一、三菱PLC fx-1n控制步進(jìn)電機(jī)?
1.先根據(jù)機(jī)構(gòu)計算出10CM對應(yīng)的脈沖個數(shù)
2.通過DDRVI相對定位指令實現(xiàn)精確定位,從而實現(xiàn)PLC發(fā)送脈沖控制步進(jìn)電機(jī)實現(xiàn)精確定位
3.不建議通過定時器,定時器由于受掃描周期影響,會定位不準(zhǔn)。
二、三菱fx5uplc控制步進(jìn)電機(jī)程序?
三菱FX5U-PLC控制步進(jìn)電機(jī)程序需要編寫相關(guān)的指令與邏輯。首先,通過PLC編程軟件,定義輸入輸出點位和控制參數(shù),接下來編寫程序代碼,可以使用類似MOV和OUT指令將輸入點位和控制參數(shù)進(jìn)行映射和傳輸,同時使用控制邏輯實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運動控制,例如使用脈沖信號控制電機(jī)的步進(jìn)動作,根據(jù)需要調(diào)整脈沖頻率和步進(jìn)角度。
最后,進(jìn)行程序下載到FX5U-PLC并進(jìn)行調(diào)試,確保步進(jìn)電機(jī)按照預(yù)定的程序進(jìn)行正確工作。
三、如何控制步進(jìn)電機(jī)?
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的一種控制電機(jī)。在未超載的情況下,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于輸入脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響。也就是說給步進(jìn)電機(jī)使加一個脈沖信號,電機(jī)就會轉(zhuǎn)過一個步距角。所以,步進(jìn)電機(jī)是一種線性控制器件,而且步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而沒有累積誤差。這樣在速度、位置等控制領(lǐng)域,采用步進(jìn)電機(jī)可以使控制變的非常簡單。
步進(jìn)電機(jī)有三種類型:永磁式(PM) ,反應(yīng)式(VR)和混合式(HB)。
永磁式一般為兩相,轉(zhuǎn)矩和體積較小,步進(jìn)角一般為7.5度 或15度;
反應(yīng)式一般為三相,可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出,步進(jìn)角一般為1.5度,但噪聲和振動都很大,已被逐漸淘汰;
混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點。它又分為兩相和五相:兩相步進(jìn)角一般為1.8度而五相步進(jìn)角一般為 0.72度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。
雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用,但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī),交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此使用步進(jìn)電機(jī)要涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。
四、步進(jìn)電機(jī)?如何控制?
本文將為您介紹步進(jìn)電機(jī)的基礎(chǔ)知識,包括其工作原理、構(gòu)造、控制方法、用途、類型及其優(yōu)缺點。
步進(jìn)電機(jī)基礎(chǔ)知識
步進(jìn)電機(jī)是一種通過步進(jìn)(即以固定的角度移動)方式使軸旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。其內(nèi)部構(gòu)造使它無需傳感器,通過簡單的步數(shù)計算即可獲知軸的確切角位置。這種特性使它適用于多種應(yīng)用。
步進(jìn)電機(jī)工作原理
與所有電機(jī)一樣,步進(jìn)電機(jī)也包括固定部分(定子)和活動部分(轉(zhuǎn)子)。定子上有纏繞了線圈的齒輪狀突起,而轉(zhuǎn)子為 永磁體或可變磁阻鐵芯。稍后我們將更深入地介紹不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。圖1顯示的電機(jī)截面圖,其轉(zhuǎn)子為可變磁阻鐵芯。
步進(jìn)電機(jī)的基本工作原理為:給一個或多個定子相位通電,線圈中通過的電流會產(chǎn)生磁場,而轉(zhuǎn)子會與該磁場對齊;依次給不同的相位施加電壓,轉(zhuǎn)子將旋轉(zhuǎn)特定的角度并最終到達(dá)需要的位置。圖2顯示了其工作原理。首先,線圈A通電并產(chǎn)生磁場,轉(zhuǎn)子與該磁場對齊;線圈B通電后,轉(zhuǎn)子順時針旋轉(zhuǎn)60°以與新的磁場對齊;線圈C通電后也會出現(xiàn)同樣的情況。下圖中定子小齒的顏色指示出定子繞組產(chǎn)生的磁場方向。
步進(jìn)電機(jī)的類型與構(gòu)造
步進(jìn)電機(jī)的性能(無論是分辨率/步距、速度還是扭矩)都受構(gòu)造細(xì)節(jié)的影響,同時,這些細(xì)節(jié)也可能會影響電機(jī)的控制方式。實際上,并非所有步進(jìn)電機(jī)都具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(或構(gòu)造),因為不同電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子配置都不同。
轉(zhuǎn)子
步進(jìn)電機(jī)基本上有三種類型的轉(zhuǎn)子:
