PLC在步进电机控制中的应用

水 位 也 是 相 等 的 ,当 然 更 准 确 的 讲 可 以 采 用 距 离 加 权 的 方 式 计 算 航道任意点余水位。 自 动 验 潮 站 天 文 潮 位 采 用 下 式 计 算 [5] :
自动验潮站余水位采用下式计算: (4) 对 于 航 道 任 意 点 天 文 潮 位 , 首 先 利 用 (3) 式 预 报 得 到 自 动 验 潮 站 的 天 文 潮 位 ,然 后 利 用 时 差 法 计 算 得 到 该 点 的 天 文 潮 位 。 航道任意点余水位采用下式得到:
4 程序设计
上 述 程 序 中 , 应 用 到 了 产 生 脉 冲 的 功 能 指 令 PLSY 。 这条指令 有 两 个 源 操 作 数 [S1 S2] 和 一 个 目 标 地 址 操 作 数 [D],S1 指脉冲的 频 率 ,S2 指 脉 冲 的 个 数 。 根 据 控 制 要 求 ,这 个 步 进 电 机 的 步 距 角 为 1.2° ,则电机转一圈是 360°÷ 1.2° =300个脉冲 , 要求 4细分 ,则是 300 × 4=1200 个脉冲 , 正转 3 周则是 3600 个脉冲 , 反转 2 周是 2400 个脉冲。 同 时 ,M8029 是 特 殊 的 辅 助 继 电 器 , 它 在 脉 冲 产 生 完 毕 就 会 接 通 , 这 些 在 程 序 中 都 有 所 体 现 (如 图 2、 3) 。
式 中 Vc — — 测 量 的 船 速 N— — 换 能 器 每 秒 发 射 的 频 率 次 数 ,一 般 设 定 5。 Ls — — 测 量 的 步 长 W — — 规 范 要 求 的 测 量 投 影 的 最 小 宽 度 ( 如 图 2) 黄 骅 港 航 道 测 量 基 本 参 数 为 :W 一 般 取 值 为 0.3 米 ,Dp 按 最 小 测 深 取 0.628m,Ls 计 算 结 果 为 0.551m,Vc 计 算 结 果 为 5.3 节 。 通 过 以 上 对 航 道 水 深 测 量 误 差 的 分 析 ,黄 骅 港 目 前 采 取 的 测 量 手 段 和 方 法 ,精 度 能 够 满 足 国 家 标 准 和 行 业 标 准 ,可 作 为 航 道 疏 浚 维 护 计 算 依 据,并 且 对 通 航 安 全 水 深 有 所 保 证 。
Ls × N × 3600 1.852 × 1000 Ls = Dp × cos arcsin
W 2 Dp 2
参考文献
[1] 钱 苏 芬 . 水 下 地 形 测 量 测 深 精 度 分 析 . 江 苏 测 绘 ,1999(2). [2] 郭 永 丰 , 等 . 黄 骅 港 航 道 网 络 验 潮 系 统 的 研 究 技 术 方 案 . 天 津 海 事 局 海 测 大 队 ,2 00 4- 6. h(t) ＝ Z 0＋Σ ｍ i
科技创新导报
2011 NO.29 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
工 程 技 术
P L C 在步进电机控制中的应用
刘琛森 ( 广西贺州市技工学校 广西贺州 542800) 摘 要: 本文以PLC 作为控制器, 给出它与步进驱动器, 步进电机的接口电路图和相应的执行程序 , 来具体描述PLC 在步进电机控制中的应 用 。 关键词 : 控制要求 端口接线图 细分和电流设置 程序设计 中图分类号 : T N 1 1 文献标识码: A 文章编号 :1 6 7 4 -09 8 X(2 0 1 1 )1 0 (b )-0 1 3 0 -0 2
( 上 接 130 页 ) 有关。 故 我 们 可 以 利 用 PLC 产 生 相 应 的 脉 冲 和 方 向 信 号 , 通 过 步 进 驱动器来对脉冲、 方向信号进行分配和功率放大 , 再去控制步进电 机 每 相 绕 组 是 否 得 电 ,以 此 来 控 制 步 进 电 机 的 运 转 。 图 1是 具 体 的 端口接线电路图。 对 PLC 来 说 , 要 Y0 端 产 生 脉 冲 , 就 是 要 Y0 不 断 的 导 通 、 截止。 当 Y0 导 通 时 ,5V 直 流 电 源 的 正 极 通 过 CP+, 经 过 驱 动 器 内 部 电 子 电 路 到 CP-, 通 过 R 接 到 Y0, 经 过 PLC 输 出 端 的 COM, 再 回 到 5V 直 流 电 源 的 负 极 ,这 样 就 构 成 了 一 个 回 路 。 这 时 ,驱 动 器 内 部 得 到 一 个 高 电 频 ,我 们 用 “ 1” 表示。 当 Y0 截 止 时 , 这 时 回 路 不 能 导 通 , 驱 动 器 内 部 得 到 一 个 低 电 频 , 我们用 “0” 表示。 这 样 , 驱动器的环形分配器 接 收 到 这 样 一 个 脉 冲 信 号 ,再 对 脉 冲 信 号 进 行 分 配 ,控 制 步 进 电 机 的每一相绕组依次得电。 在这里我们借助了 5V 的直流电源 , 来使步 进驱动器这边得到一个脉冲的电流。 这个控制电压一般在 DC 5V24V 之 间 。 其 中 R 是 限 流 电 阻 , 一 般 驱 动 器 的 脉 冲 电 流 在 10MA 左 右 ,R 值 选 择 2K 左 右 。 反向信号、 脱机信号的输入电路和上述的脉 冲信号输入电路原理相同。
参考文献
[1] 可编程序控制器及其应用 . 全国中等职业技术学校电工类专业 通用教材.
