步进电机环形分配器的PLC程序设计

    ①工作原理分析。步进电机控制主要有3个重要参数，即转速、转过的角度和转向。由于步进电机的转动是由输入脉冲信号控制的，所以转速是由输入脉冲信号的频率决定的，而转过的角度由输入脉冲信号的脉冲个数决定。转向由环形分配器的输出通过步进电机A、B、C相绕组来控制，环形分配器通过控制各相绕组通电的相序来控制步电机转向。

    图3-14给出了一个双向三相六拍环形分配器的逻辑电路。电路的输出除决定于复位信号RESFT外，还决定于输出端QA、QB、QC的历史状态及控制信号-EN使能信号、CON正反转控制信号和输入脉冲信号。其真值表如表3-5所示。

    图3-14    步进电机环形分配器

    表3-5    真值表

    ②程序设计。程序设计采用组合逻辑设计法，由真值表可知：

    当CON=0时，输出QA、QB、QC的逻辑关系为：

    当CON=1时，输出QA、QB、QC的逻辑关系为：

    当CON=0，正转时步进电机A、B、C相线圈的通电相序为：

    A→AB→B→BC→C→CA→A……

    当CON=1，反转时各相线圈通电相序为：

    A→AC→C→CB→B→BA→A……

   QA、QB、QC的状态转换条件为输入脉冲信号上升沿到来，状态由前一状态转为后一状态，所以在梯形图中引入了上升沿微分指令。

   PLC输入/输出元件地址分配见表3-6。

    表3-6    PLC输入/输出元件地址分配表

    根据逻辑关系画出步进电机环形分配器的PLC梯形图，如图3-15所示。

    图3-15    环形分配器的梯形图

    梯形图工作原理简单分析如下：设初始状态为RFSFT有效。X2常开触点闭合，Y0输出为“1”状态，Y1、Y2为“0”状态，RESET无效后，上述三个输出状态各自保持原状态。CON=0 (X3=0)，当EN (X1=1)有效，且有输入脉冲信号CLK (X0)输入，CLK (X0)上升沿到来，M0辅助继电器常开触点闭合一个扫描周期。在此期间，各输出继电器状态自保持失效，Y0输出保持为“1”状态，Y1输出由“0”变“1”，Y2输出状态为“0”。一个扫描周期过后，M0常开触点断开，常闭触点闭合，各输出继电器状态恢复自保持，等待下一个输入脉冲信号上升沿的到来。其他部分请读者自己分析。