PLC控制步進(jìn)電機(jī)工作方式的選擇
3.1常見的步進(jìn)電機(jī)的工作方式
常見的步進(jìn)電機(jī)的工作方式有以下三種：
1.三相單三拍：A->B->C->A
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-1三相單三拍工作方式時(shí)序圖
2.三相雙三拍：AB->BC->CA->AB
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-2三相雙三拍工作方式時(shí)序圖
3.三相六拍：A->AB->B->BC->C->CA->A
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-3三相六拍工作方式時(shí)序圖
3.2步進(jìn)電機(jī)控制原理
3.2.1控制步進(jìn)電機(jī)換向順序
通電換向這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三相三拍工作方式道路，其各相通電順序?yàn)锳-B-C-D面向，通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A今年、B、C快速融入、D相的通斷帶動產業發展。
3.2.2控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向
如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)發揮作用，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。
3.2.3控制步進(jìn)電機(jī)的速度
如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖十分落實，它就轉(zhuǎn)一步規模，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步作用。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整發(fā)出的脈沖頻率銘記囑托，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速事關全面。
3.3PLC控制步進(jìn)電機(jī)的方法
在本設(shè)計(jì)中直接使用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，可使用PLC產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)所需要的各種時(shí)序的脈沖製造業。三相步進(jìn)電機(jī)可采用三種工作方式：三相單三拍發展目標奮鬥，三相雙三拍，三相單六拍狀態。這三種方式的主要區(qū)別是:電機(jī)繞組的通電規劃、放電時(shí)間不同。工作方式是單三拍時(shí)通電時(shí)間最短更多的合作機會，雙三拍時(shí)允許放電時(shí)間最短應用前景，六拍時(shí)通電時(shí)間和放電時(shí)間最長(zhǎng)。因此可以使用，同一脈沖頻率時(shí)兩個角度入手，六拍的工作方式出力最大。而且廣泛認同，電機(jī)是三拍的工作方式時(shí)基礎上，其分辨率為3度，六拍的工作方式時(shí)各有優勢，分辨率是1.5度。所以重要的作用，在本課題中資料，我們采用三相六拍的工作方式，在這種控制方式下工作重要的意義，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性好集成，步進(jìn)電機(jī)分辨率最高規模最大。
可根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作方式，以及所要求的頻率（步進(jìn)電機(jī)的速度），畫出A重要手段、B、C各相的時(shí)序圖橫向協同。并使用PLC產(chǎn)生各種時(shí)序的脈沖不折不扣。例如：本設(shè)計(jì)采用三菱FX2n-32MTPLC控制三相步進(jìn)電機(jī)的過程。
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-4三相單六拍正向時(shí)序圖
3.4PLC控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)思路
3.4.1步進(jìn)電機(jī)控制方式
典型的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如圖所示：
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-5典型的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移或者線位移的數(shù)模轉(zhuǎn)換元件穩定性。在經(jīng)歷了一個(gè)大的發(fā)展階段后最深厚的底氣，日前其發(fā)展趨向平緩。然而資源優勢，其基本原理是不變的應用擴展，即：是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件，每當(dāng)對(duì)其施加一個(gè)電脈沖時(shí)振奮起來，其輸出轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的角度建立和完善。步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量與輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與單位時(shí)間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比增多，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的脈沖順序有關(guān)啟用。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的順序長效機製，便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量進一步意見、速度和轉(zhuǎn)向。步進(jìn)電機(jī)的機(jī)理是基于最基本的電磁鐵作用等地，可簡(jiǎn)單地定義為產業，根據(jù)輸人的脈沖信號(hào)，每改變一次勵(lì)磁狀態(tài)就前進(jìn)一定角度或長(zhǎng)度共享應用，若不改變勵(lì)磁狀態(tài)則保持一定位置而靜止的電動(dòng)機(jī):從廣義上講工具，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種受電脈沖信號(hào)控制的無刷式直流電機(jī)，也可看作是在一定頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速與控制脈沖頻率同步的同步電動(dòng)機(jī)增強。
步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)方法很多倍增效應，按照使用的控制裝置來分可以分為:普通集成電路控制、單片機(jī)控制戰略布局、工業(yè)控制機(jī)控制重要意義、可編程控制器控制等幾種；按照控制結(jié)構(gòu)可分為:硬脈沖生成器硬脈沖分配結(jié)構(gòu)(硬-硬結(jié)構(gòu))講道理、軟脈沖生成器軟脈沖分配器結(jié)構(gòu)(軟-軟結(jié)構(gòu))引領、軟脈沖生成器硬脈沖分配器結(jié)構(gòu)(軟-硬結(jié)構(gòu))。
1．硬——硬結(jié)構(gòu)
如圖3.6所示更加廣闊，這種步進(jìn)電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由硬件電路脈沖生成器優化服務策略、硬件電路脈沖分配器技術先進、驅(qū)動(dòng)器組成。這種控制驅(qū)動(dòng)方式運(yùn)行速度比較快技術節能，但是電路復(fù)雜提高，功能單一。
2．軟——軟結(jié)構(gòu)
如圖3.7所示延伸，這種步進(jìn)電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由軟件程序脈沖生成器有很大提升空間、軟件程序脈沖分配器、驅(qū)動(dòng)器組成，而軟件脈沖生成器和脈沖分配器都有微處理器或微控制器通過編程實(shí)現(xiàn)情況正常。用單片機(jī)、工業(yè)控制機(jī)聯動、普通個(gè)人計(jì)算機(jī)各領域、可編程序控制器控制步進(jìn)電機(jī)一般均可采用這種結(jié)構(gòu)。這種控制驅(qū)動(dòng)方法電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單技術特點、可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能的有效手段，但是占用CPU時(shí)間多，給微處理器運(yùn)行其他工作造成困難保持競爭優勢。3．軟——硬結(jié)構(gòu)
如圖3.8所示真正做到，這種步進(jìn)電機(jī)的控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由軟件脈沖生成器、硬件脈沖分配器和硬件驅(qū)動(dòng)器組成方案。硬件脈沖分配器是通過脈沖分配器芯片(如8713芯片)來實(shí)現(xiàn)通電換相控制的追求卓越。這種控制驅(qū)動(dòng)方法電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能創新延展，同時(shí)占用CPU時(shí)間較少性能，用可編程控制器全部實(shí)現(xiàn)了控制器和驅(qū)動(dòng)器的功能。在PLC中哪些領域，由軟件代替了脈沖生成器和脈沖分配器支撐能力，直接對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行并行控制，并且由PLC輸出端口直接驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)像一棵樹。如圖3.7所示協同控製，這是一種軟-軟結(jié)構(gòu)，脈沖生成器和脈沖分配器均有可編程序控制器程序?qū)崿F(xiàn)高效利用。
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-6硬硬結(jié)構(gòu)控制
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-7軟軟結(jié)構(gòu)控制
步進(jìn)電機(jī)的三菱PLC控制
圖3-8軟硬結(jié)構(gòu)控制
