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步進電機PLC的直接控制
步進電機是一種將脈沖信號變換成角位移的數(shù)字電磁執(zhí)行裝置。步進電機的角位移與輸入脈沖個數(shù)成正比，其轉速與脈沖頻率成正比，其轉向與脈沖分配到步進電機的各相繞組的相序有關。由于步進電機的轉角、轉速和轉向均可采用數(shù)字量(脈沖)控制，故步進電機廣泛應用于數(shù)字伺服領域。圖1表示了步進電機的典型應用。
圖中，輸入信號是由伺服系統(tǒng)中的傳感器產(chǎn)生的。指令脈沖控制器決定于具體的伺服控制過程。可采用專用邏輯電路，目前多用單片微型計算機及接口電路組成。環(huán)形分配器是將輸入的單一脈沖串按工作方式和轉向分別依次向連接到步進電機各相繞組的功率放大器分配脈沖，以便形成旋轉磁場。環(huán)形脈沖分配器多采用專用集成電路如CH250等構成。由此形成的各相的微弱信號經(jīng)各相的功率放大器放大，產(chǎn)生足夠的電磁轉矩使電動機旋轉。圖中各部分的設計、選型、連接往往要求控制系統(tǒng)的設計者花費大量的精力和勞動。接口信號的匹配以及元器件的質(zhì)量等對整個系統(tǒng)的可靠性影響很大。 2 一種用PLC直接控制步進電機的方法
筆者已成功地將這種方法用于預應力復合制袋自動生產(chǎn)線的切袋誤差自動補償系統(tǒng)中。系統(tǒng)將傳感器測得的袋長誤差信號由PLC的輸入端口送入，如圖3所示。根據(jù)誤差與補償?shù)乃惴ǎ蒔LC的程序自動算出步進電機應補償?shù)霓D向與轉角步數(shù)，并由環(huán)形分配程序通過輸出端口Y9、Y10、Y11進行環(huán)形脈沖分配，從而控制接到步進電機三相繞組的48V直流電源的依次通、斷，形成旋轉磁場，使步進電機轉動。步進電機的轉動再經(jīng)機械差速器疊加到主傳動鏈中，使袋長誤差得以補償。由于步進電機是電感性負載，直流電阻很小，故接限流電阻以免脈沖電流過大損壞PLC端口，即Y9、Y10、Y11所對應的大功率晶體管。當Y9、Y10、Y11所對應的大功率晶體管按：Y9-Y9Y10-Y10-Y10Y11-Y11－Y11Y9-Y9……依次導通、斷開時，步進電機正轉。按：Y9-Y9Y11-Y11-Y11Y10-Y10-Y10Y9-Y9……依次導通、斷開時，步進電機反轉。即步進電機按三相六拍工作。每當步進電機走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當步進電機步數(shù)減為零時，停止環(huán)形脈沖分配，等待下一次測量誤差的輸入。
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