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在自动化设备中,步进驱动器和步进电机被广泛使用。是每个技术人员或电气工程师都必须掌握和应用的一种元件,那么如何应用步进驱动器和步进电机使步进电机运动呢?通过以下内容学习。
01
首先,了解什么是步进驱动器和步进电机。
步进驱动器(如下图):是将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时(例如一个按钮打开一次后关闭),它驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度(电机的一次旋转称为“步角”是360;如果步进电机每转需要200个脉冲,则电机轴每接收一个脉冲旋转1.8),其旋转以固定角度步进运行。
1.dip开关(如下图所示):用于设置驱动器的工作电流、细分、半电流/全电流等参数。
2.电流参数表(如下图):通常情况下,驱动器的最大电流略大于电机的标称电流。如果驱动器电流小,负载大就会失步。当驱动器的电流选得大时,惯性越大,电感越大,这样电机运行时就会有冲量,造成系统的不平衡。
3.细分参数列表(如下图所示):细分的概念是将上级设备发来的每个脉冲分成系数脉冲,按照步进电机驱动器设定的细分系数输出。例如,步进电机每转有200个脉冲(电机旋转360度,每接收一个脉冲电机旋转1.8度)。如果步进电机驱动器的细分倍数为32,则在步进电机旋转一周之前,步进电机驱动器需要输出6400个脉冲。用户可以根据步进驱动器上的细分表(见下文)设置dip开关,并设置自己需要的参数。
4.半电流/全电流模式设置:比如一个电机的额定电流是4A,有全电流和半电流设置的驱动器,如果你设置成4A,其实只有2-3A,是半电流,全电流的话是4 A,一般我们都是用半电流,这样电机会更稳定,不会发热。如果机械结构特殊。就像机械结构垂直运动一样,需要满电流来增加电机的扭矩,负面影响就是电机可能很快就发热。
5.电源接入端子(如下图所示):参照说明书,连接相应的电源。常见的有DC24V~110V和AC18V~220V。
6.连接电机相线端子:连接电机线。可以通过任意切换A相或b相的绕组连接来改变电机的运行方向,不同的电机绕组接线方式请参考两相步进电机的接线分析。
7.脉冲/方向/使能信号端子(如下所示):
补充:1)有些品牌步进驱动器有模式设置表,在dip开关上设置了相应的模式。本文以PUL DIR指令模式为例。2)有一些步进驱动器输入使能信号无法设置;当使能信号未开启时,电机处于轴锁定状态。使能信号,电机处于自由状态。
步进电机(如下图所示):是一种开环控制元件步进电机装置,将电脉冲信号转换成角位移或线位移。
在无过载情况下,电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到脉冲信号时,它驱动步进电机在设定的方向上旋转一个固定的角度。可以通过控制脉冲的个数来控制角位移,从而达到精确定位的目的。同时可以通过控制脉冲频率来控制电机的速度和加速度,从而达到调速的目的。
02
步进驱动器和步进电机是如何接线的?
1.步进驱动器供电。将交流交流端子与相应电压的电源相连。
2.步进驱动器输出。电机的A、A-、B、B-线(通常电机上有铭牌,如下所示)连接到A、A-、B、B- ter
3.步进驱动器控制。步进驱动器的PUL、DIR、ENA可以接24V的电源,PUL-、DIR-和ENA-可以接一个按钮的一端,按钮的另一端接0V的电源。
1)每按一次PUL按钮,步进启动器接收一个脉冲信号驱动输出,步进电机移动一个步距角。
2)如果您想反转,按住DIR按钮的同时按PUL按钮,您可以反转。
3)按住ENA按钮时,步进驱动器接收到使能信号,步进电机的轴处于自由状态,可以进行一些机械调试。如果步进驱动器没有收到使能信号,很难转动电机轴,只能用超过电机锁轴的力来转动,这样会损坏步进电机。
以上就是用最简单的按钮方式,给步进驱动器发送脉冲信号,控制步进电机。也可以使用PLC高速脉冲输出点向步进驱动器发送脉冲。可分为共阳极和共阴极。(如下图)在PLC程序中写入PLSY指令输出脉冲,下面将详细讲解PLSY指令内容。
补充:根据以上连接,步进电机可以启动。但是,由于步进驱动器端子接收的电压范围是5V~24V。由于平时使用的24V电源比较多,端子容易烧坏,可以在端子连接处串一个2K欧姆左右的电阻来减小电流。
03
PLSY指令的使用及注意事项
下图说明了PLSY指令的使用。PLK10000Y0中的第一个操作数K1000表示为1000Hz,这意味着在1S中,通过第三个操作数Y0输出一个脉冲,该操作数闭合和打开1000次。第二个操作数K10000是脉冲数,通过点Y0输出10000个脉冲。按住X0按钮时,步进电机以1000KHz的速度向前旋转10秒钟。当X1按钮被按下并保持时,线圈Y7被打开,并且Y7被连接到驱动器的DIR端子,并且步进电机以1000KHz的速度反转10秒。PLSY指令执行后,M8029关闭,Y6线圈通电。
注意要点:
1.在FX3UPLC中,PLSY指令只支持Y0和Y1点,不支持Y2点。
2.PLSY指令是16位指令,PLSY指令的最大操作数是32767。可以在PLSY前加d成为32位指令,最大允许100KHz。
3.命令完成标志位:M8029。当PLSY指令完成时,M8029常开触点将闭合。不需要手动重置。当驱动PLSY的条件断开时,M8029会自动断开。
补充:
如何保持步进电机运行?将PLSY指令的第二个操作数K10000改为K0,然后关闭X0按钮,步进电机将继续旋转。
通过以上三部分的内容,我们可以了解步进驱动器和步进电机,如何连接,以及如何使用PLSY指令和注意事项。还可以让步进电机动起来!
来源:晋城培训网——PLC爱好者,作者:晋城-郑,未经授权,不得转载!在评论区,你可以补充文章中不正确或缺失的部分,让下一个看到的人了解更多,你知道的就是你需要的。
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