基于PLC的雕刻机控制系统设计+梯形图(3)

步进驱动器则能放大步进电动机运行的功率,能把输出设备发送的脉冲电信号转化为步进设备的功率输出信号,电动机的转速与脉冲频率成正比例关系,如


步进驱动器则能放大步进电动机运行的功率,能把输出设备发送的脉冲电信号转化为步进设备的功率输出信号,电动机的转速与脉冲频率成正比例关系,如果控制脉冲频率可以确定速度大小,也就可以精准定位。

2.2.2 三轴驱动方案选型

选择SWT-204M细分型高性能步进驱动器,可搭载中小型的不超过定3.5A的相电流,两相或四相混合式步进电动机。所以选择电动机为:中大电机公司生产的51K60A-SF两相四线型步进电动机

2.2.3 步进驱动器参数设定

SWT-204M细分型高性能步进驱动器的细分精准度、静态半流或静态全流和动态电流,八码开关设定细节如下表2-4、表2-5所示(1为开,0为关):

表2-4动态电流设置表

I0 SW1 SW2 SW3

1.3 0 0 0

1.6 1 0 0

1.9 0 1 0

2.2 1 1 0

2.5 0 0 1

2.9 1 0 1

3.2 0 1 1

3.5 1 1 1

                                                             

表2-5 细分精度表

Pulse/rev SW4 SW5 SW6 SW7

2 1 0 0 0

4 0 1 0 0

8 1 1 0 0

16 0 0 1 0

32 1 0 1 0

64 1 1 0 0

128 1 1 1 0

5 0 0 0 1

10 1 0 0 1

20 0 1 0 1

25 1 1 0 1

40 0 0 1 1

50 1 0 1 1

100 0 1 1 1

125 1 1 1 1

该步进驱动器的总共由八位拨码开关共同控制设定如表2-1和表2-2。这八码开关SW1、SW2、SW3等协同调节控制动态电流;拨码开关SW4控制半或者全流;拨码开关SW5、SW6、SW7、SW8等协同调节控制细分步精准度。

本次设计细分8码开关设定如下表2-6所示:

表2-6  步进驱动器细分开关设定

SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8

X轴 1 1 0 0 1 1 0 1

Y轴 1 1 0 0 1 1 0 1

Z轴 1 1 0 0 1 1 0 1

所以根据设定得出表2-7数据参数:

表2-7各轴参数

动态电流级别 静态电流级别 细分精准度

X轴 2.2 1.1 25

Y轴 2.2 1.1 25

Z 轴 2.2 1.1 25

上述参数通过八码开关设定,已知步距角度1.8度,电动机每圈路程5mm,细分精准度25,通过计算得出:

每个脉冲能转过:1.8/25=0.072°;

每个脉冲的线位移:5/360*0.072=0.001mm。

2.2.4 驱动器接线

     电源供电要求,电源电压在直流24V到直流46V之间都是正常工作电压范围,SWT-204M型驱动器采用稳压型直流电源模块(DC+24V)供电。步进驱动器与步进电动机强电接线说明列表如下:

表2-8强电接线信号说明

A+ A相头输出 电动机A组,A+、A-互调,可改换一次电动机运转目的。

A- A相尾输出

B+ B相头输出 电动机B组,B+、B-互调,可改变一次电动机运转目的。

B- B相尾输出

GND 电源输入 额定电压AC(12~30V),60W

额定电压DC(15~40V),60W

+V

弱电接线信号方向(DIR+)、使能(ENA+)、脉冲(PUL+),低电平DIR-、ENA-、PUL;共6个送出接口点与控制器的接线图:

图2-9 弱电信号与控制器的接线图

表2-10弱电信号接线说明

信号 功能

PUL+(+5V) 脉冲信号:单脉冲控制方式时为脉冲控制信号,此时脉冲上升沿有效;双脉冲控制方式时为正脉冲信号,脉冲上升沿有效。为了可靠响应,脉冲的低电平时间应大于3us

PUL-(PUL)

DIR+(+5V) 方向信号:单脉冲控制方式时为高/低电平信号,双脉冲控制时为反转脉冲信号,脉冲上升沿有效。单/双脉冲控制方式设定由驱动器内部跳线排JMP1实现。为保证电机而可靠响应,方向信号应先于脉冲信号至少5us建立,电机的初始运行方向与电机的接线有关。

DIR-(DIR)

ENA+(+5V) 使能信号:此输入信号用于使能/禁止,高电平使能,低电平时驱动器不能工作。