PLC与步进电机的运动控制编程.docx
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1、摘要本课题的难点主要集中在运动控制器上面,因为要知道运动系统是一种很精确的控制技术。主要是对物体位移和转速精确的控制系统。而现如今常见的运动控制器大致为三单元:运动控制器部分,驱动器部分和执行机构部分。要想步进电动机正常工作,就必须先得要用电子装置进行驱动器,于是人们就称他为步进电机驱动器。工作原理,就是把控制设备所释放出来的脉冲信号,进行机械的扩大来用来驱使步进电机。而按照我们目前的所学专业知识,控制和脉冲信号呈正比例增长。所以只要我们准确控制脉冲信号频率,便能够准确控制电动机调速;只要准确控制脉动的数量。我们便能做到对电机的定位。木设计目标是用P1C来调整和控制步进电机。设计中指出了使用模
2、块化的程序划分主程序和子程序。用来仔细的阐述本设计的内容。AbstractThedifficu1tyofthistopicismain1yfocusedonthemotioncontro11er,becauseweshou1dknowthatthemotionsystemisaveryaccuratecontro1techno1ogy.Itisanaccuratecontro1systemforobjectdisp1acementandrotationa1speed.Nowthecommonmotioncontro11erisrough1ythreeunits:themotioncontro1
3、1erpart,thedrivepartandtheactuatorpart.Toworkproper1y,thesteppermotormustbedrivenbye1ectronicdevices,sopeop1eca11himsteppermotordriver.Theworkingprincip1eistoexpandthepu1sesigna1re1easedbythecontro1equipmenttodrivethesteppermotor.Andaccordingtoourcurrentexpertise,contro1andpu1sesigna1sareproportiona
4、1.Soas1ongasweaccurate1ycontro1thepu1sesigna1frequency,wecanaccurate1ycontro1themotorspeed;Justcontro1thenumberofpu1sationsexact1y.Wecanpositionthemotor.Thedesigngoa1istouseP1Ctoadjustandcontro1thesteppermotor.Thedesignpointsouttheuseofmodu1arprogramtodividethemainprogramandsubroutine.Usedtoe1aborat
5、ethecontentofthisdesign.P1C与步进电机的运动控制第一章P1C与步进电动机的运动控制编程引言本课程重点讲授基于S7-200PC和步进电动机的车辆运动控制系统程序设计,以车辆的自动往返控制和定位闭环控制为例,力求学生学会并了解P1C、步进电动机、定位检测与光栅尺的综合运用程序设计。11选题意义最近几年,在科学技术的突飞猛进下,计算机科学与技术也迈上一个新的台阶。因此,我们对步进电机的需求也在不断增加,未来它将广泛应用于各行各业。1.2P1C与步进电动机特点P1C是一款目前比较主流的工业控制电脑,具有非常多的技术优势主要有功能齐全的进一步增强,在使用上灵活简单,维修简便,可
6、以不断增强安全性和抗干扰能力,而且价格比较便宜,且对步进电机也有着非常出色的运动监控功能,甚至可以达到对步进电机运动的完全监控。步进电动机的优势:(1)步进电动机的角移动和输入脉冲严重地成正反比,电机在运行一圈后就不会积累偏差,而且具备了优异的跟踪性能。(2)步进电机与驱动电路构成的开环数字控制设备。(3)步进电机的动态响应速度快,易启停,正倒转以及变速。(4)转速可在足够宽广的范围内平滑调整,在低速下仍可确保获得的最大扭矩。(5)步进电机只有通过脉波电源供电方可工作,它无法同时通过采用交换开关电源和直流输出开关电源。步进电机能够正常工作同时保障无失步的步进频率的最大值叫做“启动频率”;同样地
7、,“停止频率代表着设备的控制信号忽然消失,步进电机不至于错过目标点的步进频率的最大值。此外,设备的启动、停止频率以及输出转矩必须和其负载的转动惯量契合。只要掌握了以上指标,就可以实现对步进电机的调速控制。选择P1C对步进电机进行控制,必须按照以下计算式对设备的脉冲当量、脉冲频率以及脉冲数目的最大值进行定量分析,从而确定合适的P1C和对应的其他结构。脉冲频率的大小能够决定P1C进行输出的过程中所需的频率,而P1C的位宽取决于脉冲的数目。脉冲当量等于步进电机步距角与螺距之积除以360再除以传动速比;脉冲频率上限等于运动的速度与步进电机细分数之根除以脉冲当量;脉冲数目的最大值等于运动的路程与步进电机
8、细分数之积除以脉冲当量。要实现P1C对于步进电机的控制,第一步就需要构建坐标系,可设置成相对坐标系或者绝对坐标系。在DM6629字中完成构建,00、01、02与03位与脉冲输出0对应,04、05、06与07位和脉冲输出1对应。如果设成0,则属于相对坐标系;如果设成1时,则是另一种坐标系。本设计中还通过P1C借助步进驱动器掌控步进电机的工作,这样实现了P1C在步进电动控制中的运用,比较普遍。因此,在对单双轴运动的监控过程中,在监控平台上设置了移动间距、速率和方位等技术参数。P1C在读出上述设定值后,再经过运算产生距离控制脉冲信号、方位等信息,并调节由步进电动机驱动,以实现了对间距、速度、方位控制
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