實驗五 步進(jìn)電機單軸定位控制實驗

1、步進(jìn)電動機步進(jìn)電動機驅(qū)動器位置控制單元反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)脈沖信號方向信號正向脈沖反向脈沖(a)脈沖＋方向)正向脈沖(b)正脈沖＋負(fù)脈沖)正向脈沖實驗五實驗五步進(jìn)電機單軸定位控制實驗步進(jìn)電機單軸定位控制實驗一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?.學(xué)習(xí)和掌握步進(jìn)電機及其驅(qū)動器的操作和使用方法；2.學(xué)習(xí)和掌握步進(jìn)電機單軸定位控制方法；3學(xué)習(xí)和掌握PLC單軸定位模塊的基本使用方法。二、實驗原理二、實驗原理步進(jìn)電動機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的角位移或直

2、線位移量的機電執(zhí)行元件，即步進(jìn)電動機輸入的是電脈沖信號，輸出的是角位移或直線位置。每給一個脈沖，步進(jìn)電動機轉(zhuǎn)動一個角度，這個角度稱為步距角。運動速度正比于脈沖頻率，角位移正比于脈沖個數(shù)。步進(jìn)電動機典型控制系統(tǒng)框圖如圖129所示。圖129步進(jìn)電動機典型控制系統(tǒng)框圖位置控制單元可根據(jù)需要的頻率和個數(shù)以及設(shè)定的加減時間控制步進(jìn)電動機運動。由于步進(jìn)電動機需要正反轉(zhuǎn)運動，因此定位單元的輸出脈沖形式有“脈沖＋方向”和“正脈沖＋負(fù)脈沖”兩種，它們均可

3、控制步進(jìn)電動機正反轉(zhuǎn)運動。輸出脈沖形式通過參數(shù)設(shè)定來選擇。其脈沖形式如圖1210所示。PLC中的雙軸定位模塊FX2N20GM，該模塊與PLC相連，可以單獨或同時控制兩個步進(jìn)電動機，步進(jìn)電動機和驅(qū)動器為和利時產(chǎn)品。實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1212所示。工作原理：PLC及20GM實現(xiàn)對步進(jìn)電動機系統(tǒng)的通電控制和定位控制，步進(jìn)電動機通過絲桿帶動工作臺做直線運動。步進(jìn)電動機轉(zhuǎn)動一步機械實際移動的位移量稱為脈沖當(dāng)量，脈沖當(dāng)量是數(shù)控系統(tǒng)中很重要的參數(shù)。

4、實驗系統(tǒng)中，步進(jìn)電動機與絲桿直接連接，因此，脈沖當(dāng)量的計算公式為：脈沖當(dāng)量＝絲桿螺距｛3600（步距角細(xì)分系數(shù)）｝在實驗系統(tǒng)中，絲桿的螺距為5mm，步進(jìn)電動機的步距角為1.80，細(xì)分系數(shù)為所設(shè)定的數(shù)據(jù)。正限位和負(fù)限位開關(guān)的安裝位置由絲桿的導(dǎo)程確定，保證絲桿不被損壞，即當(dāng)這兩個開關(guān)的位置確定后，定位模塊保證工作臺的運動只能在這兩個行程開關(guān)之間進(jìn)行。原位開關(guān)用來確定機械坐標(biāo)原點的位置。位置控制模塊回原點操作，就是使機械原點和電氣原點統(tǒng)一。三

5、、實驗內(nèi)容及步驟三、實驗內(nèi)容及步驟(一)系統(tǒng)通電和準(zhǔn)備1在斷電的情況下，按圖1213接線（虛線框外的連線已接好）；2征得老師同意后，合上斷路器QF1和QF2；3將編程電纜連于PLC上，利用PC機上的編程軟件“FXGPWINC”向PLC輸入PLC控制程序（此時，PLC處于中止運行狀態(tài)）；4將編程電纜連于20GM上，利用PC機上的定位軟件“FXVPSE”向20GM輸入定位程序（此時，20GM的狀態(tài)開關(guān)拔向手動位置“MANU”）；5將PLC設(shè)