短周期,高可靠的步進電機控製器設計
發布時間:2014-11-02 責任編輯:sherryyu
【導讀】控製器采用觸摸屏和plc來lai實shi現xian,縮suo短duan了le開kai發fa周zhou期qi,提ti高gao了le運yun行xing的de可ke靠kao性xing,尤you其qi適shi合he此ci類lei要yao求qiu工gong程cheng周zhou期qi短duan,可ke靠kao性xing高gao,批pi量liang小xiao的de設she備bei開kai發fa。本ben文wen就jiu為wei大da家jia詳xiang細xi講jiang解jie一yi種zhong基ji於yuPLC的專用步進電機控製器設計。
1、引言
moujinkoushebeidamianjideyanzhongsunhuai。jingguoxiuli,genghuanleyidapidianziyuanjian,caimianqianghuifuyuanyoudejishuzhibiao。danqigongzuoyibushihenkekao。youyugaishebeiyitingchan,bingqiemeiyouxiangguandedaitishebei。weipeiheshengchanxuyao,womentouruleduigaishebeideyanzhi。yuanshebeiwanquanyoujingtiguandianlugoucheng,kaolvdaoyanzhizhouqijikekaoxingdengyinsu。womenjuedingcaiyongplc(fx2n-32t)和觸摸屏(mt506s)控製技術重新進行設計。
2 功能概述
該設備實質上就是一台專用的測控步進電機裝置的設備。步進電機裝置由步進電機及其相關電路組成。該設備功能包括:距離(工作步數)設定、啟動、位置顯示及清零,(自動、手動)連續或單次運行,(自動、手動)回原點,步進電機欠電流檢測報警,原點到位顯示等。
3 裝置原理介紹
3.1 係統工作原理
係統工作原理如圖1所示。圖中觸摸屏作為人機界麵,用來顯示並進行操作;plczuoweikongzhiqi,jieshouchumopingdeshedingshujubingjinxingluojichuli,zaikongzhibujindianji。bujindianjizhuangzhishishoukongduixiang,bunengjinxingxiugai。tabaokuoduozhongdianyuanxingshi:步進電機工作在-24v三相雙三拍直流矩形波的供電方式,還包括+12v、-12v、+5v等電壓和極性不同的信號。為了使多種信號的檢測和驅動、步進電機裝置相匹配,增加了信號的轉換電路。

3.2 轉換電路原理
信號轉換電路的部分電路,如圖2,3所示。
圖2中,當5v或0v信號到達電阻r1後,通過光電耦合器使plc輸入1信號接通,此時電機回原點運行的過程中開始計數,記錄運行步數。當+12v信號到達“±12v信號”後,首先點亮發光管d6,然後通過光電耦合器u1-3使plc輸入3接通,指示到達原點,電機停止運行;當-12v信號到達“±12v信號”後,通過光電耦合器u1-2使plc輸入2接通,超出設定極限。當-12v信號到達“-12v信號2”通過光電耦合器u1-3使plc輸入接通,指示到達原點,電機停止運行。


3.3 電流檢測原理
在(zai)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)器(qi)中(zhong),內(nei)置(zhi)了(le)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)。電(dian)機(ji)發(fa)生(sheng)斷(duan)電(dian)或(huo)欠(qian)電(dian)流(liu)運(yun)行(xing)時(shi),發(fa)出(chu)報(bao)警(jing)信(xin)號(hao),使(shi)係(xi)統(tong)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing)。檢(jian)測(ce)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)三(san)相(xiang)雙(shuang)三(san)拍(pai)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)特(te)性(xing),在(zai)任(ren)意(yi)時(shi)刻(ke)均(jun)有(you)兩(liang)相(xiang)得(de)電(dian)。隻(zhi)要(yao)檢(jian)測(ce)任(ren)意(yi)時(shi)刻(ke)流(liu)過(guo)公(gong)共(gong)地(di)線(xian)的(de)電(dian)流(liu)大(da)於(yu)相(xiang)應(ying)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)的(de)2/3即可認為工作正常,如小於相應額定電流的2/3,則認為欠電流運行。電路原理和時序圖,如圖3,4所示。
圖3中,r是電流檢測電阻,c用於消除競爭。在圖4中in表示三相雙三拍電機流過公共點電流檢測電阻的額定工作電流;in表示檢測電流的門限,in=2/3in;i表示電機的實際工作電流。alm表示欠電流報警。係統運行後,當i≥in時,alm報警,直到故障排除,係統複位後報警解除。圖4中的細實線表示alm未報警時的時序圖。

