西门子s7-200驱动步进电机心得

西门子s7-200驱动步进电机心得

ID:1617626

大小:239.50 KB

页数:6页

时间:2017-11-12

西门子s7-200驱动步进电机心得_第1页
西门子s7-200驱动步进电机心得_第2页
西门子s7-200驱动步进电机心得_第3页
西门子s7-200驱动步进电机心得_第4页
西门子s7-200驱动步进电机心得_第5页
资源描述:

《西门子s7-200驱动步进电机心得》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在应用文档-天天文库

1、西门子S7-200驱动步进电机心得·作者:不详·供稿:西门子运动控制部·阅读人次:10·发布时间:2010-1-7·应用领域:1项目简介某公司有多台薄膜卷绕机需要进行自动化控制改造。原设备采用机械式计数,卷绕动力采用离合器传动,元件卷绕的起动、停止、圈数控制等均由人工操作控制,因此存在产品参数离散性大、产品质量与生产效率因人而异等不足之处。工艺要求简述:由于卷制材料是10几微米的薄膜,要求卷轴平稳起动,均匀加速,以使用张力平稳;中间在某些位置需要停顿,作一些必要的处理,再继续卷绕;和起动一样,停顿或停止时,必须均匀减速,保持张力平稳;

2、要求最后圈数准确。2控制系统构成很自然地想到S7-200PLC应该能够实现项目要求的控制功能。S7-200CPU本体已含有高速脉冲输出功能,普通型号的CPU脉冲输出频率达20KHz,而224XP(CN)更是高达100kHz,可以用来驱动步进电机或伺服电机,再由电机直接驱动卷绕主轴旋转,完成工艺所要求的动作。步进电机在成本上具有优势,但是步进电机的运转平稳性不如伺服电机,而两者的定位精度(圈数)的控制,在本工艺里都可以达到要求。我们考虑先试用步进电机的方案。步进电机的驱动,实际上是由相应的步进电机驱动器负责的,所以步进电机的相数齿数等等

3、问题由相应的驱动器解决,选择步进电机要考虑的主要是体积、转矩、转速等,不是本文的重点;PLC向驱动器送的仅为代表速度与位置的脉冲,这里要考虑的是步进电机在规定的转速下是否足够平稳,是否适合作为薄膜卷绕的动力。我们作了一个模型机进行试验,采用细分型的驱动器,在50齿的电机上达到10000步/转,经17:25齿的同步带减速传动(同时电机的振动也可衰减),结果运转很平稳,粗步确定可以达到工艺要求。于是正式试制一台,也获得成功,性能达到工艺要求,目前已经按此方案批量进行改造。CPU选择224XPCNDC/DC/DC,系统构成如下:224XP*

4、1、步进电机*2、细分型驱动器*2、TD200*1、LED显示屏*1、编码器*1。2.1PTO0(Q0.0)输出一路高速脉冲,负责驱动卷绕主轴的旋转;2.2PTO1(Q0.1)输出一路高速脉冲,负责驱动主轴的水平直线移动;2.3一个正交增量型编码器装在主轴上,作为卷绕圈数的反馈;2.4TD200作为人机界面,用于设定参数2.5一个LED显示屏用于显示实时的卷绕圈数。在实际生产中,工人需要时时参考卷绕的进度,LED显示比LCD醒目,所以这里放置了一个自制的LED显示屏。LED屏和PLC的连接方式,可参考本人在2003年的专家论文集中的文

5、章。3控制系统完成的功能3.1控制系统首先要实现的功能,是卷绕的平稳起动、加速、减速、平稳停止。在新版的S7-200中,支持高速输出口PTO0/PTO1的线性加/减速,通过MicroWin的向导程序,非常容易实现。实际上,以目前的情况,线性加减速只能使用向导生成的程序,Siemens没有公开独立可使用的指令。3.2使用位置控制向导生成以下四个子程序(仅限CPU内的PTO,不包括专用模块的情况),以PTO0为例:3.2.1PTO0_CTRL:每周期调用一次,可以控制PTO0的行为;3.2.2PTO0_MAN:可以控制PTO0以某一频率输

6、出脉冲,并且可以通过程序随时中止(减速或立即中止);3.2.3PTO0_RUN:运行(在向导中生的)包络,以预定的速度输出确定个数的脉冲,也可以通过程序随时时中止(减速或立即中止)。3.2.4PTO0_LDPOS:装载位置用,本例使用相对位置,所以不必装载。本例的工艺要求,输出脉冲数可变(圈数可设定),又要在工艺允许的情况下尽可能地按指定的速度运行,也要随时能够减速停止,包括人工手动的停车要求。直接使用PTO0_MAN和PTO0_RUN都无法直接满足要求,以下来研究配合辅助手段如何实现。3.3精确的位置(圈数)控制3.3.1PTO0_

7、RUN+中断卷绕定位与圈数控制,达到0.1圈以内的精度即可,以10000步/转的细分驱动器,0.1圈相当于1000脉冲。假使PTO正以最高100kHz速度输出脉冲,以1ms的时间响应中断,脉冲的误差约为100个,所以从理论上说,中断方式把脉冲误差控制在1000个以下完全可以。如何实现?我们来看下面一个PTO0_MAN指令执行的示意图: 当PTO0_MAN指令RUN=1允许脉冲输出时,脉冲序列从最低速(起始速度,本例设为100p/s,很小,可以认为0)线性加速,加到指定速度speed后保持匀速,当收到减速停止RUN=0命令时,线性减速,

8、至最低速后停止。所以,我们只要在脉冲输出前计算出停止指令执行的位置,并在此位置设置中断以便执行减速停止指令,就可保证输出的序列脉冲个数在要求的误差范围内。计算过程:本例加速和减速的斜率是相同的,比较简单,如果两个斜率不同

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。