ImageVerifierCode 换一换
格式:DOCX , 页数:19 ,大小:274.75KB ,
资源ID:29299500      下载积分:3 金币
快捷下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

加入VIP,免费下载
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.bdocx.com/down/29299500.html】到电脑端继续下载(重复下载不扣费)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录  

下载须知

1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。
2: 试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓。
3: 文件的所有权益归上传用户所有。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 本站仅提供交流平台,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

版权提示 | 免责声明

本文(三相六拍步进电机PLC控制系统设计.docx)为本站会员(b****5)主动上传,冰豆网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知冰豆网(发送邮件至service@bdocx.com或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

三相六拍步进电机PLC控制系统设计.docx

1、三相六拍步进电机PLC控制系统设计摘要步进电机广泛应用于数控机床,加工中心等各种自动化控制系统中,随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在国民经济各个领域都有应用。PLC(可编程序控制器)是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术,是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化的重要手段之一,应用十分广泛,是现代工业控制的三大支柱之一。本设计是用PLC实现三相六拍步进电机驱动过程控制,使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高,而且系统构成十分灵活,便于在线修改。 关键词:步进电机 PLC 三相六拍目录第一章 课题任务分析 41.1 三相六拍步进电机概况 41.2

2、三相六拍步进电机的选择 51.3 用PLC控制三相六拍步进电机的设计要求 6第二章 三相六拍步进电机的驱动控制 72.1 驱动电源的组成 72.2 驱动电源各部分简介 7第三章 硬件设计 93.1确定I/O点数及PLC机的选择 93.2 控制系统的I/O口及地址分配 93.3 I/O端子接线图 10第四章 软件设计 114.1.1转速的控制 114.1.2正反转控制 114.1.3 状态转移图 124.1.4 步进梯形图 134.1.5 指令表 16第五章 心得体会 16参考文献 18第一章 课题任务分析1.1 三相六拍步进电机概况 一般电机都是连续旋转,而步进电机却是一步一步转动的,故叫步进

3、电机。步进电机的转子为多极分布,定子上嵌有多相星形连接的控制绕组,由专门电源输入电脉冲信号,每输入一个脉冲信号,该电机就转过一定的角度,因此步进电机是一种把脉冲信号变为角度位移的执行元件。 步进电机有多种通电方式,以下介绍三相六拍步进电机通电方式的基本原理(以转子四个齿为例,即齿距角为90): a.A相通电 b.A、B相通电 c.B相通电 d.B、C相通电 图1 三相六拍步进电机通电时转子位置设A相首先通电,转子齿与定子A、A对齐(图1a)。然后在A相继续通电的情况下接通B相,这时定子B、B极对转子齿2、4产生磁拉力,使转子顺时针方向转动,但是A、A极继续拉住齿1、3,因此,转子转到两个磁拉力

4、平衡为止,这时转子的位置如图1b所示,即转子从图1a位置顺时针转过了15。接着A相断电,B相继续通电,这时转子齿2、4和定子B、B极对齐(图1c),转子从图1c的位置又转过了15,其位置如图1d所示。这样,如果按AABBBCCCAA的顺序轮流通电,则转子便顺时针方向一步一步地转动,步距角15。电流换接六次,磁场旋转一周,转子前进了一个齿距角。如果按AACCCBBBAA的顺序通电,则电机转子逆时针方向转动。采用六拍方式时,转子走六步前进一个齿距角,即每走一步前进六分之一齿距角,因此步距角的计算公式为:360/ZrmZr是转子齿数,m是运行拍数。一般步进电机最常见的步距角是3或15。由上式可知,转

5、子上不只4个齿(齿距角90),而是20个齿(齿距角为18)或40个齿(齿距角为9)。为了使转子齿与定子齿对齐,两者的齿宽和齿距必须相等。因此,定子上除了6个极以外,在每个极面上还有很多小齿。由上面介绍可知,步进电机具有结构简单、维护方便、精确度高、起动灵敏、停车准确等性能。此外,步进电动机的转速决定于电脉冲频率,并与频率同步。1.2 三相六拍步进电机的选择步进电机的种类很多,本设计中选择36BF02型反应式步进电机作为控制对象,其结构图如下所示。反应式步进电机有如下特点: 精度为步进角的3-5%,且不累积。 外表允许的最高温度在摄氏80-90度。 力矩随转速的升高而下降。 低速时可以正常运转,

6、但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。 图2 单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图1.3 用PLC控制三相六拍步进电机的设计要求1 三相步进电动机有三个绕组:A、B、C,正转通电顺序为:AABBBCCCAA反转通电顺序为:ACACBCBABA2 要求能实现正、反转控制,且正、反转切换无须经过停车步骤。3 具有两种转速: 高速:转过一个步距角需0.05秒 低速:转过一个步距角需0.5秒第二章 三相六拍步进电机的驱动控制步进电动机需配置一个专用的电源供电,电源的作用是让电机的控制绕组按照特定的顺序通电,即受输入的电脉冲控制而动作,这个专用电源称为驱动电源。步进电机及其驱动电源是一个互相联

