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西門(mén)子模塊6ES7214-2AD23-0XB8參數(shù)詳細(xì)
西門(mén)子模塊6ES7214-2AD23-0XB8參數(shù)詳細(xì)
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移或者線(xiàn)位移的數(shù)模轉(zhuǎn)換元件。在經(jīng)歷了一個(gè)大的發(fā)展階段后, 目前其發(fā)展趨于平緩,。然而, 由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理和其它電動(dòng)機(jī)有很大的差別, 具有其它電動(dòng)機(jī)所沒(méi)有的特性,。因此,沿著小型、高效,、低價(jià)的方向發(fā)展,。
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由此而得名。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行是在專(zhuān)用的脈沖電源供電下進(jìn)行的, 其轉(zhuǎn)子走過(guò)的步數(shù), 或者說(shuō)轉(zhuǎn)子的角位移量, 與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比,。另外, 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快, 控制性能好, 只要改變輸入脈沖的順序, 就能方便地改變其旋轉(zhuǎn)方向,。這些特點(diǎn)使得步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與其它電動(dòng)機(jī)有很大的差別。因此, 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的上述特點(diǎn), 使得由它和驅(qū)動(dòng)控制器組成的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng), 既具有較高的控制精度,良好的控制性能, 又能穩(wěn)定可靠地工作,。因此, 在數(shù)字控制系統(tǒng)出現(xiàn)之初, 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)經(jīng)歷過(guò)一個(gè)大的發(fā)展階段,。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)成角位移或線(xiàn)位移的電磁機(jī)械裝置,，是一種輸出與輸入數(shù)字脈沖相對(duì)應(yīng)的增量式數(shù)字元件,。在數(shù)控機(jī)床、繪圖機(jī),、打印機(jī)等方面應(yīng)用廣泛,。它也可以看作是一種特殊的同步電機(jī);它具有快速起停、精確步進(jìn)及直接接收數(shù)字量的特點(diǎn),，它的步距角和轉(zhuǎn)速不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響,，也不受環(huán)境條件如溫度、氣壓,、沖擊,、和振動(dòng)等影響，僅與脈沖頻率有關(guān)，這些特點(diǎn)使它適用于數(shù)字控制的系統(tǒng)中作為伺服元件,，并使整個(gè)系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化而又運(yùn)行可靠,。
本課題選用了最常見(jiàn)的一種小步距角的三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)其剖面圖,。電機(jī)的定子上有6個(gè)等分的磁極,，相鄰兩個(gè)磁極間的夾角為60度。磁極上裝有控制繞組并聯(lián)成A, B, C三相,。轉(zhuǎn)子上均勻分布40個(gè)齒,，每個(gè)齒的齒距為9度。定子每段極弧上也有5個(gè)齒,，定,、轉(zhuǎn)子的齒寬和齒距都相同。每個(gè)定子磁極的極距為60度,，所以每個(gè)極距所占的齒距數(shù)不是整數(shù)。當(dāng)A極下的定,、轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊,，B極和C極下的齒就分別和轉(zhuǎn)子齒相錯(cuò)三分之一的轉(zhuǎn)子齒距,，即為3度。這時(shí)若給B相通電,，電機(jī)中產(chǎn)生沿B極軸線(xiàn)方向的磁場(chǎng),，因磁通要按磁阻最小的路徑閉合，就使轉(zhuǎn)子受到反應(yīng)轉(zhuǎn)距(磁阻轉(zhuǎn)距)的作用而轉(zhuǎn)動(dòng),，直到轉(zhuǎn)子齒和B極上的齒對(duì)齊為止。此時(shí),，A極和C極下的齒又分別與轉(zhuǎn)子齒相錯(cuò)三分之一的轉(zhuǎn)子齒距,。由此可見(jiàn):錯(cuò)齒是促使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的根本原因。若斷開(kāi)B相控制繞組,，而接通C相控制繞組，這時(shí)電機(jī)中產(chǎn)生沿C極軸線(xiàn)方向的磁場(chǎng),。同理,，在反應(yīng)轉(zhuǎn)距(磁阻轉(zhuǎn)距)的作用下,，轉(zhuǎn)子按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)3度，使定子C極下的齒與轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊,。以此類(lèi)推,，當(dāng)控制繞組按A->B->C->A順序循環(huán)通電時(shí)轉(zhuǎn)子就沿著順時(shí)針?lè)较蛞悦總€(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)3度的規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),。