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            來(lái)源:潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司   2025年04月10日 16:43  

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            進(jìn)給方向控制即步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過(guò)改變步進(jìn)電機(jī)各繞組的通電順序來(lái)改變其轉(zhuǎn)向;如三相步進(jìn)電機(jī)通電順序?yàn)?/span>A-AB-B-BC-C-CA-A…時(shí)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)繞組按A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此可以通過(guò)PLC輸出的方向控制信號(hào)改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序來(lái)實(shí)現(xiàn),或經(jīng)編程改變輸出脈沖的順序來(lái)改變步進(jìn)電機(jī)繞組的通電順序?qū)崿F(xiàn)。

            4  PLC的軟件控制邏輯

            由滑臺(tái)的PLC控制方法可知,應(yīng)使步進(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PLC中的定時(shí)器構(gòu)成,如圖2所示。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C10動(dòng)作切斷脈沖發(fā)生器回路,使其停止工作。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中的高速脈沖發(fā)生器。不同的PLC其高速脈沖的頻率可達(dá)4000~6000Hz。對(duì)于自動(dòng)線上的一般伺服機(jī)構(gòu),其速度可以得到充分滿足。

            5  伺服控制、驅(qū)動(dòng)及接口

            5.1  步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成

            步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)由可編程控制器、環(huán)行脈沖分配器和步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)器組成,控制系統(tǒng)中PLC用來(lái)產(chǎn)生控制脈沖;通過(guò)PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖,控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量;同時(shí)通過(guò)編程控制脈沖頻率——既伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度;環(huán)行脈沖分配器將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)可以采用軟件環(huán)行分配器,也可以采用如圖1所示的硬件環(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)M>4時(shí),對(duì)于大型生產(chǎn)線應(yīng)該予以充分考慮。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PLCI/O口點(diǎn)數(shù),目前市場(chǎng)有多種專(zhuān)用芯片可以選用。步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)器將PLC輸出的控制脈沖放大到幾十~上百伏特、幾安~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,而通常的晶體管直流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾~幾十伏特、幾十~幾百毫安。但對(duì)于功率步進(jìn)電機(jī)則要求幾十~上百伏特、幾安~十幾安的驅(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。

            5.2  可編程控制器的接口

            如伺服機(jī)構(gòu)采用硬件環(huán)行分配器,則占用PLCI/O口點(diǎn)數(shù)少于5點(diǎn),一般僅為3點(diǎn)。其中I口占用一點(diǎn),作為啟動(dòng)控制信號(hào);O口占用2點(diǎn),一點(diǎn)作為PLC的脈沖輸出接口,接至伺服系統(tǒng)硬環(huán)的時(shí)鐘脈沖輸入端,另一點(diǎn)作為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制信號(hào),接至硬環(huán)的相序分配控制端,如圖3所示;伺服系統(tǒng)采用軟件環(huán)行分配器時(shí),

                                                                       

            6  應(yīng)用實(shí)例與結(jié)論

            PLC控制的開(kāi)環(huán)伺服機(jī)構(gòu)用于某大型生產(chǎn)線的數(shù)控滑臺(tái),每個(gè)滑臺(tái)僅占用4個(gè)I/O接口,節(jié)省了CNC控制系統(tǒng),其脈沖當(dāng)量為0.01~0.05mm,進(jìn)給速度為Vf=3~15m/min,工藝要求和加工精度要求


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