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步進(jìn)電機(jī)PLC的直接控制
步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)的角位移與輸入脈沖個數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向均可采用數(shù)字量(脈沖)控制，故步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)字伺服領(lǐng)域。圖1表示了步進(jìn)電機(jī)的典型應(yīng)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(jì)算機(jī)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(zhuǎn)向分別依次向連接到步進(jìn)電機(jī)各相繞組的功率放大器分配脈沖，以便形成旋轉(zhuǎn)磁場。環(huán)形脈沖分配器多采用專用集成電路如CH250等構(gòu)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(zhuǎn)矩使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。圖中各部分的設(shè)計(jì)、選型、連接往往要求控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者花費(fèi)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(jìn)電機(jī)的方法
筆者已成功地將這種方法用于預(yù)應(yīng)力復(fù)合制袋自動生產(chǎn)線的切袋誤差自動補(bǔ)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(bǔ)償?shù)乃惴�，由PLC的程序自動算出步進(jìn)電機(jī)應(yīng)補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)角步數(shù)，并由環(huán)形分配程序通過輸出端口Y9、Y10、Y11進(jìn)行環(huán)形脈沖分配，從而控制接到步進(jìn)電機(jī)三相繞組的48V直流電源的依次通、斷，形成旋轉(zhuǎn)磁場，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動再經(jīng)機(jī)械差速器疊加到主傳動鏈中，使袋長誤差得以補(bǔ)償。由于步進(jìn)電機(jī)是電感性負(fù)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(yīng)的大功率晶體管。當(dāng)Y9、Y10、Y11所對應(yīng)的大功率晶體管按：Y9-Y9Y10-Y10-Y10Y11-Y11－Y11Y9-Y9……依次導(dǎo)通、斷開時，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。按：Y9-Y9Y11-Y11-Y11Y10-Y10-Y10Y9-Y9……依次導(dǎo)通、斷開時，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。即步進(jìn)電機(jī)按三相六拍工作。每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)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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