- 永磁轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子為永磁體,與定子電路產(chǎn)生的磁場對齊。這種轉(zhuǎn)子可以保證良好的扭矩,并具有制動扭矩。這意味著,無論線圈是否通電,電機(jī)都能抵抗(即使不是很強(qiáng)烈)位置的變化。但與其他轉(zhuǎn)子類型相比,其缺點是速度和分辨率都較低。圖3顯示了永磁步進(jìn)電機(jī)的截面圖。
- 可變磁阻轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子由鐵芯制成,其形狀特殊,可以與磁場對齊(請參見圖1和圖2)。這種轉(zhuǎn)子更容易實現(xiàn)高速度和高分辨率,但它產(chǎn)生的扭矩通常較低,并且沒有制動扭矩。
- 混合式轉(zhuǎn)子:這種轉(zhuǎn)子具有特殊的結(jié)構(gòu),它是永磁體和可變磁阻轉(zhuǎn)子的混合體。其轉(zhuǎn)子上有兩個軸向磁化的磁帽,并且磁帽上有交替的小齒。這種配置使電機(jī)同時具有永磁體和可變磁阻轉(zhuǎn)子的優(yōu)勢,尤其是具有高分辨率、高速度和大扭矩。當(dāng)然更高的性能要求意味著更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和更高的成本。圖3顯示了這種電機(jī)結(jié)構(gòu)的簡化示意圖。線圈A通電后,轉(zhuǎn)子N磁帽的一個小齒與磁化為S的定子齒對齊。與此同時,由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子S磁帽與磁化為N的定子齒對齊。盡管步進(jìn)電機(jī)的工作原理是相同的,但實際電機(jī)的結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,齒數(shù)要比圖中所示的更多。大量的齒數(shù)可以使電機(jī)獲得極小的步進(jìn)角度,小至0.9°。
定子
定子是電機(jī)的一部分,負(fù)責(zé)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與之對齊的磁場。定子電路的主要特性與其相數(shù)、極對數(shù)以及導(dǎo)線配置相關(guān)。 相數(shù)是獨立線圈的數(shù)量,極對數(shù)則表示每相占用的主要齒對。兩相步進(jìn)電機(jī)最常用,三相和五相電機(jī)則較少使用(請參見圖5和圖6)。
步進(jìn)電機(jī)的控制
從上文我們知道,電機(jī)線圈需要按特定的順序通電,以產(chǎn)生轉(zhuǎn)子將與之對齊的磁場。可以向線圈提供必要的電壓以使電機(jī)正常運行的設(shè)備有以下幾種(從距離電機(jī)更近的設(shè)備開始):
- 晶體管橋:從物理上控制電機(jī)線圈電氣連接的設(shè)備。晶體管可以看作是電控斷路器,它閉合時線圈連接到電源,線圈中才有電流通過。每個電機(jī)相位都需要一個晶體管電橋。
- 預(yù)驅(qū)動器:控制晶體管激活的設(shè)備,它由MCU控制以提供所需的電壓和電流。
- MCU:通常由電機(jī)用戶編程控制的微控制器單元,它為預(yù)驅(qū)動器生成特定信號以獲得所需的電機(jī)行為。
圖7為步進(jìn)電機(jī)控制方案的簡單示意圖。預(yù)驅(qū)動器和晶體管電橋可以包含在單個設(shè)備中,即驅(qū)動器。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器類型
市面上有各種不同的 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器,它們針對特定應(yīng)用具有不同的功能。但其最重要的特性之一與輸入接口有關(guān),最常見的幾種輸入接口包括:
- Step/Direction (步進(jìn)/方向) –在Step引腳上發(fā)送一個脈沖,驅(qū)動器即改變其輸出使電機(jī)執(zhí)行一次步進(jìn),轉(zhuǎn)動方向則由Direction引腳上的電平來決定。
- Phase/Enable(相位/使能) –對每相的定子繞組來說,Enable決定該相是否通電, Phase決定該相電流方向,。
- PWM – 直接控制上下管FET的柵極信號。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的另一個重要特性是,除了控制繞組兩端的電壓,它是否還可以控制流過繞組的電流:
- 擁有電壓控制功能,驅(qū)動器可以調(diào)節(jié)繞組上的電壓,產(chǎn)生的扭矩和步進(jìn)速度僅取決于電機(jī)和負(fù)載特性。
- 電流控制驅(qū)動器更加先進(jìn),因為它們可以調(diào)節(jié)流經(jīng)有源線圈的電流,更好地控制產(chǎn)生的扭矩,從而更好地控制整個系統(tǒng)的動態(tài)行為。
單極/雙極電機(jī)
另一個可能對電機(jī)控制產(chǎn)生影響的特性是其定子線圈的布置,它決定了電流方向的變化方式。為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的運動,不僅要給線圈通電,還要控制電流的方向,而電流方向決定了線圈本身產(chǎn)生的磁場方向(見圖8)。
步進(jìn)電機(jī)可以通過兩種不同的方法來控制電流的方向。
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https://www.monolithicpower.cn/stepper-motors-basics-types-uses?utm_source=zhihu&utm_medium=social&utm_campaign=2023_articlepromo&utm_content=202304_1五、三菱fx1s控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角度編程?
