歐陽岳榮

【摘 要】社會迅速發(fā)展，對運動控制系統(tǒng)要求更為嚴(yán)格，除了要求更準(zhǔn)確定位，也更注重實效性，利用PLC對步進電機進行控制是運動控制中最常規(guī)的的控制方式之一，工作臺往返運動就是控制應(yīng)用的一個典型例子。

【關(guān)鍵詞】運動控制系統(tǒng)；步進電機；PLC 能實現(xiàn)對機械運動部件的位置、速度等進行實時的控制管理，使其按照預(yù)期的軌跡進行運動的系統(tǒng)稱為運動控制系統(tǒng)。

1.運動控制系統(tǒng)設(shè)計

運動控制系統(tǒng)設(shè)計中最重要的兩個參數(shù)為位置和速度，步進電機由于控制精度高，可直接用數(shù)字信號控制，無累積定位誤差而被廣泛用于運動控制系統(tǒng)中，步進電機最重要的三個參數(shù)為脈沖個數(shù)、脈沖頻率和脈沖方向，其中脈沖個數(shù)、脈沖方向?qū)?yīng)與運動控制系統(tǒng)中的參數(shù)—位置，而脈沖頻率對應(yīng)與運動控制系統(tǒng)中的參數(shù)—速度。通過脈沖個數(shù)和脈沖方向控制步進電機的角位移或線位移從而達到運動控制系統(tǒng)準(zhǔn)確定位目的，通過脈沖頻率控制步進電機轉(zhuǎn)動速度從而達到運動控制系統(tǒng)時間準(zhǔn)確目的；因此運動控制系統(tǒng)設(shè)計問題轉(zhuǎn)化成步進電機脈沖個數(shù)、脈沖頻率和脈沖方向設(shè)置問題。

2.應(yīng)用案例

目前運動控制系統(tǒng)設(shè)計中步進電機控制一般采用PLC直接控制或1PG模塊直接控制，例如在工作臺移動裝置如圖1，按下啟動按鈕，工作臺先執(zhí)行回原點操作，接著右移50mm處停止，接著返回原點停止。對于上述設(shè)計可采用兩種方案設(shè)計。方案1—直接用PLC控制步進電機，方案2—采用1PG模塊控制步進電機。本文重點講述方案1。

分析：定位距離為50mm，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)步進電機脈沖數(shù)為10000個，脈沖方向為正，脈沖頻率由于沒有時間設(shè)置可隨機設(shè)置如6000。脈沖數(shù)計算依據(jù)如下絲桿螺距為10mm，即步機電機旋轉(zhuǎn)一周，工作臺移動10mm。假設(shè)：將步進驅(qū)動器設(shè)置為10細(xì)分，步距角為0.18°：

電機轉(zhuǎn)一周所需脈沖數(shù)=360°/0.18°=2000個

每個脈沖行走的距離=10mm/2000=0.005mm

工作臺行走50mm所需脈沖數(shù)=50mm/0.005mm=10000個

（1）根據(jù)題目要求畫出I/O對照表。

（2）畫出系統(tǒng)連接圖。

工作臺移動裝置系統(tǒng)連接如下圖2所示。

（3）PLC控制程序。

3.結(jié)束語

經(jīng)過試驗證明，利用PLC控制步進電機實現(xiàn)對運動系統(tǒng)的準(zhǔn)確定位操作簡單，可靠性高

【參考文獻】

[1]清遠技師學(xué)院.四自由度氣動機械手的研究與開發(fā).機械設(shè)計與制造工程，2002.

[2]田威，李小寧.氣動自動貨架系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用機械設(shè)計與制造工程，2004.