步進(jìn)電機(jī)是一種性能良好的數(shù)字化執(zhí)行元件,在數(shù)控系統(tǒng)的點(diǎn)位控制中,可利用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在開(kāi)環(huán)控制中,步進(jìn)電機(jī)由一定頻率的脈沖控制。由plc直接產(chǎn)生脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)可以有效地簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件電路,進(jìn)一步提高可靠性。由于PLC是以循環(huán)掃描方式工作,其掃描周期一般在幾毫秒至幾十毫秒之間,因此受到PLC工作方式的限制以及掃描周期的影響,步進(jìn)電機(jī)不能在高頻下工作。例如,若控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率為4000HZ,則脈沖周期為0.25毫秒,這樣脈沖周期的數(shù)量級(jí)就比掃描周期小很多,如采用此頻率來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)。則PLC在還未完成輸出刷新任務(wù)時(shí)就已經(jīng)發(fā)出許多個(gè)控制脈沖,但步進(jìn)電機(jī)仍一動(dòng)不動(dòng),出現(xiàn)了嚴(yán)重的失步現(xiàn)象。若控制步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率為100HZ,則脈沖周期為10毫秒,與PLC的掃描周期約處于同一數(shù)量級(jí),步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)亦可能會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因此用PLC驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí),為防止步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)失步與誤差,步進(jìn)電機(jī)應(yīng)在低頻下運(yùn)行,脈沖信號(hào)頻率選為十至幾十赫茲左右,這可以利用程序設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。保證定位精度與提高定位速度之間的矛盾 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其控制脈沖的頻率成正比,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在極低頻下運(yùn)行時(shí),其轉(zhuǎn)速必然很低。而為了保證系統(tǒng)的定位精度,脈沖當(dāng)量即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一個(gè)步距角時(shí)刀具或工作臺(tái)移動(dòng)的距離又不能太大,這兩個(gè)因素合在一起帶來(lái)了一個(gè)突出問(wèn)題:定位時(shí)間太長(zhǎng)。例如若步進(jìn)電機(jī)的工作頻率為20HZ,即50ms走一步,取脈沖當(dāng)量為δ=0.01mm/步,則1秒鐘刀具或工作臺(tái)移動(dòng)的距離為20x0.01=0.2mm,1分鐘移動(dòng)的距離為60x0.2=12mm,如果定位距離為120mm,則定位時(shí)間需要10分鐘,如此慢的定位速度在實(shí)際運(yùn)行中是難以忍受的。 為了保證定位精度,脈沖當(dāng)量不能太大,但卻影響了定位速度。因此如何既能提高定位速度,同時(shí)又能保證定位精度是一項(xiàng)需要認(rèn)真考慮并切實(shí)加以解決的問(wèn)題。 |