Sterowanie silnikiem krokowym PLC: opanuj podstawy logiczne
Sterowanie silnikiem krokowym PLC: opanuj podstawy logiczne
Wprowadzenie
Sterowniki PLC (programowalne sterowniki logiczne) to przemysłowe komputery sterujące o budowie modułowej, elastyczności, szybkim przetwarzaniu i precyzyjnej obsłudze danych. Doskonale nadają się do sterowania silnikami krokowymi za pomocą szybkich wyjść impulsowych lub funkcji sterowania ruchem.
W przypadku urządzeń o stałych odległościach ruchu i prędkościach idealnym rozwiązaniem jest sterowanie silnikami krokowymi za pomocą sterownika PLC i sterownika krokowego.
Charakterystyka silników krokowych
Proporcjonalne przemieszczenie kątowe:Przemieszczenie kątowe silnika krokowego jest ściśle proporcjonalne do liczby impulsów wejściowych. Po każdym pełnym obrocie nie ma kumulującego się błędu, co zapewnia dobrą wydajność.
Proste i niezawodne sterowanie w otwartej pętli:Cyfrowy system sterowania w otwartej pętli, składający się z silnika krokowego i obwodu sterownika, jest prosty, ekonomiczny i niezawodny. Można go także połączyć z pętlą sprzężenia zwrotnego kąta, tworząc wysokowydajny system z zamkniętą pętlą.
Szybka reakcja dynamiczna:Silniki krokowe mogą szybko uruchamiać, zatrzymywać, cofać i zmieniać prędkość.
Szeroki zakres prędkości:Prędkość można płynnie regulować w szerokim zakresie, zapewniając wysoki moment obrotowy nawet przy niskich prędkościach.
Wymagania dotyczące mocy impulsu: Silniki krokowe wymagają zasilaczy z modulacją szerokości impulsu i nie mogą działać bezpośrednio na zasilaniu AC lub DC.
Najwyższa częstotliwość krokowa, przy której silnik może reagować bez utraty kroków, to „częstotliwość początkowa”. „Częstotliwość zatrzymania” to najwyższa częstotliwość taktowania, przy której silnik może się dokładnie zatrzymać bez przekroczenia pozycji docelowej w przypadku nagłego odcięcia sygnału sterującego. Częstotliwość rozruchu, częstotliwość zatrzymywania i wyjściowy moment obrotowy silnika muszą odpowiadać momentowi bezwładności obciążenia. Dzięki tym danym możliwe jest efektywne sterowanie prędkością silnika krokowego.
Sterowanie PLC silników krokowych
W przypadku korzystania ze sterownika PLC do sterowania silnikiem krokowym należy obliczyć równoważnik impulsu systemu, górną granicę częstotliwości impulsów i maksymalną liczbę impulsów, korzystając z poniższych wzorów, aby wybrać odpowiedni sterownik PLC i moduły funkcjonalne:
Odpowiednik impulsu = (kąt kroku silnika krokowego × skok) / (360 × przełożenie)
Górny limit częstotliwości impulsów = (prędkość ruchu × ustawienie mikrokroku silnika krokowego) / odpowiednik impulsu
Maksymalna liczba impulsów = (odległość ruchu × ustawienie mikrokroku silnika krokowego) / odpowiednik impulsu
Konfiguracja układu współrzędnych dla sterowania PLC
PLC musi najpierw ustalić układ współrzędnych, który może być względny lub absolutny. W słowie DM6629:
Bity 00 - 03 odpowiadają wyjściu impulsowemu 0.
Bity 04 - 07 odpowiadają wyjściu impulsowemu 1.
Ustawienie tych bitów na 0 wybiera względny układ współrzędnych, natomiast ustawienie ich na 1 wybiera absolutny układ współrzędnych.
Przykład zastosowania
W przypadku sterowania ruchem jedno- lub dwuosiowym parametry takie jak odległość ruchu, prędkość i kierunek ustawia się na panelu sterowania. PLC odczytuje te ustawienia, wykonuje obliczenia i generuje sygnały impulsowe i kierunkowe. Sygnały te sterują sterownikiem silnika krokowego, zapewniając precyzyjną kontrolę odległości, prędkości i kierunku. Testy praktyczne potwierdziły niezawodność, wykonalność i skuteczność tego systemu.