時(shí)間:2017-11-06 13:41:51來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
一、引言
隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,可編程序控制器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制、順序控制的范圍,它與計(jì)算機(jī)有效結(jié)合,可進(jìn)行模擬量控制,具有遠(yuǎn)程通信功能等。有人將其稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱(即PLC,機(jī)器人,CAD/CAM)之一。目前可編程序控制器(ProgrammableController)簡稱PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等領(lǐng)域,為工業(yè)自動化提供了有力的工具。
二、PLC的基本結(jié)構(gòu)
PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu),主要包括CPU、RAM、ROM和輸入/輸出接口電路等。如果把PLC看作一個(gè)系統(tǒng),該系統(tǒng)由輸入變量-PLC-輸出變量組成,外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的信號均作為PLC的輸入變量,它們經(jīng)PLC外部端子輸入到內(nèi)部寄存器中,經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運(yùn)算或其它各種運(yùn)算、處理后送到輸出端子,它們是PLC的輸出變量,由這些輸出變量對外圍設(shè)備進(jìn)行各種控制。
三、控制方法及研究
1、FP1的特殊功能簡介
(1)脈沖輸出
FP1的輸出端Y7可輸出脈沖,脈沖頻率可通過軟件編程進(jìn)行調(diào)節(jié),其輸出頻率范圍為360Hz~5kHz。
(2)高速計(jì)數(shù)器(HSC)
FP1內(nèi)部有高速計(jì)數(shù)器,可同時(shí)輸入兩路脈沖,最高計(jì)數(shù)頻率為10kHz,計(jì)數(shù)范圍-8388608~+8388607。
(3)輸入延時(shí)濾波
FP1的輸入端采用輸入延時(shí)濾波,可防止因開關(guān)機(jī)械抖動帶來的不可靠性,其延時(shí)時(shí)間可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍為1ms~128ms。
(4)中斷功能
FP1的中斷有兩種類型,一種是外部硬中斷,一種是內(nèi)部定時(shí)中斷。
2、步進(jìn)電機(jī)的速度控制
FP1有一條SPD0指令,該指令配合HSC和Y7的脈沖輸出功能可實(shí)現(xiàn)速度及位置控制。速度控制梯形圖見圖1,控制方式參數(shù)見圖2,脈沖輸出頻率設(shè)定曲線見圖3。
3、控制系統(tǒng)的程序運(yùn)行
Y7輸出的脈沖作為步進(jìn)電機(jī)的時(shí)鐘脈沖,經(jīng)驅(qū)動器產(chǎn)生節(jié)拍脈沖,控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)Y7接至PLC的輸入接點(diǎn)X0,并經(jīng)X0送至PLC內(nèi)部的HSC。HSC計(jì)數(shù)Y7的脈沖數(shù),當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí)發(fā)生中斷,使Y7的脈沖頻率切換至下一參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)較準(zhǔn)確的位置控制。實(shí)現(xiàn)這一控制的梯形圖見圖4。
圖4控制梯形圖
控制系統(tǒng)的運(yùn)行程序:第一句是將DT9044和DT9045清零,即為HSC進(jìn)行計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備;第二句~第五句是建立參數(shù)表,參數(shù)存放在以DT20為首地址的數(shù)據(jù)寄存器區(qū);最后一句是啟動SPD0指令,執(zhí)行到這句則從DT20開始取出設(shè)定的參數(shù)并完成相應(yīng)的控制要求。
由第一句可知第一個(gè)參數(shù)是K0,是PULSE方式的特征值,由此規(guī)定了輸出方式。第二個(gè)參數(shù)是K70,對應(yīng)脈沖頻率為500Hz,于是Y7發(fā)出頻率為500Hz的脈沖。第三個(gè)參數(shù)是K1000,即按此頻率發(fā)1000個(gè)脈沖后則切換到下一個(gè)頻率。而下一個(gè)頻率即最后一個(gè)參數(shù)是K0,所以當(dāng)執(zhí)行到這一步時(shí)脈沖停止,于是電機(jī)停轉(zhuǎn)。故當(dāng)運(yùn)行此程序時(shí)即可使步進(jìn)電機(jī)按照規(guī)定的速度、預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)驅(qū)動控制對象,使之達(dá)到預(yù)定位置后自動停止。
四、結(jié)束語
利用可編程序控制器可以方便地實(shí)現(xiàn)對電機(jī)速度和位置的控制,方便可靠地進(jìn)行各種步進(jìn)電機(jī)的操作,完成各種復(fù)雜的工作。它代表了先進(jìn)的工業(yè)自動化革命,加速了機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。
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