快速門PLC驅動步進電機使用心得(上)
來源: 作者:香蕉三级视频工業門技研中心 發布時間:2011-12-30 15:29 瀏覽量:691
S7-200CPU本身帶有高速脈衝輸出功能,特另是224XP(CN)的高速輸出頻率達到100kHz,十分適合作為步進電機的驅動脈衝,配以細分型的驅動器,在某些應用場合,效果逼近伺服電機,取得性能和經濟性的最佳平衡。
1.項目簡介
薄膜卷繞機需要進行自動化控製改造。
原設備采用機械式計數,卷繞動力采用離合器傳動,元件卷繞的起動、停止、圈數控製等均由人工操作控製,因此存在產品參數離散性大、產品質量與生產效率因人而異等不足之處。
工藝要求簡述:由於卷製材料是10幾微米的薄膜,要求卷軸平穩起動,均勻加速,以使用張力平穩;中間在某些位置需要停頓,作一些必要的處理,再繼續卷繞;和起動一樣,停頓或停止時,必須均勻減速,保持張力平穩;要求最後圈數準確。
2.控製係統構成
S7-200PLC應該能夠實現項目要求的控製功能。
S7-200CPU本體已含有高速脈衝輸出功能,普通型號的CPU脈衝輸出頻率達20KHz,而224XP(CN)更是高達100kHz,可以用來驅動步進電機或伺服電機,再由電機直接驅動卷繞主軸旋轉,完成工藝所要求的動作。
步進電機在成本上具有優勢,但是步進電機的運轉平穩性不如伺服電機,而兩者的定位精度(圈數)的控製,在本工藝裏都可以達到要求。91香蕉网站在线观看考慮先試用步進電機的方案。
步進電機的驅動,實際上是由相應的步進電機驅動器負責的,所以步進電機的相數齒數等等問題由相應的驅動器解決,選擇步進電機要考慮的主要是體積、轉矩、轉速等,不是本文的重點;
PLC向驅動器送的僅為代表速度與位置的脈衝,這裏要考慮的是步進電機在規定的轉速下是否足夠平穩,是否適合作為薄膜卷繞的動力。
91香蕉网站在线观看作了一個模型機進行試驗,采用細分型的驅動器,在50齒的電機上達到10000步/轉,經17:25齒的同步帶減速傳動(同時電機的振動也可衰減),結果運轉很平穩,粗步確定可以達到工藝要求。於是正式試製一台,也獲得成功,性能達到工藝要求,目前已經按此方案批量進行改造。
CPU選擇224XPCN DC/DC/DC,係統構成如下:
224XP*1、步進電機*2、細分型驅動器*2、TD200*1、LED顯示屏*1、編碼器*1。
2.1 PTO0(Q0.0)輸出一路高速脈衝,負責驅動卷繞主軸的旋轉;
2.2 PTO1(Q0.1)輸出一路高速脈衝,負責驅動主軸的水平直線移動;
2.3 一個正交增量型編碼器裝在主軸上,作為卷繞圈數的反饋;
2.4 TD200作為人機界麵,用於設定參數
2.5 一個LED顯示屏用於顯示實時的卷繞圈數。在實際生產中,工人需要時時參考卷繞的進度,LED顯示比LCD醒目,所以這裏放置了一個自製的LED顯示屏。LED屏和PLC的連接方式。