淺析步進(jìn)電機(jī)的PLC控制技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)【中英文WORD】【中文2100字】

淺析步進(jìn)電機(jī)的PLC控制技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)【中英文WORD】【中文2100字】,中英文WORD,中文2100字,淺析,步進(jìn),電機(jī),PLC,控制,技術(shù),發(fā)展趨勢(shì),中英文,WORD,中文,2100 【中文2100字】 淺析步進(jìn)電機(jī)的PLC控制技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì) 1、概述： 隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器有一了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制、順序控制的范圍，它與計(jì)算機(jī)有一效結(jié)合，可進(jìn)行模擬最控制，具有一遠(yuǎn)程通信功能等。有-人將其稱為現(xiàn)代丁業(yè)控制的三大支柱(即PLC，機(jī)器人，CAD/CAM)之一,目前可編程控制器廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕丁等領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有一力的工具。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服機(jī)構(gòu)應(yīng)用于組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線上的數(shù)控滑臺(tái)控制，可省去該單元的數(shù)控系統(tǒng),使該單元的控制系統(tǒng)成本降低。 2、步進(jìn)電機(jī)的基本特點(diǎn): （1）、一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%且不累積。 （2）、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于小同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn);一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有一的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常 （3）、步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大在它的作用大，電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。 （4）、步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng)，并伴有一嘯叫聲步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù):空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值.，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有一負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有一加速過(guò)程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)以其顯著的特點(diǎn)，在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途伴隨著小同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 3、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成： 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移最，從而達(dá)到確定位的目的;同時(shí),可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的步進(jìn)電機(jī).可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有累積誤差精度為百分百的特點(diǎn)，泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。 4、步進(jìn)電機(jī)的PLC制技術(shù): 應(yīng)使輸入步進(jìn)電機(jī)的輸入脈沖總數(shù)和脈沖頻率受到相應(yīng)的控制。因此在控制軟件上設(shè)置一個(gè)脈沖總數(shù)和脈沖頻率可控的脈沖信號(hào)發(fā)生器;對(duì)于頻率較低的控制脈沖，可以利用PL的定時(shí)器構(gòu)成，脈沖頻率可以通過(guò)定時(shí)器的定時(shí)常數(shù)控制脈沖周期，脈沖總數(shù)控制則可以設(shè)置一脈沖計(jì)數(shù)器C10當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器C1。動(dòng)作切斷脈沖發(fā)生器回路，使其停止,伺服機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)無(wú)脈沖輸入時(shí)便停止運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位當(dāng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移速度要求較高時(shí)，可以用PLC的高速脈沖發(fā)生器. 不同的PLC其高速脈沖的頻率可達(dá)4000 6000Hz. PLC用來(lái)產(chǎn)生控制脈沖,通過(guò)PLC編程輸出一定數(shù)最的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角,可編程控制器輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)可以以采用軟件環(huán)行分配器，硬件環(huán)行分配器采用軟環(huán)占用的PLC資源較多，特別是步進(jìn)電機(jī)繞組相數(shù)大于四時(shí)，對(duì)于大型生產(chǎn)線應(yīng)該充分考慮采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用PLC的輸出輸入點(diǎn)數(shù)，目前市場(chǎng)有一多種專用芯片可以選用.步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)器PLC輸出的控制脈沖放大到幾十至上百倍, 伏特、幾安到幾十幾安的驅(qū)動(dòng)能力,一般PLC的輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)能力，而通常的晶體管內(nèi)流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾到幾十伏特、幾十到幾百毫安,但對(duì)于功率步進(jìn)電機(jī)則要求幾十到上百伏特,幾安到幾十安的驅(qū)動(dòng)能力，因此應(yīng)該采用驅(qū)動(dòng)器對(duì)輸出脈沖進(jìn)行放大。 5、國(guó)內(nèi)外電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì): （1）、繼續(xù)沿著小型化的方向發(fā)展隨著電動(dòng)機(jī)本身應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬以及各類整機(jī)的不斷小型化，要求與之配套的電動(dòng)機(jī)也必須越來(lái)越小，在57, 42機(jī)座號(hào)的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用了多年后，現(xiàn)在其機(jī)座號(hào)向3 9, 3 5,30, 25方向向下延伸。 （2）、對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)即把轉(zhuǎn)速位置傳感器，減速齒輪等和電動(dòng)機(jī)本體綜合設(shè)計(jì)在一起，這樣使其能方便地組成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，因而具有一更加優(yōu)越的控制性能。 （3）、向五相和三相電動(dòng)機(jī)方向發(fā)展.目前,泛應(yīng)用的二相和四相電動(dòng)機(jī)，其振動(dòng)和噪聲較大，而五相和三相電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)勢(shì)性而就這兩種電動(dòng)機(jī)而言，五相電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路比三相電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，因此三相電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的性能價(jià)格比要比五相電動(dòng)機(jī)更好一些我國(guó)的情況有一所小同，直到20紀(jì)紀(jì)八十年代，一直是磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)占統(tǒng)治地位，混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是80年代后期才開(kāi)始發(fā)展，至今仍然是兩種結(jié)構(gòu)類型同時(shí)并存。盡管新的混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)完全.可能替代磁阻式電動(dòng)機(jī)，但磁阻式電動(dòng)機(jī)的整機(jī)獲得了長(zhǎng)期應(yīng)用，對(duì)于它的技術(shù)也較為熟悉，特別是典型的混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角與典型的磁阻式電動(dòng)機(jī)的步距角不一樣，用戶改變這種結(jié)構(gòu)小是很客易的，這就使得兩種機(jī)型并存的局面難以在較短時(shí)問(wèn)內(nèi)改變。這種現(xiàn)狀對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展是不利的。