模块六步进电机控制系统安装与调试_第1页
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文档简介

模块六步进电机控制系统安装与调试第1页,共41页,2023年,2月20日,星期五学习目标1.了解PWM和PTO的含义;2.掌握PTO/PWM相关寄存器的含义;3.掌握高速脉冲输出指令的格式和功能;4.能够使用向导完成PTO/PWM的组态过程。5.掌握步进电机与PLC的接线,通过对编程调试实现对步进电机的运行控制。第2页,共41页,2023年,2月20日,星期五问题思考研究记录所使用设备PLC的输入输出接线的设计第3页,共41页,2023年,2月20日,星期五系统组成第4页,共41页,2023年,2月20日,星期五第5页,共41页,2023年,2月20日,星期五学习思考学习2个概念:PWM和PTOPWM和PTO的区别高速脉冲的频率第6页,共41页,2023年,2月20日,星期五1.任务导入

工作台控制系统由1个CPU224XP、1个步进电机和驱动器、皮带、滚珠丝杠、滑块等组成。滑块初始位置在10cm处,系统启动后,滑块在丝杠带动下从10cm处移动到30cm处。第7页,共41页,2023年,2月20日,星期五脉冲宽度调制(PWM),是英文“PulseWidthModulation”的缩写PWM?微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,用于速度、位置和占空比控制。2.知识学习第8页,共41页,2023年,2月20日,星期五高速脉冲串PTO,是英文“PulseTrainOutput”的缩写PTO?用于位置和速度控制第9页,共41页,2023年,2月20日,星期五PWM与PTOPWM功能产生占空比变化周期固定的脉冲输出。可以为其设定周期和脉宽(以微秒或毫秒为单位)PTO功能是产生占空比为50%方波,可以产生单段脉冲或通过使用脉冲包络产生多段脉冲。必须为其设定脉冲个数和周期(以微秒或毫秒为单位)第10页,共41页,2023年,2月20日,星期五S7-200的高速脉冲输出S7-200的CPU本体上有2个PTO/PWM高速脉冲发生器,它们每个都可以产生一个高速脉冲串(PTO)或者一个脉宽调制波形(PWM)。可用于步进电动机和直流伺服电动机的定位控制和调速。在使用高速脉冲输出功能时,CPU模块应选择晶体管输出型。第11页,共41页,2023年,2月20日,星期五PLCCPU221、CPU222、CPU224CPU224XPCPU226脉冲输出2个(Q0.0、Q0.1)20KHz2个(Q0.0、Q0.1)100KHz2个(Q0.0、Q0.1)20KHz200PLC脉冲路数和最大脉冲频率第12页,共41页,2023年,2月20日,星期五PWM脉宽调制周期一定,占空比可调第13页,共41页,2023年,2月20日,星期五PTO脉冲输出占空比一定(50%),周期可调第14页,共41页,2023年,2月20日,星期五学习思考步进电机的工作原理什么是步距角什么是细分第15页,共41页,2023年,2月20日,星期五三相单三拍。得电相序为A-B-C-A步进电机逆时针旋转三相单三拍。得电相序为A-C-B-A步进电机顺时针旋转步进电机工作原理第16页,共41页,2023年,2月20日,星期五什么是步距角?每个脉冲将使电机移动一个基本步距角,比如标准两相电机的一圈共有200个步距角,每个步距角即1.80度。什么叫细分?

为了提高步进电机控制的精度,现在的步进驱动器都有细分功能,所谓细分就是通过驱动器中电路的方法把把步距角减小。例如把步进驱动器设置成5细分,假设原来步距角为1.8°,那么设置成5细分后,步距角就是0.36°。即原来一步可以走完的,设置成细分后需要走5步。第17页,共41页,2023年,2月20日,星期五步进驱动器第18页,共41页,2023年,2月20日,星期五步进电机在停止时,通常有一相得电,电机的转子被锁住,所以当需要转子松开时,可以使用脱机信号(FREE)。第19页,共41页,2023年,2月20日,星期五第20页,共41页,2023年,2月20日,星期五第21页,共41页,2023年,2月20日,星期五第22页,共41页,2023年,2月20日,星期五第23页,共41页,2023年,2月20日,星期五第24页,共41页,2023年,2月20日,星期五步进电机:57BYG250C

外观图技术参数第25页,共41页,2023年,2月20日,星期五步进电机驱动器:SH-20403

外观图第26页,共41页,2023年,2月20日,星期五第27页,共41页,2023年,2月20日,星期五3.硬件接线第28页,共41页,2023年,2月20日,星期五4.软件组态(老师演示)S7-200PLC使用“向导”组态步进电机

第29页,共41页,2023年,2月20日,星期五(1)开环位控用于步进电机的基本信息◆最大速度(MAX_SPEED)和启动/停止速度(SS_SPEED)◆加速和减速时间◆移动包络S7-200PLC使用“向导”组态步进电机

第30页,共41页,2023年,2月20日,星期五(2)使用位控向导步骤:◆准备工作:※测量丝距!(步进电机转一圈滑块在水平方向移动的距离)※确定脉冲当量!(选择2倍细分,则400个脉冲对应1个丝距,丝距/400=脉冲当量)※计算所需的脉冲数!(移动距离/脉冲当量)第31页,共41页,2023年,2月20日,星期五步骤1:第一步:打开“向导”—>“PTO/PWM”,配置Q0.0为脉冲输出端。如图所示。第32页,共41页,2023年,2月20日,星期五

步骤2:配置“线性脉冲串输出”类型,点击“下一步”,如图所示。

第33页,共41页,2023年,2月20日,星期五步骤3:设置电机的速度。最高电机速度设置为“50000脉冲/s”,电机启动和停止速度设置为“500脉冲/s”。如图所示。第34页,共41页,2023年,2月20日,星期五步骤4:设置加速和减速时间。分别设置为1000ms和200ms,如图所示。第35页,共41页,2023年,2月20日,星期五

步骤5:增加一个新的网络,设置操作模式为“相对位置”,步的目标速度为2000脉冲/s,步0的结束位置为20000脉冲。设置完成后,点击“绘制包络”按钮,如图所示,点击确认。第36页,共41页,2023年,2月20日,星期五步骤5:为配置分配一个存储区。可以采用默认或修改地址,设置完成后,该地址不要再程序中使用,点击下一步。第37页,共41页,2023年,2月20日,星期五运动包络组态完成后,向导会为所选的配置生成三个项目组件(子程序),分别是:PTOx_RUN子程序(运行包络)PTOx_CTRL子程序(控制)PTOx_MAN子程序(手动模式)子程序。

步骤6:项目组件第38页,共41页,2023年,2月20日,星期五指令树中显示向导配置结果(可双击进行修改)第39页,共41页,202

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