3 细分和电流设置
步 进 驱 动 器 的 DIP 开 关 一 共 有 8 个 , 其 中 DIP1 ～ DIP4 为 细 分 设 置 ;DIP5 为 静 态 电 流 设 置 ;DIP6 ～ DIP8 为 输 出 电 流 设 置 。 在步进驱
2 步进电机、 步进驱动器、 PLC 之间的连接
步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行 元件。 步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比 , 其速度与脉 冲 频 率 成 正 比 ,其 转 向 与 脉 冲 分 配 到 步 进 电 机 的 各 相 绕 组 的 相 序
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1 控制要求
按 下 启 动 按 钮 ,PLC 控 制 步 进 电 机 顺 时 针 转 3 周 , 停 5 秒 ; 再 逆 时 针 转 2周 ,停 3秒 ,如 此 循 环 ;按 下 停 止 按 钮 ,电 机 立 刻 停 止 (电 机 轴 锁 住 ); 按 下 脱 机 按 钮 , 电 机 轴 松 开 。 假设选择的是三相步进电机, 步 距 角 为 1.2 ° , 工 作 时 设 置 为 4 细 分 , 额 定 电 流 为 1.75A, 电 机 停 止 时 ( 电 机 轴 锁 住 ), 静 态 电 流 选 择 为 半 流 。
Vc =
(5)
(6) 以上 (3) ～ (6) 式中 Z 0表示某自动验潮站从验潮零点起算的平均 海面 ; H ii 和 g ii 分 别 为 分 潮 的 振 幅 和 迟 角 ; f i和 u i分 别 为 分 潮 的 交 点 因 数 和 交 点 改 正 角 ; δ i是 分 潮 的 角 速 率 ; v i是 分 潮 的 天 文 初 位 相 ; t 是 计 算 时 刻 ;ζ ( t) 表 示 某 自 动 验 潮 站 的 水 位 观 测 值 ;h( t) 表 示 某 自 动 验潮站的天文潮位 ; δ ( t ) 、 δ i( t ) 表示某自动验潮站的余水位 ; δ x(t) 表 示 航 道 任 意 点 t 时 刻 的 余 水 位 ; r ix 表 示 航 道 任 意 点 到 某 自 动 验 潮 站的距离。 根 据 时 差 法 原 理 并 结 合 黄 骅 港 航 道 实 际 情 况 ,本 系 统 采 用 两 站 改 正 方 式 来 计 算 航 道 任 意 点 实 时 水 位 ,采 用 下 式 计 算 : (7) (7) 式 中 ξ x(t) 表 示 该 点 在 查 询 时 刻 t 的 实 时 水 位 ; R AB 表 示 该 点 到 附 近 A、 B 站 的 距 离 ; R Bx 、 R Ax 分 别 表 示 该 点 到 附 近 A 、 B站 的 距 离 ; τ x表 示 该 点 相 对 于 A 、 B 站 的 潮 时 差 ; τ AB 表 示 A 、 B站 的 潮 时 差 。 本 系 统 采 用 的 潮 汐 预 报 结 合 余 水 位 的 时 差 法 数 学 模 型 ,理 论 合 理 并 且 充 分 考 虑 了 工 程 应 用 的 角 度 ,具 有 可 操 作 性 。 2 . 3 气差影响 气 差 主 要 是 声 波 在 海 水 中 传 播 所 带 来 的 影 响 ,主 要 有 :海 水 的 温度、 盐度等。 常规改正方法是采用回波测深仪自带的声速仪进行 气 差 测 定,然 后 进 行 改 正 。 水 深 测 量 原 理 如 图 1所 示 : 深 度 R= c t / 2 c: 理 论 声 速 。 常 温 海 水 中 1500m/s 。 t: 发 射 信 号 到 接 收 到 回 波 的 时 长 。 用传统声速测定仪改正水深气差影响的方法是测定水深剖面
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科 技 的 发 展 ,步 进 电 机 在 国 内 的 数 字 控 制 系 统 中 的 应 用 十 分 广泛。 本 文 以 PLC 作 为 控 制 器 , 给 出 它 与 步 进 驱 动 器 , 步 进 电 机 的 接 口 电 路 图 和 相 应 的 执 行 程 序 , 来 具 体 描 述 PLC 在 步 进 电 机 控 制 中的应用。 如 今 , 许 多 技 工 学 校 都 开 设 了 PLC 这 门 课 程 , 故 也 可 以 把 PLC 如 何 控 制 步 进 电 机 工 作 作 为 案 例 列 入 到 PLC 实 训 课 程 中 , 这 样 既 能 提 升 PLC 课 程 教 学 的 整 体 性 和 系 统 性 , 也 能 增 加 学 生 的 学习热情。
图2
图3
பைடு நூலகம்图1
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