7、系的整体,步进电机的运行性能是由电动机和驱动电源两者配合所形成的综合效果。2.1 驱动电源的组成在步进电机控制系统中,步进电机作为一种控制用的特种电机,利用其没有积累误差的特点,广泛应用于各种控制中。对于步进电动机来讲,它受控于脉冲量,比直流电机或交流电机组成的开环精度高,适用于精度要求不太高的机电一体化伺服传动系统。 步进电机的驱动电源开环控制基本上由脉冲发生器、脉冲分配器和脉冲放大器(也称功率放大器)三部分组成,如图3所示。 指令脉冲 输出 图3 步进电机的驱动电源开环控制 2.2 驱动电源各部分简介(1)脉冲发生器 脉冲发生器是一个脉冲频率由几赫兹到几千赫兹可连续变化的脉冲信号发生器。脉

8、冲信号一般由单片机或CPU产生,一般脉冲信号为方波信号。(2)脉冲分配器 脉冲分配器中由门电路和双稳态触发器组成的逻辑电路,它根据指令把脉冲信号按一定的逻辑关系加在脉冲放大器上,使步进电动机按确定的运行方式工作。下面介绍CH250环形脉冲分配器。 CH250环形脉冲分配器是三相步进电机的理想脉冲分配器,其三相六拍的工作方式的解法如图4所示。图4 CH250三相六拍接法J6r、J6L是三相六拍的控制端,三相六拍供电时,若J6r“1”,J6L“0”,电机正转;若J6r“0”,J6L“1”,电机反转。R1为复位端,使用时,首先将其对应复位端接入高电平,使其进入工作状态,然后换接到工作位置。CL端是时

9、钟脉冲输入端,EN是时钟脉冲允许端,用以控制时钟脉冲的允许与否。当脉冲CP由CL端输入,只有EN端为高电平时,时钟脉冲的上升沿才起作用。CH250也允许以EN端作脉冲CP的输入端,此时,只有CL为低电平时,时钟脉冲的下降沿才起作用。A0、B0、C0为环形分配器的三个输出端,经过脉冲放大器后分别接到步进电动机的三相线上。(3)脉冲放大器(功率放大器) 由于脉冲分配器输出端A0、B0、C0的输出电流很小,如CH250脉冲分配器的输出电流大约为200-400A,而步进电动机的驱动电流较大,为了满足驱动要求,脉冲分配器输出的脉冲需经脉冲放大器(即功率放大器)后才能驱动步进电机。 第三章 硬件设计3.1

10、确定I/O点数及PLC机的选择PLC的输入信号有5个,包括停止开关、高低速控制按钮,正反转控制按钮。PLC的输出信号有三个,即三个输出继电器。根据I/O端子的数量和种类,选择FX2N-16MR PLC机一台。3.2 控制系统的I/O口及地址分配 名称 代码地址编号输入停止 SB0 X000正转 SB1 X001反转SB2X002低速SB3X003高速SB4X004输出A相KM1Y000B相KM2Y001C相KM3Y0023.3 I/O端子接线图图5 I/O端子接线图第四章 软件设计三相步进电机分低速和高速二档,分别通过开关SB3、SB4选择;正、反转控制由开关SB1,SB2选择。4.1.1转速

11、的控制由脉冲发生器产生不同周期T的控制脉冲,通过脉冲控制器的选择,可以获得不同频率的控制脉冲,从而实现对步进电机的转速控制。4.1.2正反转控制步进电机的正反转控制可通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向,三三相六拍步进电机通电顺序为A-AB-B-BC-C-CA-A时电机正转;当绕组按A-AC-C-CB-B-BA-A顺序通电时电机反转。因此,可以通过编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序,即通过调换接通相序,改变Y0、Y1和Y2接通的顺序,以实现步进电动机的正反转控制。正转:Y0 Y0、Y1 Y1 Y1、Y2 Y2 Y2、Y0 反转:Y0 Y0、Y2 Y2 Y2、Y1 Y1

12、Y1、Y0 4.1.3 状态转移图4.1.4 步进梯形图4.1.5 流程图第五章 心得体会为期十天的PLC课程设计即将要结束,心中也松了一口气,自己的课题终于完成了。在这期间遇到了很多问题,而这些琐碎的问题是在课本学习中难以察觉的,只有在动手实践的过程中才会一个个出现,阻拦在自己面前,考验我们的能力。就我个人而言,我的课题是“三相六拍步进电机PLC控制”,刚拿到自己的课题时,我根本不知道何谓“三相六拍”“步进电机”,这些词汇在我眼中仅仅是几个汉字而已,这个课题的具体含义,研究方向等基本信息在我脑海是一片空白。再加上即将到来的其它课程考试,刚开始几天心思都放在考试上,放松了课设。幸运的是,经过老师的耐心指导和同学的帮助,并且自己也参考了大量的资料,课设才能顺利进行。非常感谢学校能够给我们提供这样一次实践机会,这不仅是对所学课本知识的拓展和延伸,也让我们系统的了解了PLC这一课程,提升了对PLC的认识!参考文献 PLC电气控制技术 漆汉宏主编 机械工业出版社 2008

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1