Princípio de controle de PLC e driver de passo
Princípio de controle de PLC e driver de passo
Princípio de Controle
Motores de passo são comumente usados para controle de posicionamento. Eles podem ser controlados pelo número de pulsos emitidos por um PLC para determinar o ângulo de rotação (e, portanto, a distância), com a frequência de pulso regulando a velocidade do motor. Os sistemas de motores de passo são simples, econômicos e fáceis de controlar, tornando-os adequados para aplicações onde a precisão do controle não é extremamente crítica. Para cenários de controle de alta precisão, normalmente são necessários sistemas de servocontrole.
Um sistema de passo compreende um driver de passo e um motor de passo. O motor de passo é acionado pelo driver de passo, que atua como fonte de energia. O driver é controlado por pulsos externos e sinais de direção (neste exemplo, pulsos de um PLC Siemens), regulando assim o ângulo de rotação e a velocidade do motor.
Principais definições
1. Motorista:O intermediário entre o PLC e o motor de passo. Amplifica os sinais de pulso do CLP e os transmite ao motor de passo, permitindo que o motor opere de acordo com os parâmetros definidos pelo CLP e driver.
2. Ângulo do passo:O ângulo pelo qual o motor de passo gira com cada pulso. Um ângulo de passo comum é 1,8°, que normalmente não é ajustável.
Exemplo: Quantos pulsos o PLC precisa emitir para girar um motor de passo com um ângulo de passo de 1,8° através de uma revolução completa (360°) sem micropasso?
Resposta: 360° / X = 1,8° / 1 ⇒ X = 200 pulsos.
3. Micropasso:Em aplicações práticas, um ângulo de passo grande pode causar vibração significativa e aumentar erros de controle. O microstepping divide o ângulo do passo em segmentos menores usando as chaves DIP do driver, resultando em uma operação mais suave do motor.
Exemplo: Se o ângulo de passo for 1,8° e o microstepping estiver definido como 10, quantos pulsos são necessários para o motor completar uma revolução completa?
Resposta: 360° / X = (1,8° / 10) / 1 ⇒ X = 2.000 pulsos.
Resumo: Um ângulo de passo maior requer menos pulsos, enquanto um ângulo de passo menor requer mais pulsos.
Hardware do sistema de passo (usando o motor de passo Phidgets como exemplo)
1. Driver de passo
Controle de Pulso + Direção: Quando um pulso é gerado em PUL, o motor gira, com direção determinada por DIR.
Controle de pulso direto + pulso reverso: Os pulsos em PUL fazem o motor girar para frente, enquanto os pulsos em DIR o fazem girar para trás. PUL e DIR não devem gerar pulsos simultaneamente.
2. Motor de passo
Quando os enrolamentos das fases A e B são trocados, o motor gira na direção oposta.
A tensão do sinal do motor de passo é de 5 V, enquanto o PLC Siemens opera a 24 V. Um resistor de 1,2 K, 1/4 W deve ser conectado em série ao conectar ao driver, conforme mostrado na parte vermelha do diagrama.
O PLC Siemens (CPU222) suporta dois tipos de saídas de pulso de alta velocidade:
PTO (saída do trem de pulso): ciclo de trabalho de 50%.
PWM (Modulação por Largura de Pulso): Ciclo de trabalho ajustável.
Essas saídas de pulso de alta velocidade podem ser usadas para controlar o driver de passo e o movimento e a velocidade de equipamentos específicos.