若改變通電順序,，即按A->C->B->A順序循環(huán)通電時(shí)，轉(zhuǎn)子便按逆時(shí)針?lè)较蛲瑯右悦總€(gè)脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)3度,。這就是單三拍通電方式,。若采用三相單、雙六拍通電方式運(yùn)行,，即A->AB->B->BC->C->CA->A順序循環(huán)通電,，步距角將減小一半，即每個(gè)脈沖轉(zhuǎn)過(guò)1.5度 中國(guó)是一個(gè)有著手工編織羊毛和蠶絲地毯的國(guó)家,。直到Honeywell（前BASF）落戶(hù)上海后，才開(kāi)始轉(zhuǎn)向用BCF編織地毯,。隨著寫(xiě)字樓和賓館越來(lái)越多,，新的地毯絲工廠(chǎng)陸續(xù)出現(xiàn)。這些工廠(chǎng)最初生產(chǎn)低質(zhì)量的簇絨地毯,，現(xiàn)在生產(chǎn)熱定型絲，而且占有30%的,。中國(guó)消耗的簇絨地毯從2002年的270萬(wàn)m2 增長(zhǎng)到2004年的580萬(wàn) m2,。預(yù)計(jì)今后十年的年增長(zhǎng)率為10%。現(xiàn)在,，加捻熱定型產(chǎn)品占美國(guó)市場(chǎng)的80%,，占?xì)W洲市場(chǎng)的55%～60%,，但在其他地方的僅35%,。至今尚未大量使用該技術(shù)的國(guó)家在這方面很有可能會(huì)有高速發(fā)展,。
西門(mén)子和國(guó)內(nèi)某著名大型紡機(jī)企業(yè)聯(lián)手合作，成功開(kāi)發(fā)出K3502型地毯絲加捻機(jī),。K3502型地毯絲加捻機(jī)錠數(shù)為120錠；錠距500mm,；全機(jī)總長(zhǎng)為37m,?？刂葡到y(tǒng)采用一機(jī)兩側(cè)獨(dú)立的控制方式。分左側(cè)和右側(cè)兩個(gè)獨(dú)立卻相同的控制系統(tǒng),。
控制系統(tǒng)分為機(jī)頭電氣開(kāi)關(guān)箱和機(jī)身錠位控制兩個(gè)部分。其中包括1個(gè)顯示設(shè)定單元和左,、右系統(tǒng)速度控制站和左、右錠位控制站,。
1．顯示設(shè)定單元：采用西門(mén)子TP270-10彩色觸摸屏，負(fù)責(zé)工藝參數(shù)的設(shè)置,、控制命令的下達(dá)及整機(jī)工作狀態(tài)的顯示。顯示屏操作畫(huà)面分左右兩部分,，分別設(shè)定和顯示機(jī)器左右側(cè)的工藝參數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),。
其主要菜單包括如下內(nèi)容：
工藝參數(shù)設(shè)定：工藝參數(shù)的設(shè)定和管理,。需設(shè)置密碼,。
工藝參數(shù)配方：各種工藝參數(shù)的配方，便于管理,，需設(shè)置密碼。
2．系統(tǒng)速度控制站：采用西門(mén)子S7-226 PLC負(fù)責(zé)系統(tǒng)的控制,；工藝參數(shù)的傳輸和管理；整機(jī)的操作和運(yùn)行協(xié)調(diào),；整機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù)的管理；整機(jī)各故障信息的處理,?？刂瓶驁D如下。
S7-226 PLC采用CAN open總線(xiàn)（自制通訊卡）方式與各錠位上的單片機(jī)錠控卡連接,，完成各錠位的控制,、數(shù)據(jù)采集,。
3．錠子速度控制：由2臺(tái)西門(mén)子MM440 75KW變頻器分別驅(qū)動(dòng)左右側(cè)60臺(tái)錠子電機(jī)。系統(tǒng)控制站根據(jù)設(shè)定值和錠位實(shí)際速度的平均值經(jīng)過(guò)運(yùn)算后用通訊方式控制變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂凭冗_(dá)到0.01HZ,。
4．卷繞速度控制：由2臺(tái)西門(mén)子MM440 0.75KW變頻器分別驅(qū)動(dòng)左右側(cè)2臺(tái)卷繞減速電機(jī),。卷繞變頻器與其配套的旋轉(zhuǎn)編碼器組成閉環(huán)反饋系統(tǒng),；控制精度達(dá)到0.01HZ。
5．超喂速度控制：由2臺(tái)西門(mén)子MM440 4KW變頻器分別驅(qū)動(dòng)左右側(cè)2臺(tái)超喂減速電機(jī),。超喂變頻器與其配套的旋轉(zhuǎn)編碼器組成閉環(huán)反饋系統(tǒng)；控制精度達(dá)到0.01HZ,。
6．橫動(dòng)速度控制：由2臺(tái)松下750W交流伺服驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)加減速器分別控制左右側(cè)橫動(dòng)移紗,卷繞和橫動(dòng)速度要根據(jù)設(shè)定的交叉角，防疊長(zhǎng)度在交叉角1和交叉角2之間按0.5°步長(zhǎng)循環(huán)遞增,、遞減運(yùn)行,。
7．錠位控制：各錠位都由各自的單片機(jī)控制。
1錠位的起動(dòng),、停止：各錠位正常單獨(dú)起停,。主要為電錠運(yùn)行、剎車(chē),、斷紗信號(hào)判斷,，計(jì)長(zhǎng)信號(hào)及指示燈的聯(lián)鎖控制,。定長(zhǎng)滿(mǎn)管自停,。
斷紗和失張監(jiān)控：在捻線(xiàn)過(guò)程中產(chǎn)生斷紗或紗線(xiàn)張力發(fā)生波動(dòng)時(shí)，錠位站能使相應(yīng)錠位按規(guī)定順序停車(chē),，并發(fā)出故障信號(hào),。
每個(gè)錠位有5種狀態(tài)，正常運(yùn)行,、正常停車(chē),、斷紗、失速,、滿(mǎn)管,。
經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行證明：西門(mén)子MM440變頻器和S7-200 PLC，性能質(zhì)量穩(wěn)定可靠,，應(yīng)用方便,、快捷。
MM440變頻器以及和電控柜安裝圖
K3502型地毯絲加捻機(jī)單機(jī)結(jié)構(gòu)圖
車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)圖
