短周期,高可靠的步進電機控製器設計
發布時間:2014-11-02 責任編輯:sherryyu
【導讀】控製器采用觸摸屏和plc來lai實shi現xian,縮suo短duan了le開kai發fa周zhou期qi,提ti高gao了le運yun行xing的de可ke靠kao性xing,尤you其qi適shi合he此ci類lei要yao求qiu工gong程cheng周zhou期qi短duan,可ke靠kao性xing高gao,批pi量liang小xiao的de設she備bei開kai發fa。本ben文wen就jiu為wei大da家jia詳xiang細xi講jiang解jie一yi種zhong基ji於yuPLC的專用步進電機控製器設計。
1、引言
某mou進jin口kou設she備bei大da麵mian積ji的de嚴yan重zhong損sun壞huai。經jing過guo修xiu理li,更geng換huan了le一yi大da批pi電dian子zi元yuan件jian,才cai勉mian強qiang恢hui複fu原yuan有you的de技ji術shu指zhi標biao。但dan其qi工gong作zuo已yi不bu是shi很hen可ke靠kao。由you於yu該gai設she備bei已yi停ting產chan,並bing且qie沒mei有you相xiang關guan的de代dai替ti設she備bei。為wei配pei合he生sheng產chan需xu要yao,我wo們men投tou入ru了le對dui該gai設she備bei的de研yan製zhi。原yuan設she備bei完wan全quan由you晶jing體ti管guan電dian路lu構gou成cheng,考kao慮lv到dao研yan製zhi周zhou期qi及ji可ke靠kao性xing等deng因yin素su。我wo們men決jue定ding采cai用yongplc(fx2n-32t)和觸摸屏(mt506s)控製技術重新進行設計。
2 功能概述
該設備實質上就是一台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 係統工作原理
係統工作原理如圖1所示。圖中觸摸屏作為人機界麵,用來顯示並進行操作;plczuoweikongzhiqi,jieshouchumopingdeshedingshujubingjinxingluojichuli,zaikongzhibujindianji。bujindianjizhuangzhishishoukongduixiang,bunengjinxingxiugai。tabaokuoduozhongdianyuanxingshi: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,如圖2,3所示。
圖2中,當5v或0v信號到達電阻r1後,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”後,首先點亮發光管d6,然後通過光電耦合器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”後,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
zaibujindianjiqudongqizhong,neizhiledianliujiancedianlu。dianjifashengduandianhuoqiandianliuyunxingshi,fachubaojingxinhao,shixitongtingzhiyunxing。jianceyuanlishiliyongsanxiangshuangsanpaibujindianjidegongzuotexing,zairenyishikejunyouliangxiangdedian。zhiyaojiancerenyishikeliuguogonggongdixiandedianliudayuxiangyingedingdianliude2/3即可認為工作正常,如小於相應額定電流的2/3,則認為欠電流運行。電路原理和時序圖,如圖3,4所示。
圖3中,r是電流檢測電阻,c用於消除競爭。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。係統運行後,當i≥in時,alm報警,直到故障排除,係統複位後報警解除。圖4中的細實線表示alm未報警時的時序圖。

3.4 觸摸屏的軟件設計
(1) 首頁:打開電源開關後,提示輸入登錄密碼。正確輸入密碼後,自動進入首頁。設備進入準備狀態。
(2) 輸入窗口:輸入窗口主要用於設定並進行操作。包括鍵盤和主要操作控件,操作者可以直接對設備進行操作。
(3)配方數據窗口:對(dui)於(yu)經(jing)常(chang)用(yong)到(dao)的(de)操(cao)作(zuo)數(shu)據(ju),可(ke)以(yi)按(an)照(zhao)提(ti)供(gong)的(de)格(ge)式(shi)存(cun)放(fang)到(dao)配(pei)方(fang)卡(ka)記(ji)憶(yi)體(ti)裏(li)麵(mian),當(dang)需(xu)要(yao)時(shi)把(ba)它(ta)調(tiao)出(chu)來(lai),而(er)不(bu)需(xu)要(yao)臨(lin)時(shi)輸(shu)入(ru)數(shu)據(ju),可(ke)以(yi)大(da)大(da)地(di)提(ti)高(gao)操(cao)作(zuo)效(xiao)率(lv)。
(4) 控製窗口:控製窗口主要用於對設備的基本功能的操作和顯示。包括一個隱藏的小鍵盤窗口,可以在需要設定數據時彈出。
(5) 元件檢查窗口:用於對plc內部關鍵元件的監測,以便出錯時查找故障。
(6)梯形圖檢查窗口:用於對plc梯形圖的實時監控(由於mt506s不具備直接顯示plc內部梯形圖的功能,故采用了單獨製作顯示plc各元件的方法組合成關鍵部分梯形圖)。
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3.5 plc的軟件設計
plc程序流程圖如圖5所示。
係(xi)統(tong)初(chu)始(shi)化(hua)後(hou),完(wan)成(cheng)了(le)距(ju)離(li)設(she)定(ding),選(xuan)擇(ze)運(yun)行(xing)方(fang)式(shi)後(hou)。再(zai)看(kan)係(xi)統(tong)是(shi)否(fou)有(you)故(gu)障(zhang)或(huo)是(shi)否(fou)到(dao)達(da)原(yuan)點(dian)。當(dang)完(wan)全(quan)準(zhun)備(bei)妥(tuo)後(hou),分(fen)別(bie)執(zhi)行(xing)自(zi)動(dong)或(huo)手(shou)動(dong)操(cao)作(zuo)。在(zai)按(an)設(she)定(ding)距(ju)離(li)執(zhi)行(xing)自(zi)動(dong)往(wang)返(fan)運(yun)行(xing)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),當(dang)中(zhong)間(jian)執(zhi)行(xing)斷(duan)開(kai)操(cao)作(zuo)後(hou),係(xi)統(tong)保(bao)持(chi)運(yun)行(xing)方(fang)向(xiang),運(yun)行(xing)到(dao)設(she)定(ding)距(ju)離(li),保(bao)持(chi)顯(xian)示(shi),然(ran)後(hou)停(ting)止(zhi)運(yun)行(xing);當執行複位操作後,係統首先運行顯示歸零(計數清零),然後停止運行。在執行手動運行中,當到達設定距離後,係統保持顯示,並停止運行;當運行中執行斷開操作,方向不變,到達設定距離後,係統保持顯示並停止運行;當執行複位操作,則運行顯示歸零(計數清零),然後停止運行。

4 結束語
控製器采用觸摸屏和plclaishixian,suoduanlekaifazhouqi,tigaoleyunxingdekekaoxing,youqishihecileiyaoqiugongchengzhouqiduan,kekaoxinggao,piliangxiaodeshebeikaifa。lingwai,ruanjiandelinghuoxinghaiyouliyushebeidegaizaoheshengji。
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