實驗五 步進電機單軸定位控制實驗

1、步進電動機步進電動機驅(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＋負脈沖)正向脈沖實驗五實驗五步進電機單軸定位控制實驗步進電機單軸定位控制實驗一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?.學習和掌握步進電機及其驅(qū)動器的操作和使用方法；2.學習和掌握步進電機單軸定位控制方法；3學習和掌握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)。步進電動機典型控制系統(tǒng)框圖如圖129所示。圖129步進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電動機運動。由于步進電動機需要正反轉(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＋負脈沖”兩種，它們均可

3、控制步進電動機正反轉(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電動機，步進電動機和驅(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)對步進電動機系統(tǒng)的通電控制和定位控制，步進電動機通過絲桿帶動工作臺做直線運動。步進電動機轉(zhuǎn)動一步機械實際移動的位移量稱為脈沖當量，脈沖當量是數(shù)控系統(tǒng)中很重要的參數(shù)。

4、實驗系統(tǒng)中，步進電動機與絲桿直接連接，因此，脈沖當量的計算公式為：脈沖當量＝絲桿螺距｛3600（步距角細分系數(shù)）｝在實驗系統(tǒng)中，絲桿的螺距為5mm，步進電動機的步距角為1.80，細分系數(shù)為所設(shè)定的數(shù)據(jù)。正限位和負限位開關(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)之間進行。原位開關(guān)用來確定機械坐標原點的位置。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)