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防止步進電機運行時出現(xiàn)失步和誤差

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ID:107593 發(fā)表于 2016-3-10 20:31 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
          步進電機是一種性能良好的數(shù)字化執(zhí)行元件,在數(shù)控系統(tǒng)的點位控制中,可利用步進電機作為驅(qū)動電機。在開環(huán)控制中,步進電機由一定頻率的脈沖控制。由PLC直接產(chǎn)生脈沖來控制步進電機可以有效地簡化系統(tǒng)的硬件電路,進一步提高可靠性。由于PLC是以循環(huán)掃描方式工作,其掃描周期一般在幾毫秒至幾十毫秒之間,因此受到PLC工作方式的限制以及掃描周期的影響,步進電機不能在高頻下工作。例如,若控制步進電機的脈沖頻率為4000HZ,則脈沖周期為0.25毫秒,這樣脈沖周期的數(shù)量級就比掃描周期小很多,如采用此頻率來控制步進電機。則PLC在還未完成輸出刷新任務時就已經(jīng)發(fā)出許多個控制脈沖,但步進電機仍一動不動,出現(xiàn)了嚴重的失步現(xiàn)象。若控制步進電機的脈沖頻率為100HZ,則脈沖周期為10毫秒,與PLC的掃描周期約處于同一數(shù)量級,步進電機運行時亦可能會產(chǎn)生較大的誤差。因此用PLC驅(qū)動步進電機時,為防止步進電機運行時出現(xiàn)失步與誤差,步進電機應在低頻下運行,脈沖信號頻率選為十至幾十赫茲左右,這可以利用程序設(shè)計加以實現(xiàn)。  保證定位精度與提高定位速度之間的矛盾。

         步進電機的轉(zhuǎn)速與其控制脈沖的頻率成正比,當步進電機在極低頻下運行時,其轉(zhuǎn)速必然很低。而為了保證系統(tǒng)的定位精度,脈沖當量即步進電機轉(zhuǎn)一個步距角時刀具或工作臺移動的距離又不能太大,這兩個因素合在一起帶來了一個突出問題:定位時間太長。例如若步進電機的工作頻率為20HZ,即50ms走一步,取脈沖當量為δ=0.01mm/步,則1秒鐘刀具或工作臺移動的距離為20x0.01=0.2mm,1分鐘移動的距離為60x0.2=12mm,如果定位距離為120mm,則定位時間需要10分鐘,如此慢的定位速度在實際運行中是難以忍受的。
      
         為了保證定位精度,脈沖當量不能太大,但卻影響了定位速度。因此如何既能提高定位速度,同時又能保證定位精度是一項需要認真考慮并切實加以解決的問題。




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