三菱FX1S PLC使用步進(jìn)電機(jī)控制轉(zhuǎn)角度需要編寫PLC程序。一般的步進(jìn)電機(jī)控制方式是將脈沖信號通過驅(qū)動器傳遞給步進(jìn)電機(jī),使其旋轉(zhuǎn)到指定的角度。
下面是一個簡單的步進(jìn)電機(jī)控制程序框架,你可以根據(jù)具體的步進(jìn)電機(jī)型號和驅(qū)動器的特性進(jìn)行修改:
LD K0 // 開始標(biāo)記 LD M100.0 // 判斷是否需要啟動電機(jī) OUT Y0, M100.0 // 控制電機(jī)開關(guān) // 步進(jìn)電機(jī)控制循環(huán) LBL 10 LD M100.1 // 判斷是否需要停止電機(jī) OR M100.0 // 判斷電機(jī)是否處于運行狀態(tài) OUT Y0, K5 // 控制電機(jī)開關(guān)(如果需要啟動) MOV K10, D0 // 每個周期發(fā)送的脈沖數(shù)量 OUT Y1, K6 // 控制脈沖輸出信號 SUB D0, K1, D0 // 計算剩余脈沖數(shù) TON K2, K10 // 延時等待,防止脈沖發(fā)送過快 JMP LBL 10 // 跳轉(zhuǎn)回循環(huán)開始處
這個程序會在M100.0信號為真時啟動電機(jī)并不斷發(fā)送K10個脈沖信號,每個周期之后延時一段時間。如果M100.1信號為真,則會停止電機(jī)運行,否則程序?qū)⒉粩嘌h(huán)發(fā)送脈沖信號。注意,這只是一個基本的控制程序框架,具體的程序需要根據(jù)電機(jī)驅(qū)動器的特性以及步進(jìn)電機(jī)的型號進(jìn)行調(diào)整。
六、三菱fx1n-40mt控制步進(jìn)電機(jī)接線?
需要把脈沖信號和方向信號接好到驅(qū)動器上面,然后驅(qū)動器再給步進(jìn)電機(jī)供電即可。
七、fx5u控制步進(jìn)電機(jī)實例?
1、 使用步進(jìn)伺服,和FX系列PLC實現(xiàn)軸的定位啟動、回原點、手動操作,結(jié)合自動步驟實現(xiàn)伺服準(zhǔn)確控制。
2、 回原點:按負(fù)方向回原點,若到達(dá)原點則回原點完成。若碰到下極限,則往上走,碰到原點,感應(yīng)到下降沿就停止,再重新回原點
八、fx3u控制步進(jìn)電機(jī)抖動?
1、驅(qū)動器脈沖細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置不合理;將驅(qū)動器調(diào)整到其他段以運行測試(通常增加驅(qū)動器段)。
2、驅(qū)動功率不足;重新計算并驗證電機(jī)的負(fù)載參數(shù)。
3、控制脈沖受到干擾;驅(qū)動器的脈沖輸入端口脈沖丟失脈沖或干擾脈沖。
4、電機(jī)的加減速時間設(shè)置得太短,不能超過電機(jī)相應(yīng)的速度;增加電機(jī)啟動和停止時的減速時間。
九、如何用Python 控制步進(jìn)電機(jī)?
如果你的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器有RS232或RS485端口的話,直接使用python控制PC的COM口發(fā)送數(shù)據(jù)控制就好了。
十、三菱PLC如何控制步進(jìn)電機(jī)?
三菱PLC控制步進(jìn)電機(jī)的方法:
步進(jìn)驅(qū)動器的脈沖端,分別接到PLC的脈沖輸出端Y0,方向端接PLC任意輸出端Y3;
然后是編程,PLSY發(fā)脈沖即可 [PLSY D100 D110 Y0], D100存放脈沖頻率, D110存放脈沖數(shù),用Y3控制方向,三菱PLC控制步進(jìn)電機(jī)成功。