Điều khiển động cơ bước PLC: Nắm vững các kiến thức logic cơ bản
Điều khiển động cơ bước PLC: Nắm vững các kiến thức logic cơ bản
Giới thiệu
PLC (Bộ điều khiển logic lập trình) là các máy tính điều khiển công nghiệp có cấu trúc mô-đun, tính linh hoạt, xử lý tốc độ cao và xử lý dữ liệu chính xác. Chúng vượt trội trong việc điều khiển động cơ bước sử dụng đầu ra xung tốc độ cao hoặc chức năng điều khiển chuyển động.
Đối với các thiết bị có khoảng cách và tốc độ di chuyển cố định, việc điều khiển động cơ bước thông qua PLC và bộ điều khiển bước là một giải pháp lý tưởng.
Đặc điểm của động cơ bước
Độ dịch chuyển góc tỷ lệ:Độ dịch chuyển góc của động cơ bước tỷ lệ thuận với số xung đầu vào. Sau mỗi lần quay hoàn toàn không có lỗi tích lũy, đảm bảo hiệu suất tốt sau đó.
Điều khiển vòng lặp mở đơn giản và đáng tin cậy:Hệ thống điều khiển kỹ thuật số vòng hở bao gồm động cơ bước và mạch điều khiển rất đơn giản, tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy. Nó cũng có thể được kết hợp với một vòng phản hồi góc để tạo thành một hệ thống vòng kín hiệu suất cao.
Phản hồi động nhanh:Động cơ bước có thể khởi động, dừng, lùi và thay đổi tốc độ một cách nhanh chóng.
Phạm vi tốc độ rộng:Tốc độ có thể được điều chỉnh trơn tru trên phạm vi rộng, với công suất mô-men xoắn cao ngay cả ở tốc độ thấp.
Yêu cầu về nguồn xung: Động cơ bước yêu cầu nguồn điện được điều chế độ rộng xung và không thể hoạt động trực tiếp bằng nguồn AC hoặc DC.
Tần số bước cao nhất mà động cơ có thể đáp ứng mà không bị mất bước là "tần số khởi động". "Tần số dừng" là tần số bước cao nhất mà tại đó động cơ có thể dừng chính xác mà không vượt quá vị trí mục tiêu khi tín hiệu điều khiển bị cắt đột ngột. Tần số khởi động, tần số dừng và mômen đầu ra của động cơ phải phù hợp với mômen quán tính của tải. Với dữ liệu này, có thể điều khiển tốc độ động cơ bước một cách hiệu quả.
Điều khiển PLC của động cơ bước
Khi sử dụng PLC để điều khiển động cơ bước, hãy tính toán xung tương đương của hệ thống, giới hạn tần số xung trên và số xung tối đa bằng các công thức sau để chọn PLC và mô-đun chức năng thích hợp:
Xung tương đương = (Góc bước động cơ bước × Dây dẫn) / (Tỷ lệ bánh răng 360 ×)
Giới hạn tần số xung trên = (Tốc độ di chuyển × Cài đặt vi bước của động cơ bước) / Tương đương xung
Số xung tối đa = (Khoảng cách di chuyển × Cài đặt vi bước của động cơ bước) / Tương đương xung
Thiết lập hệ thống tọa độ cho điều khiển PLC
PLC trước tiên phải thiết lập một hệ tọa độ, có thể là tương đối hoặc tuyệt đối. Trong từ DM6629:
Các bit 00 - 03 tương ứng với đầu ra xung 0.
Các bit 04 - 07 tương ứng với đầu ra xung 1.
Đặt các bit này thành 0 sẽ chọn hệ tọa độ tương đối, trong khi đặt chúng thành 1 sẽ chọn hệ tọa độ tuyệt đối.
Ví dụ ứng dụng
Trong điều khiển chuyển động trục đơn hoặc trục kép, các thông số như khoảng cách di chuyển, tốc độ và hướng được đặt trên bảng điều khiển. PLC đọc các cài đặt này, thực hiện tính toán và tạo tín hiệu xung và hướng. Các tín hiệu này điều khiển bộ điều khiển động cơ bước, đạt được khả năng kiểm soát chính xác về khoảng cách, tốc độ và hướng. Các thử nghiệm thực tế đã khẳng định độ tin cậy, tính khả thi và hiệu quả của hệ thống này.