步进电机控制技术综合实验.ppt

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步进电机控制技术综合实验

步进电机控制技术综合实验 实验目的 了解步进电机的工作原理和基本控制原理。 掌握用PLC控制步进电机硬件连线和梯形图编程方法; 掌握MPC07运动控制卡对步进电机的控制及其工作原理 熟练使用VB进行运动轨迹的编程 通过本实验提高学生对自动化控制的熟悉和了解,锻炼学生的动手和实践能力 实验器材和设备 PLC模块计算机 一台 EM-300型步进电动机控制系统 一台 一维工作台(带步进电机 α=1.8°) 一台 MPC07演示软件 PLC应用板(omron SYSMAC CPM2A) 一块 步进电机驱动器 一块 霍尔传感器 一个 多功能电源板 一块 导线 若干 实验要求 能够实现以下工作循环过程(全自动单周期)如下图:行程快进工进快退速度 实现工作台断电后通电自动复位功能,即任意位置能够自动返回到零位。 利用行程开关实现极限位置保护功能(即滑块触到极位开关就停止运行) 实验仪器简介: 步进电机是一种电脉冲信号转换成机械角位移的机电执行元件。当有脉冲信号输入时,步进惦记就一步一步的转动,每个输入脉冲对应电机的一个固定转角,故称为步进电机。步进电机属于同步电机,多数情况用做伺服电机,且控制简单,工作可靠,能够得到较高的精度。它是唯一能够以开环结构用于数控机床的伺服电动机。 步进电机按其励磁相数可分为三相、四相、五相、六相等;按其工作原理可分为反应式、永磁式合混合式三大类。 实验仪器简介: 步进电机是一种电脉冲信号转换成机械角位移的机电执行元件。当有脉冲信号输入时,步进惦记就一步一步的转动,每个输入脉冲对应电机的一个固定转角,故称为步进电机。步进电机属于同步电机,多数情况用做伺服电机,且控制简单,工作可靠,能够得到较高的精度。它是唯一能够以开环结构用于数控机床的伺服电动机。 步进电机按其励磁相数可分为三相、四相、五相、六相等;按其工作原理可分为反应式、永磁式合混合式三大类。 实验仪器简介: 3、步进电机的基本特点: 步进电机受点脉冲信号的控制。每输入以各脉冲信号,就变换以磁绕组的通电状态,电机就相应的转动以步,因此电机的总回转角合输入脉冲个数严格成正比关系,电机的转速则正比于脉冲的输入频率。改变步进电机的定子绕组的通电顺序,可以获得所需要的转向。改变输入脉冲频率,则可以得到所需要的转速(但是不能够超出极限频率)。 当步进电机脉冲输入停止时,只要维持绕组的激励电流不变,电机保持在原固定位置上,因此可以获得较高的定位精度,不需要安装机械制动装置从而达到精确制动。 误差不长期积累,转角精度高。由于每转过360°后,转子的累积误差为零,转角精度较高。 反映时间快。 缺点:效率低、没有过载能力。 实验仪器简介: 4、步距角的大小和通电方式、转子齿数、定子励磁绕组的相数的关系: (本实验 α=1.8°) α=360°/mZK m——步进电机的相数; Z——转子齿数; K——通电方式系数。相邻两次通电,相的数目相同K=1;相邻两次通电,相的数目不同K=2。 实验仪器简介: MPC07主要适用于点位运动控制系统。 MPC07控制卡是基于PC机PCI总线的步进电机或数字式伺服电机的上位控制单元,它与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送、外部信号的监控等等);MPC07卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。 每块MPC07卡可控制4轴步进电机或数字式伺服电机,并支持多卡共用,以实现多于四个运动轴的控制;每轴均可输出脉冲和方向信号,以控制电机的运转;同时,可外接原点、减速、限位等开关信号,以实现回原点、保护等功能,这些开关信号由MPC07卡自动检测并作出反应。另外,MPC07卡提供了的通用I/O接口,用于开关量控制。 实验仪器简介: 4. MPC07卡采用先进的控制芯片,具有梯形升降速曲线,最高输出频率可达4.0MHz,有编码器反馈端口,主要适用于步进电机控制系统,也可用于有编码器反馈的数字式交流伺服系统。 5 MPC07配备了功能强大、内容丰富的Windows驱动程序、DLL函数库及示例程序。MPC07在插补算法和运动函数的执行效率方面采用了更有效的方法,提高了插补精度、插补速度和实时性。利用MPC07的示例程序既可以很快地熟悉M

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