s7-200控制伺服电机总结要点.pdf
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1、S7-200PLC具有脉冲输出功能,在运动控制系统中,伺服电机 和步进电机 是很重要的精确定 位装置,而控制伺服电机和步进电机需要使用脉冲输出。S7-200系列 PLC可以输出 20-100KHz 的脉冲。使用 PTO和 PWM 指令可以输出普通脉冲和脉宽调制输出。通过 smb66-75, smb166-175来控制 Q0.0的输出,通过smb76-85,smb176-185来控制 Q0.1的脉冲输出。 控制伺服电机 伺服电机是运动控制中一个很重要的器件,通过它可以进行精确的位置控制。它一般带有编 码器, 通过高速计数功能,中断功能和脉冲输出功能,构成一个闭环系统,来进行精确的位 置控制。 P
2、LC的脉冲输出 由于 PLC在进行高速输出时需要使用晶体管输出。当将高速输出点作为普通输出而带电感性 负载时,例如电磁阀,继电器 线圈等,一定要注意,在负载端加保护,例如并联二极管 等。 以保护输出点。 心得二:步进电机的控制方法 我带队参加 2008 年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目,我院选手和其他院校的三位选手组 成了天津代表队,我院选手所在队获得了2008 年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目二等奖,为 天津市代表队争得了荣誉,也为我院争得了荣誉。以下是我这个作为教练参加大赛的心得二:步进电机的控制方法 2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试项目的主要内容包
3、括如气动控制技术、机械技术(机械 传动、机械连接等)、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。但其中最为重要的 就是 PLC方面的知识,而 PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。 一、 S7-200 PLC 的脉冲输出功能 1 、概述 S7-200 有两个 置 PTO/PWM 发生器,用以建立高速脉冲串(PTO )或脉宽调节( PWM) 信号波形。 当组态一个输出为PTO 操作时,生成一个50% 占空比脉冲串用于步进电机或伺服电 机的速度和位置的开环控制。置 PTO 功能提供了脉冲串输出, 脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须 通过 PLC内置 I/O 提
4、供方向和限位控制。 为了简化用户应用程序中位控功能的使用,STEP7-Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内 全部完成 PWM,PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令,用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位 置提供动态控制。 2 、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息 借助位控向导组态PTO 输出时,需要用户提供一些基本信息,逐项介绍如下: 最大速度(MAX_SPEED)和启动 / 停止速度(SS_SPEED) 图 1 是这 2 个概念的示意图。 MAX_SPEED 是允许的操作速度的最大值, 它应在电机力矩能力的范围。 驱动负载所需的力矩由摩擦力、 惯性以及加
5、速 / 减速时间决定。 图 1 最大速度和启动 / 停止速度示意 SS_SPEED :该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力,如果 SS_SPEED 的数值过低,电机和负载在运 动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果SS_SPEED 的数值过高,电机会在启动时丢失脉冲,并且负载在试图停 止时会使电机超速。通常, SS_SPEED 值是 MAX_SPEED 值的 5% 至 15% 。 加速和减速时间 加速时间 ACCEL_TIME:电机从 SS_SPEED 速度加速到 MAX_SPEED速度所需的时间。减速时间 DECEL_TIME:电 机从 MAX_SPEED速度减速到 SS_SPEED 速度
6、所需要的时间。 图 2 加速和减速时间 加速时间和减速时间的缺省设置都是1000 毫秒。通常,电机可在小于 1000 毫秒的时间工作。 参见图 2。 这 2 个值设定时要以毫秒为单位。 注意:电机的加速和失速时间要过测试来确定。开始时,您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间 值直至电机开始失速,从而优化您应用中的这些设置。 移动包络 一个包络是一个预先定义的移动描述,它包括一个或多个速度,影响着从起点到终点的移动。一个包络 由多段组成,每段包含一个达到目标速度的加速/ 减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。位控向 导提供移动包络定义界面,在这里,您可以为您的应用程序定义每一个移动包
7、络。PTO 支持最大 100 个包络。 定义一个包络,包括如下几点:选择操作模式;为包络的各步定义指标。为包络定义一个符号名。 选择包络的操作模式: PTO 支持相对位置和单一速度的续转动,如图3 所示,相对位置模式指的是 运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置,PTO 一直持续输出脉冲,直 至有其他命令发出,例如到达原点要求停发脉冲。 图 3 一个包络的操作模式 包络中的步 一个步是工件运动的一个固定距离,包括加速和减速时间的距离。 PTO 每一包络最大允许29 个步。 每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。图4 所示为一步、两步、三步和四步包
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