandu stepper, yang bertindak sebagai sumber kuasa. Pemandu dikawal oleh nadi luaran dan isyarat arah (dalam contoh ini, denyutan daripada PLC Siemens), dengan itu mengawal sudut dan kelajuan putaran motor.
Definisi Utama
1. Pemandu:Perantara antara PLC dan motor stepper. Ia menguatkan isyarat nadi daripada PLC dan menghantarnya ke motor stepper, membolehkan motor beroperasi mengikut parameter yang ditetapkan oleh PLC dan pemandu.
2. Sudut Langkah:Sudut di mana motor stepper berputar dengan setiap nadi. Sudut langkah biasa ialah 1.8°, yang biasanya tidak boleh laras.
Contoh: Berapa banyak denyutan yang perlu dikeluarkan oleh PLC untuk memutarkan motor stepper dengan sudut langkah 1.8° melalui satu pusingan penuh (360°) tanpa microstepping?
Jawapan: 360° / X = 1.8° / 1 ⇒ X = 200 denyutan.
3. Mikrostepping:Dalam aplikasi praktikal, sudut langkah yang besar boleh menyebabkan getaran yang ketara dan meningkatkan ralat kawalan. Microstepping membahagikan sudut langkah kepada segmen yang lebih kecil menggunakan suis DIP pemandu, menghasilkan operasi motor yang lebih lancar.
Contoh: Jika sudut langkah ialah 1.8° dan microstepping ditetapkan kepada 10, berapa banyak denyutan yang diperlukan untuk motor melengkapkan satu pusingan penuh?
Jawapan: 360° / X = (1.8° / 10) / 1 ⇒ X = 2000 denyutan.
Ringkasan: Sudut langkah yang lebih besar memerlukan lebih sedikit denyutan, manakala sudut langkah yang lebih kecil memerlukan lebih banyak denyutan.
Perkakasan Sistem Stepper (Menggunakan Phidgets Stepper Motor sebagai Contoh)
1. Pemandu Stepper
Denyutan + Kawalan Arah: Apabila nadi dijana pada PUL, motor berputar, dengan arah ditentukan oleh DIR.
Denyutan Hadapan + Kawalan Denyutan Terbalik: Denyutan di PUL membuatkan motor berputar ke hadapan, manakala denyutan di DIR menjadikannya berputar ke belakang. PUL dan DIR tidak boleh menjana denyutan secara serentak.
2. Motor Stepper
Apabila belitan fasa A dan B ditukar, motor berputar ke arah yang bertentangan.
Voltan isyarat motor stepper ialah 5 V, manakala PLC Siemens beroperasi pada 24 V. Perintang 1.2 K, 1/4 W mesti disambung secara bersiri apabila menyambung kepada pemandu, seperti yang ditunjukkan dalam bahagian merah rajah.
Siemens PLC (CPU222) menyokong dua jenis output nadi berkelajuan tinggi:
PTO (Output Kereta Api Nadi): 50% kitaran tugas.
PWM (Pulse - Width Modulation) : Kitaran tugas boleh laras.
Output nadi berkelajuan tinggi ini boleh digunakan untuk mengawal pemandu stepper dan pergerakan serta kelajuan peralatan tertentu.