3.4 觸摸屏的軟件設計
(1) 首頁:打開電源開關後,提示輸入登錄密碼。正確輸入密碼後,自動進入首頁。設備進入準備狀態。
(2) 輸入窗口:輸入窗口主要用於設定並進行操作。包括鍵盤和主要操作控件,操作者可以直接對設備進行操作。
(3)配方數據窗口:對dui於yu經jing常chang用yong到dao的de操cao作zuo數shu據ju,可ke以yi按an照zhao提ti供gong的de格ge式shi存cun放fang到dao配pei方fang卡ka記ji憶yi體ti裏li麵mian,當dang需xu要yao時shi把ba它ta調tiao出chu來lai,而er不bu需xu要yao臨lin時shi輸shu入ru數shu據ju,可ke以yi大da大da地di提ti高gao操cao作zuo效xiao率lv。
(4) 控製窗口:控製窗口主要用於對設備的基本功能的操作和顯示。包括一個隱藏的小鍵盤窗口,可以在需要設定數據時彈出。
(5) 元件檢查窗口:用於對plc內部關鍵元件的監測,以便出錯時查找故障。
(6)梯形圖檢查窗口:用於對plc梯形圖的實時監控(由於mt506s不具備直接顯示plc內部梯形圖的功能,故采用了單獨製作顯示plc各元件的方法組合成關鍵部分梯形圖)。
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3.5 plc的軟件設計
plc程序流程圖如圖5所示。
係xi統tong初chu始shi化hua後hou,完wan成cheng了le距ju離li設she定ding,選xuan擇ze運yun行xing方fang式shi後hou。再zai看kan係xi統tong是shi否fou有you故gu障zhang或huo是shi否fou到dao達da原yuan點dian。當dang完wan全quan準zhun備bei妥tuo後hou,分fen別bie執zhi行xing自zi動dong或huo手shou動dong操cao作zuo。在zai按an設she定ding距ju離li執zhi行xing自zi動dong往wang返fan運yun行xing的de過guo程cheng中zhong,當dang中zhong間jian執zhi行xing斷duan開kai操cao作zuo後hou,係xi統tong保bao持chi運yun行xing方fang向xiang,運yun行xing到dao設she定ding距ju離li,保bao持chi顯xian示shi,然ran後hou停ting止zhi運yun行xing;當執行複位操作後,係統首先運行顯示歸零(計數清零),然後停止運行。在執行手動運行中,當到達設定距離後,係統保持顯示,並停止運行;當運行中執行斷開操作,方向不變,到達設定距離後,係統保持顯示並停止運行;當執行複位操作,則運行顯示歸零(計數清零),然後停止運行。

4 結束語
控製器采用觸摸屏和plc來lai實shi現xian,縮suo短duan了le開kai發fa周zhou期qi,提ti高gao了le運yun行xing的de可ke靠kao性xing,尤you其qi適shi合he此ci類lei要yao求qiu工gong程cheng周zhou期qi短duan,可ke靠kao性xing高gao,批pi量liang小xiao的de設she備bei開kai發fa。另ling外wai,軟ruan件jian的de靈ling活huo性xing還hai有you利li於yu設she備bei的de改gai造zao和he升sheng級ji。
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