步進電機的PLC控制方法
發布時間:2019-08-02 15:41:31來源:
一、引言
隨著微電子技術和計算機技術的發展,可編程序控制器有了突飛猛進的發展,其功能已遠遠超出了邏輯控制、順序控制的范圍,它與計算機有效結合,可進行模擬量控制,具有遠程通信功能等。有人將其稱為現代工業控制的三大支柱(即PLC,機器人,CAD/CAM)之一。目前可編程序控制器(Programmable Controller)簡稱PLC已廣泛應用于冶金、礦業、機械、輕工等領域,為工業自動化提供了有力的工具。
二、PLC的基本結構
PLC采用了典型的計算機結構,主要包括CPU、RAM、ROM和輸入/輸出接口電路等。如果把PLC看作一個系統,該系統由輸入變量-PLC-輸出變量組成,外部的各種開關信號、模擬信號、傳感器檢測的信號均作為PLC的輸入變量,它們經PLC外部端子輸入到內部寄存器中,經PLC內部邏輯運算或其它各種運算、處理后送到輸出端子,它們是PLC的輸出變量,由這些輸出變量對外圍設備進行各種控制。
三、控制方法及研究
1、FP1的特殊功能簡介
(1) 脈沖輸出
FP1的輸出端Y7可輸出脈沖,脈沖頻率可通過軟件編程進行調節,其輸出頻率范圍為360Hz~5kHz。
(2) 高速計數器(HSC)
FP1內部有高速計數器,可同時輸入兩路脈沖,比較高計數頻率為10kHz,計數范圍-8388608~+8388607。
(3) 輸入延時濾波
FP1的輸入端采用輸入延時濾波,可防止因開關機械抖動帶來的不可靠性,其延時時間可根據需要進行調節,調節范圍為1ms~128ms。
(4) 中斷功能
FP1的中斷有兩種類型,一種是外部硬中斷,一種是內部定時中斷。
2、步進電機的速度控制
FP1有一條SPD0指令,該指令配合HSC和Y7的脈沖輸出功能可實現速度及位置控制。速度控制梯形圖見圖1,控制方式參數見圖2,脈沖輸出頻率設定曲線見圖3。
3、控制系統的程序運行
圖4是控制系統的原理接線圖,圖4中Y7輸出的脈沖作為步進電機的時鐘脈沖,經驅動器產生節拍脈沖,控制步進電機運轉。同時Y7接至PLC的輸入接點X0,并經X0送至PLC內部的HSC。HSC計數Y7的脈沖數,當達到預定值時發生中斷,使Y7的脈沖頻率切換至下一參數,從而實現較準確的位置控制。實現這一控制的梯形圖見圖5。
控制系統的運行程序:第一句是將DT9044和DT9045清零,即為HSC進行計數做準備;第二句~第五句是建立參數表,參數存放在以DT20為首地址的數據寄存器區;比較后一句是啟動SPD0指令,執行到這句則從DT20開始取出設定的參數并完成相應的控制要求。
由第一句可知第一個參數是K0,是PULSE方式的特征值,由此規定了輸出方式。第二個參數是K70,對應脈沖頻率為500Hz,于是Y7發出頻率為500Hz的脈沖。第三個參數是K1000,即按此頻率發1000個脈沖后則切換到下一個頻率。而下一個頻率即比較后一個參數是K0,所以當執行到這一步時脈沖停止,于是電機停轉。故當運行此程序時即可使步進電機按照規定的速度、預定的轉數驅動控制對象,使之達到預定位置后自動停止。
三、結束語
利用可編程序控制器可以方便地實現對電機速度和位置的控制,方便可靠地進行各種步進電機的操作,完成各種復雜的工作。它代表了先進的工業自動化革命,加速了機電一體化的實現。