PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位
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PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位 1.步进电机正反转如何实现
2.如何控制步进电机速度(即,如何计算脉冲频率):
实际步进电机控制很简单,应用都是傻瓜了,厂家做好步进电机的驱动器,步进电机如何工作由驱动器来控制,我们不需要对步进电机做深入的了解,只要知道步进电机驱动器的应用方法即可。
当然简单的步进电机工作特性,还是必须知道的,下面我会介绍!
细分的作用:
两相步进电机,基本步距角1.8度,即:200个脉冲电机转一圈,称之为整步。
可以在步进电机的驱动器上设定细分数,其作用是:
设置为2细分(也称为半步)时,则步距角为0.9度,400个脉冲转一圈。
设置为4细分时,则步距角为0.45度,800个脉冲转一圈。
设置为8细分时,则步距角为0.225度,1600个脉冲转一圈。
细分数越高,上位机发一个脉冲走的长度越小,精度越高!这个很好理解,一个脉冲走10毫米,10%误差时,一个脉冲误差1毫米,一个脉冲走1毫米,同样是10%误差时,一个脉冲误差0.1毫米。
当然,我们不可能把细分数设的很大,达到每个脉冲行走的长度特别小的目的。
您记住两相步进电机200个脉冲转一圈就行了!细分越大,步进电机转一圈的脉冲数越大!
如果想让步进机以每分钟600转的速度,行走400毫米,我们如何计算上位机需要发出的脉冲数及脉冲频率?
如何控制步进电机速度(即,如何计算脉冲频率):
假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机600转/分的转速,上位机应该发送的脉冲频率计算方法:
频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数
所以,先计算步进电机每秒钟的转数
600/60=10转/秒
再计算10转/秒需要的脉冲数
10 X 800 = 8000个
即脉冲频率为 8000 ,也就是8K
结论,为了实现步进电机600转/分的转速,上位机应该保持8K的脉冲输出频率
现在您明白了吧?为了计算脉冲频率必须知道的两个前提条件是:
1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数;
2、知道步进电机的转速,转速单位是:转/
如何计算步进电机所需要的脉冲数:
假定设置为四细分数,电机转一圈所需要的脉冲数即为800个,要实现步进电机行走400毫米的距离,上位机应该发送的脉冲个数计算方法:
如果步进电机输出轴与丝杠(螺距:10mm )直连,或是通过皮带轮传动,轮周长10mm. 即,步进电机转一圈,机械的行走长度为10mm。
电机转一圈的脉冲数为800,那么一个脉冲行走的长度:
10mm / 800 = 0.0125 mm
行走400mm所需要脉冲个数:
400 / 0.0125 = 32000个脉冲
结论,为了实现步进电机行走400毫米的距离,上位机应该发送的脉冲个数为32000 。
现在您明白了吧?为了计算脉冲个数必须知道的三个前提条件是:
1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数;
2、知道步进电机转一圈的行走长度;
3、知道步进电机需要行走的总长度;
如果我们想提高精度,可以提高细分数,如果把细分设为64 电机转一圈所需要脉冲数即为:
64 X 200 =12800个
一个脉冲行走的长度就是:
10mm / 12800 = 0.00078 mm
行走400mm所需要脉冲个数:
400 / 0.00078 = 512000 个
要实现600转/分的速度,上位机应该发送的脉冲频率即为:
( 600 / 60 ) X 12800 = 128000
即:128K
当我们知道了上位机应该发送的脉冲频率和脉冲数,是不是就可以直接用上位机发送相应的脉冲频率,相应的脉冲个数,步进电机就按600转/分的速度,行走400毫米的长度呢?没这么简单,做的不好,步进电机也许会丢步或超步!造成步进电机行走长度不精确,这是为什么呢?
上图是一个平面的步进电机简要动作示意图,我以大白话的方式简单的描述步进电机工作原理:
当上位机发一个脉冲给步进电机时,定子线圈带电产生磁场,磁场带到转子从 1 的位置运动到 2 的位置后停止,当下一个脉冲到来时,再从 2 的位置运动到 3 的位置,上位机连续发三个脉冲,步进电机就连续走三个位置后停止。
因为定子的每个位置的间距是固定的,所以,步进电机每走一步的长度也是固定相等的。
利用步进电机的这个特点,就可以实现精度的行走长度控制!
知道脉冲频率计算脉冲周期的方法为:
比如脉冲频率为 50 HZ,就是一秒种发出50个脉冲,每个脉冲占用的时间就是脉冲周期,计算公式:
脉冲周期 = 1 秒 / 脉冲频率 = 1 / 50 = 0.02 秒(S)
3.步进电机如何定位
“步进电机是靠脉冲来定位的。
一般的步进驱动器都有细分功能,你可以根据精度要求选择细分数。
例如:步距角1.8度的步进电机,你如果细分数是1,每个脉冲就转1.8度。
你如果细分数是100,那每个脉冲就转0.018度。
” 以上是别人的回答,但那只能完成相对位置的定... “步进电机是靠脉冲来定位的。
一般的步进驱动器都有细分功能,你可以根据精度要求选择细分数。
例如:步距角1.8度的步进电
机,你如果细分数是1,每个脉冲就转1.8度。
你如果细分数是100,那每个脉冲就转0.018度。
” 以上是别人的回答,但那只能完成相对位置的定位,只能在当前位置上增加或者减少相对的距离。
我现在想要的是绝对位置的定位,这样就需要一个基准点了是不是?步进系统一般是如何建立这个基准点的,像伺服系统一样需要一个接近开关吗?或者不需要接近开关就能找到这个基准点(这个基准点我是希望长时间保持的,即系统断电上电N次后还是不变的),这样话我每次想要定位的其它点位置数据也可以确定并长时间保持了。