步進電機作為升降的裝置配件時,有兩種結(jié)構(gòu)比較常見,一種步進電機加裝剎車,實現(xiàn)斷電抱閘防止滑塊掉落。一種是絲桿實現(xiàn)上下運動。
步進電機驅(qū)動器驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)從一個位置向另一個位置移動時,要經(jīng)歷升速、恒速和減速過程。當步進電機的運行頻率低于其本身起動頻率時,可以用運行頻率直接起動并以此頻率運行,需要停止時,可從運行頻率直接降到零速。當步進電機運行頻率fb>fa(有載起動時的起動頻率)時,若直接用fb頻率起動會造成步進電機失步甚至堵轉(zhuǎn)。
步進電機常用的升降頻控制方法有2種:直線升降頻和指數(shù)曲線升降頻。指數(shù)曲線法具有較強的跟蹤能力,但當速度變化較大時平衡性差。直線法平穩(wěn)性好,適用于速度變化較大的快速定位方式。
步進電機驅(qū)動器需要接受哪些PLC發(fā)出的指令來實現(xiàn)升降以及其他動作呢?
目前較為先進的PLC不僅具有滿足順序控制要求的基本邏輯指令,而且還提供了豐富的功能指令。Siemens S7-200系列PLC的PLUS指令在Q0.0和Q0.1輸出PTO或PWM高速脈沖,最大輸出頻率為20KHz。脈沖串(PTO)提供方波輸出(50%占空比),用戶控制周期和脈沖數(shù)。脈沖寬度可調(diào)制(PWM)能提供連續(xù)、變占空比輸出,用戶控制周期和脈沖寬度。
工業(yè)機床控制在工業(yè)自動化控制中占有重要位置,定位鉆孔是常用工步。設刀具或工作臺欲從A點移至C點,已知AC=200mm,把AC劃分為AB與BC兩段,AB=196mm,BC=4mm,AB段為粗定位行程,采用0.1mm/步的脈沖當量依據(jù)直線升降頻規(guī)律快速移動,BC段為精定位行程,采用0.01mm/步的脈沖當量,以B點的低頻恒速運動完成精確定位。在粗定位結(jié)束進入精定位的同時,PLC控制步進電機驅(qū)動器自動實現(xiàn)變速機構(gòu)的更換。
同樣在fb頻率下突然停止時,由于慣性作用,步進電機會發(fā)生過沖,影響定位精度。如果非常緩慢的升降速,步進電機雖然不會產(chǎn)生失步和過沖現(xiàn)象,但影響了執(zhí)行機構(gòu)的工作效率。所以對步進電機加減速要保證在不失步和過沖前提下,用最快的速度(或最短的時間)移動到指定位置。
單一的上下PLC控制步進電機驅(qū)動器的指令比較簡單,更多驅(qū)動器控制知識請持續(xù)關注山社電機。