外文翻譯---淺析步進(jìn)電機(jī)的PLC控制技術(shù)與發(fā)展趨勢.doc

中文資料淺析步進(jìn)電機(jī)的PLC控制技術(shù)與發(fā)展趨勢1、概述：隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器有一了突飛猛進(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，它與計算機(jī)有一效結(jié)合，可進(jìn)行模擬最控制，具有一遠(yuǎn)程通信功能等。有-人將其稱為現(xiàn)代丁業(yè)控制的三大支柱(即PLC，機(jī)器人，CAD/CAM)之一,目前可編程控制器廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕丁等領(lǐng)域，為工業(yè)自動化提供了有一力的工具。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)應(yīng)用于組合機(jī)床自動生產(chǎn)線上的數(shù)控滑臺控制，可省去該單元的數(shù)控系統(tǒng),使該單元的控制系統(tǒng)成本降低。2、步進(jìn)電機(jī)的基本特點:（1）、一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%且不累積。（2）、步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于小同電機(jī)磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有一的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常（3）、步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大在它的作用大，電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。（4）、步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無法啟動，并伴有一嘯叫聲步進(jìn)電機(jī)有一個技術(shù)參數(shù):空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值.，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有一負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有一加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻.步進(jìn)電動機(jī)以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途伴隨著小同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)電機(jī)本身技術(shù)的提高，步進(jìn)電機(jī)將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。3、步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成：步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移最，從而達(dá)到確定位的目的；同時,可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的步進(jìn)電機(jī).可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有累積誤差精度為百分百的特點，泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。4、步進(jìn)電機(jī)的PLC制技術(shù):應(yīng)使輸入步進(jìn)電機(jī)的輸入脈沖總數(shù)和脈沖頻率受到相應(yīng)的控制。因此在控制軟件上設(shè)置一個脈沖總數(shù)和脈沖頻率可控的脈沖信號發(fā)生器；對于頻率較低的控制脈沖，可以利用PL的定時器構(gòu)成，脈沖頻率可以通過定時器的定時常數(shù)控制脈沖周期，脈沖總數(shù)控制則可以設(shè)置一脈沖計數(shù)器C10當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，計數(shù)器C1。動作切斷脈沖發(fā)生器回路，使其停止,伺服機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)無脈沖輸入時便停止運轉(zhuǎn)，伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位當(dāng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移速度要求較高時，可以用PLC的高速脈沖發(fā)生器.不同的PLC其高速脈沖的頻率可達(dá)40006000Hz.PLC用來產(chǎn)生控制脈沖,通過PLC編程輸出一定數(shù)最的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角,可編程控制器輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)可以以采用軟件環(huán)行分配器，硬件環(huán)行分配器采用軟環(huán)占用的PLC資源較多，特別是步進(jìn)電機(jī)繞組相數(shù)大于四時，對于大型生產(chǎn)線應(yīng)該充分考慮采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用PLC的輸出輸入點數(shù)，目前市場有一多種專用芯片可以選用.步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動器PLC輸出的控制脈沖放大到幾十至上百倍,伏特、幾安到幾十幾安的驅(qū)動能力,一般PLC的輸出接口具有一定的驅(qū)動能力，而通常的晶體管內(nèi)流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾到幾十伏特、幾十到幾百毫安,但對于功率步進(jìn)電機(jī)則要求幾十到上百伏特,幾安到幾十安的驅(qū)動能力，因此應(yīng)該采用驅(qū)動器對輸出脈沖進(jìn)行放大。5、國內(nèi)外電機(jī)的發(fā)展趨勢:（1）、繼續(xù)沿著小型化的方向發(fā)展隨著電動機(jī)本身應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬以及各類整機(jī)的不斷小型化，要求與之配套的電動機(jī)也必須越來越小，在57,42機(jī)座號的電動機(jī)應(yīng)用了多年后，現(xiàn)在其機(jī)座號向39,35,30,25方向向下延伸。（2）、對電動機(jī)進(jìn)行綜合設(shè)計即把轉(zhuǎn)速位置傳感器，減速齒輪等和電動機(jī)本體綜合設(shè)計在一起，這樣使其能方便地組成一個閉環(huán)系統(tǒng)，因而具有一更加優(yōu)越的控制性能。（3）、向五相和三相電動機(jī)方向發(fā)展.目前,泛應(yīng)用的二相和四相電動機(jī)，其振動和噪聲較大，而五相和三相電動機(jī)具有優(yōu)勢性而就這兩種電動機(jī)而言，五相電動機(jī)的驅(qū)動電路比三相電動機(jī)復(fù)雜，因此三相電動機(jī)系統(tǒng)的性能價格比要比五相電動機(jī)更好一些我國的情況有一所小同，直到20紀(jì)紀(jì)八十年代，一直是磁阻式步進(jìn)電動機(jī)占統(tǒng)治地位，混合式步進(jìn)電動機(jī)是80年代后期才開始發(fā)展，至今仍然是兩種結(jié)構(gòu)類型同時并存。盡管新的混合式步進(jìn)電動機(jī)完全.可能替代磁阻式電動機(jī)，但磁阻式電動機(jī)的整機(jī)獲得了長期應(yīng)用，對于它的技術(shù)也較為熟悉，特別是典型的混合式步進(jìn)電動機(jī)的步距角與典型的磁阻式電動機(jī)的步距角不一樣，用戶改變這種結(jié)構(gòu)小是很客易的，這就使得兩種機(jī)型并存的局面難以在較短時問內(nèi)改變。這種現(xiàn)狀對步進(jìn)電動機(jī)的發(fā)展是不利的。