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科普知識
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步進電機

一種PLC的專用步進電機控制器

發布日期:2022-10-09 點擊率:103

1 引言

  某進口設備大面積的嚴重損壞。經過修理,更換了一大批電子元件,才勉強恢復原有的技術指標。但其工作已不是很可靠。由于該設備已停產,并且沒有相關的代替設備。為配合生產需要,我們投入了對該設備的研制。原設備完全由晶體管電路構成,考慮到研制周期及可靠性等因素。我們決定采用plc(fx2n-32t)和觸摸屏(mt506s)控制技術重新進行設計。

2 功能概述

  該設備實質上就是一臺專用的測控步進電機裝置的設備。步進電機裝置由步進電機及其相關電路組成。該設備功能包括:距離(工作步數)設定、啟動、位置顯示及清零,(自動、手動)連續或單次運行,(自動、手動)回原點,步進電機欠電流檢測報警,原點到位顯示等。

3 裝置原理介紹

  3.1 系統工作原理

  觸摸屏作為人機界面,用來顯示并進行操作;plc作為控制器,接收觸摸屏的設定數據并進行邏輯處理,再控制步進電機。步進電機裝置是受控對象,不能進行修改。它包括多種電源形式:步進電機工作在-24v三相雙三拍直流矩形波的供電方式,還包括+12v、-12v、+5v等電壓和極性不同的信號。為了使多種信號的檢測和驅動、步進電機裝置相匹配,增加了信號的轉換電路。

 3.2 轉換電路原理

  信號轉換電路的部分電路,

 當5v或0v信號到達電阻r1后,通過光電耦合器使plc輸入1信號接通,此時電機回原點運行的過程中開始計數,記錄運行步數。當+12v信號到達“±12v信號”后,首先點亮發光管d6,然后通過光電耦合器u1-3使plc輸入3接通,指示到達原點,電機停止運行;當-12v信號到達“±12v信號”后,通過光電耦合器u1-2使plc輸入2接通,超出設定極限。當-12v信號到達“-12v信號2”通過光電耦合器u1-3使plc輸入接通,指示到達原點,電機停止運行。

 3.3 電流檢測原理

  在步進電機驅動器中,內置了電流檢測電路。電機發生斷電或欠電流運行時,發出報警信號,使系統停止運行。檢測原理是利用三相雙三拍步進電機的工作特性,在任意時刻均有兩相得電。只要檢測任意時刻流過公共地線的電流大于相應額定電流的2/3即可認為工作正常,如小于相應額定電流的2/3,則認為欠電流運行。電路原理和時序圖。

  r是電流檢測電阻,c用于消除競爭。在圖4中in表示三相雙三拍電機流過公共點電流檢測電阻的額定工作電流;in表示檢測電流的門限,in=2/3in;i表示電機的實際工作電流。alm表示欠電流報警。系統運行后,當i≥in時,alm報警,直到故障排除,系統復位后報警解除。圖4中的細實線表示alm未報警時的時序圖。

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