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PLC 控制步進(jìn)電機分度的設計與實(shí)現
作者：
時(shí)間：2016-12-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1、引言
大型軸承內、外套上的分度、打孔是軸承中的關(guān)鍵工序 ，它的工藝水平和質(zhì)量的高低直接影響軸承的質(zhì)量、壽命和制造成本。目前軸承行業(yè)大型軸承內、外套的分度方式普遍采用人工分度方式 ，其分度精度低、累積誤差大 、工作效率低、工人勞動(dòng)強度大，對軸承性能的提高造成很大的影響。我們所研制的大型數控分度頭，采用PLC可編程控制器 ，控制步進(jìn)電機驅動(dòng)蝸輪蝸桿對執行工件進(jìn)行自動(dòng)分度， 結構簡(jiǎn)單、制造費用低，較好地解決了生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題。
2、總體設計方案
步進(jìn)電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個(gè)脈沖信號，電機則轉過(guò)一個(gè)步距角。其重要特點(diǎn)是只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差。步進(jìn)電機的運行要有步進(jìn)電機驅動(dòng)器這一電子裝置進(jìn)行驅動(dòng)，這種裝置就是把控制系統發(fā)出的脈沖信號轉化為步進(jìn)電機的角位移，或者說(shuō)： 控制系統每發(fā)一個(gè)脈沖信號，通過(guò)驅動(dòng)器就使步進(jìn)電機旋轉一步距角。所以步進(jìn)電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。因此，控制步進(jìn)脈沖信號的頻率，可以對電機精確調速;控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數，可以對電機精確定位。
在我們所設計的數控分度頭中，就是利用這一線(xiàn)性關(guān)系，用PLC進(jìn)行電氣控制、編寫(xiě)分度算法程序，控制脈沖信號的頻率和脈沖數，步進(jìn)電機驅動(dòng)蝸輪蝸桿對執行工件進(jìn)行精確分度，并可實(shí)現調整、手動(dòng)分度、自動(dòng)分度等多種電氣控制。
電氣控制方案為PLC+步進(jìn)電機及可細分驅動(dòng)器+數顯尺。PLC選用DVP20EH00T，AC220伏供電20點(diǎn) 200HZ晶體管輸出類(lèi)型;根據分度精度要求考慮，選用可細分驅動(dòng)器及步進(jìn)電機，考慮分度時(shí)對工件的扭矩M=FR=fNR ，計算出最大扭矩為27Nm。按矩頻特性選取步進(jìn)電機 ，選130BYG350A型三相混合式步進(jìn)電機及配套細分驅動(dòng)器MS-3H130M。
PLC的I/O配置如下表：
I0.0
調整/分度
Q0.0
脈沖數
I0.1
急停
Q0.1
花盤(pán)上升
I0.2
步進(jìn)轉位
Q0.2
花盤(pán)下降
I0.3
花盤(pán)卡緊/松開(kāi)
Q0.3
故障指示
I0.4
花盤(pán)上升/下降
Q0.4
方向
I0.5
自動(dòng)分度
Q0.5
I0.6
調整啟動(dòng)/結束
Q0.6
I0.7
驅動(dòng)器信號
Q0.7
I0.10-I0.13
孔數設置
該數控分度頭在徑向安裝數顯尺來(lái)控制徑向分度尺寸;由PLC控制步進(jìn)電機軸向分度。操作人員啟動(dòng)電源 ，輸入分度數后 ，調整/分度開(kāi)關(guān)置于分度位置即可實(shí)現手動(dòng)或自動(dòng)分度。在自動(dòng)分度中可實(shí)現分度機構的松開(kāi)、上升、分度、下降、卡緊再松開(kāi)的順序控制.
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