英文資料TheshallowtreadsintothePLCcontroltechniqueanddevelopmenttrendofelectricalengineering1.Sayall:Alongwiththemicro-electronicstechniqueandthecalculatortechnicalhairExhibition,theprogrammableprefacecontrollerhasanadvancebyleapsandboundsofhairExhibition,itsfunctionhasalreadyoutrunalogiccontrolfarandfar,inproperorderThescopeofcontrol,ithasaneffecttocombinewithcalculator,canenterGotoimitatetocontrolmost,havealongrangecorrespondencefunctionetc.Have-ThepersoniscalleditthemodernDindustrycontrolsofthreepaypillargreatly(namelyPLC,robot,CAD/CAM)ita,currentlyprogrammablecontrollerBEappliedinmetallurgyextensively,Mineralindustry,machine,lightClassDrealm,automatefortheindustryProvidedtothereisthetoolofonedintThePLCcontrolsoftreadtoopenthewreathservoorganizationintotheelectricalengineeringshouldUsedforcombiningtoolmachinetoproduceanon-linenumbertocontrolaslipperypedestaltocontrolautomaticallyMake,cantheprovincegotothenumberofthatunittocontrolsystem,makingthatunitThecostofcontrolingthesystemlowers.2、Treadintothebasiccharacteristicsofelectricalengineering:（1）、treadgenerallyintotheaccuracyoftheelectricalengineeringfortreadintoCapeof3-5%anddontaccumulate.（2）、tallesttemperatureswhichenterelectricalengineeringoutwardappearanceandallowtreadandleadintotheelectricalengineeringtemperaturehighcanmakethemagnetismmaterialofelectricalengineeringbackfirst,causethedintdescendthusisasforloseastep,sotheelectricalengineeringoutwardappearanceallowofthetallesttemperatureshouldbedecidedbysmallbackwithelectricalengineeringmagnetismmaterialandorder；Speakgenerally,themagnetismmaterialbackstoorderallabovehavein130Canofevenbeupto200Cabove,sotreadcompletelynormalintotheelectricalengineeringoutwardappearancetemperaturein80-90C.（3）、dintswhichenterelectricalengineeringwouldwithturntogoupbutdescendsoon，Whiletreadingtoturntomoveintotheelectricalengineering,electricalengineeringeachelectricityfeelingwhichroundasetmutuallywillbecomeoneanti-toelectromotiveforce；Thefrequencyismorehigh,anti-toelectromotiveforcemorebig，biginitsfunction,theelectricalengineeringenlargeswiththefrequency(orspeed)butmutuallytheelectriccurrentletup,causingthedintdescendthus.（4）、canrevolvenormallywhen4enterelectricalengineeringlowspeed,butifhighincertainthespeedcantstart,andthecompanionhavearoartheinterjectiontreadtohaveatechniqueparameterintotheelectricalengineering:emptycarrystartfrequency,thentreadintoelectricalengineeringatemptycarryundercircumstancecanstartnormallyofpulsefrequency,ifthepulsefrequencyishighinshouldbeworth.,Theelectricalengineeringcantstartnormally,thepossibleoccurrencethrowsasteporblocksuptoturn.Underthesituationthatthereisoneload,thestartfrequencyshouldbemuchlowerifwanttomaketheelectricalengineeringattainhighspeedtoturntomove,thepulsefrequencyshouldhaveanaccelerationprocess,thenstartthefrequencyislower,thenpresscertainaccelerationtorisethehighhoped.Treadtoshowthecharacteristicsofwithitintotheelectricmotor,turnagesofmanufacturingtodevelopimportantusetoaccompanywithinthenumeralsmalltogetherofnumeralturntechnicalofdevelopmentandtreadintotheelectricalengineeringtechnicalexaltation，treadwillgetanapplicationinmorerealmsintotheelectricalengineering.3、enteranelectricalengineeringcontrolsystemtoconstitute：TreadisakindofperformanceorganizationthatwillgiveorgetanelectricshockapulseconversiontomovefortheCapeintotheelectricalengineering.Whentreadtoreceivetoapulsesignalintotheactuator,itdrivesasteptopressthedirectionofenactmenttoturntomoveanangleforfixingtobecalledtreadtobeapartfromCapeintotheelectricalengineering,itrevolvesone-stepcirculatewiththefixedangleonestep.CanpasscontrolpulsepiecetocontrolaCapetomovetoattainthepurposeofassurancemostandthus；Canpasscontrolpulsefrequencytocontrolelectricalengineeringtobecomedynamicspeedandaccelerationinthemeantime,thepurposeattainedtoadjustthussoontreadsintotheelectricalengineering.Canbethespecialkindelectricalengineeringthatakindofcontroluses,makeuseofitdidntaccumulateerrormarginaccuracyto100todivide100ofcharacteristic