三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试
更新时间:2023-11-18 18:36:01 阅读量: 教育文库 文档下载
郑州航空工业管理学院
电气控制与PLC课程设计
题 目:三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试 姓 名: 李明杰 班 级: 电气工程及其自动化S 学 号: 100697216 指导教师: 崔建峰 职 称: 副教授
二О一 一 年 六 月 二十二 日
题目 三相六拍步进电机控制程序设计与调试
一、本论文的设计要求及工作内容
用PLC控制三相六拍步进电机,其控制要求如下: 1. 三相步进电动机有三个绕组:A、B、C, 正转通电顺序为:A→AB→B→BC→C→CA→A 反转通电顺序为:A→CA→C→BC→B→AB→A
2. 要求能实现正、反转控制,而且正、反转切换无须经过停车步骤。 3. 具有两种转速:
1号开关合上,则转过一个步距角需0.5秒。 2号开关合上,则转过一个步距角需0.05秒。
4.按题意要求,画出PLC端子接线图、控制梯形图。
5.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试。
二、系统方案设计
2.1 功能要求
对三相六拍步进电机的控制,主要分为两个方面:三相绕组的接通与断开顺序控制。即:正转顺序:A-AB-B-BC-C-CA-A:反转顺序:A-AC-C-CB-B-BA-A以及每个步距角的行进速度。围绕这两个主要方面,可提出具体的控制要求如下:
(1) 可正转起动或反转起动;
(2) 运行过程中,正反转可随时不停机切换;
(3) 步进两种速度可分为高速(0.05S),低速(0.5S)两档,并可随时手控变
速;
(4) 停止时,应对移位寄存器清零,使每次起动均从A相开始。
2.2控制系统设计
2.2.1 详述控制系统的实现方法
控制程序图及软件模块
由于上述具体控制要求,可作出步进电机在运行时的程序框图,如图4所示。以工作框图为基本依据,结合考虑控制的具体要求,首先可将梯形图程序分为4
1
哥模块进行编程,即模块1:步进速度选择;模块2:起动、停止和清零;模块3:移位控制功能模块;模块4:A、B、C三相绕组对象控制。然后,将各模块进行连接,最后经过调试,完善,实现控制要求。
图4 步进电机控制流程图
2
控制步进电机的个输入开关及控制A、B、C三相绕组工作的输出端在PLC中的I/O编址如表1所示
表 1
输入输出编址
X000(SB1) X001(SB2) X002(SB3) X003(SB4) X004(SB5)
输入端 步进电机正转起动按钮 步进电机反转起动按钮 停止和清零按钮 低速开关(1) 高速开关(2) Y000(KM1) Y001(KM2) Y002(KM3) 输出端 控制A相绕组 控制B相绕组 控制C相绕组 采用移位指令进行步进控制。首先指定位组件移位寄存器K2M0,按照三相六拍的步进顺序,移位寄存器的初值见表2。
表2 移位寄存器初值1
M5 M4 M3 M2 M1 M0 1 0 0 0 0 0 每右移1位,电机前进一个布局角(一拍),完成六拍后重新赋初值
其中M6和M7始终为“0”。据此,可作出移位寄存器输出状态及步进电机正反转绕组的状态真值表,如表所示。从而得出三相绕组的控制逻辑关系式: 正转时:A相 Y000=M5+M4+M0 反转时:A相 Y000=M5+M4+M0 B相 Y001=M4+M3+M2 B相 Y001=M2+M1+M0 C相 Y002=M2+M1+M0 C相 Y002=M4+M3+M2
表3 移位寄存器输出状态及步进电机绕组状态真值表 移位寄存器 K2M0 M5 0 1 0 0 0 0 M4 0 0 1 0 0 0 M3 0 0 0 1 0 0 M2 0 0 0 0 1 0 M1 0 0 0 0 0 1 M0 0 0 0 0 0 0 A 0 1 1 0 0 0 正转 B C 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 A 0 1 1 1 0 0 反转 B 0 0 0 0 1 1 C 0 0 1 1 1 0 3
2.3.2 PLC的I/O分配
正SB1 X000 Y000 Y001 Y002 KM1 KM2 KM3 反SB2 X001
停SB3 三菱FX2N
高SB5 低SB4 X002 系列PLC X003 X004 DC220V COM 2.3.3 三相六拍步进电机控制程序梯形图
梯形图说明:
① 通过X003(SB4)和X004(SB5)选择步进速度,X003为低速选择开关, 步进速度0.5S;X004为高速选择开关,步进速度为0.05S。
② 通过X000(SB1)和X001(SB2)选择正反转,X000为正转开关,X001为反转选择开关。
③ 对位组件K2M0进行赋初值。
④ 然后通过移位指令使电动机按照要求进行运行。
⑤ 按下X002(SB3),电动机停止运行,对计数器C0和位组件进行清零,保证电动机的每次启动都是从A相开始。
4
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