傳統(tǒng)上,在用PLC 控制步進電機時,通常在PLC中附加一塊專用的步進電機控制智能模塊,再與驅(qū)動電源相連接實現(xiàn)控制功能。在市場上,一片PLC的價格在2000 元左右,而一塊控制智能模塊也值2000 元,再加上驅(qū)動電源在1500 到2500 元左右,在一些小型控制中顯得本錢過高。本文先容的一種控制驅(qū)動器產(chǎn)品,采用單片機內(nèi)置式控制軟件,接收PLC 的OC 門信息,將
步進電機控制
模塊與驅(qū)動電源合二為一,省往了步進電機控制智能模塊,使本錢大為降低。該驅(qū)動器適用于各種二相、小于3A 的步進電機。眾所周知,普通的PLC 可編程控制器,輸進為OC 門或繼電器,很少有高速脈沖輸出口,但一般有脈沖計數(shù)輸進接口。我們利用這一特征點,通過以下配置可方便的完成機械運動的過程或位置控制。
在機械運動機構(gòu)上安裝過程控制使用的長光柵,并在運動機構(gòu)一端設(shè)定限位開關(guān)為機械原點(可用光電、霍爾元件) ,闊別限位開關(guān)為步進電機運行的正方向。當(dāng)
步進電機
通電后,首先向機械原點運行,當(dāng)碰到限位開關(guān)時, PLC 內(nèi)部的計數(shù)器自動清零。如我們要進行機械運動的過程控制,通過光柵與步進電機帶動的機械部件相連,確定步進電機與光柵的脈沖當(dāng)量值之后,即可在PLC可編程控制器上編程實現(xiàn)高速高效的過程控制了。例如:步進電機的脈沖當(dāng)量為01001mm ,與之配合的光柵反饋脈沖也選配輸出每個脈沖為01001mm ,這樣步進電機每走一步,光柵反饋一次信號到PLC內(nèi),計數(shù)器則加(或減)一。由于該步進電機控制驅(qū)動器有7種速度可選,在不同的運動情況下選不同的速度,當(dāng)運行到確定的位置后,停止步進電機即可。同時,控制驅(qū)動器內(nèi)還自帶升降頻控制、整步/細分切換等功能,所以PLC 的控制使用十分方便。
系統(tǒng)軟件
該系統(tǒng)的核心是單片機軟件部分。
初始化模塊:清理程序中所需的標(biāo)志位,判定是否需要啟動電機并復(fù)位電機。
輸進模塊:CPU接收來自INT1到INT4的電平信號。其中INT1到INT3的各種不同組適用以選擇7種常用頻率來驅(qū)動電機,參見表1。INT4 決定運動方向(1表示正轉(zhuǎn),0表示反轉(zhuǎn)) 。
升降頻模塊:此模塊包括升降頻數(shù)據(jù)表和查詢數(shù)據(jù)表并給計數(shù)器T0 賦值兩個子模塊。它保證在兩種頻率之間切換時平穩(wěn)圓滑過渡且不失步。程序在升降頻過程中,涉及到“最優(yōu)化升降頻曲線”如圖4 所示,這條曲線的方程由電機參數(shù)決定。具體說明查閱其他資料。在處理這條曲線時,由時間t 每遞增△t 所對應(yīng)的頻率f 構(gòu)成一張表,并對應(yīng)天生一頁MCS - 51 匯編語言數(shù)據(jù)表(計時器T0 的初值) ,以查詢數(shù)據(jù)表的方式來擬合這條曲線,實現(xiàn)優(yōu)化升降頻過程。