6ES7315-2AH14-0AB0安裝調(diào)試
脈沖信號的產(chǎn)生
脈沖信號一般由CPU或單片機產(chǎn)生的,一般脈沖信號的比例為0.3-0.4左右,電機轉(zhuǎn)速越高,,比例則越大,。
?微處理器
以四相步進電機為例,四相電機工作方式有二種,,四相四步為AB-BC-CD-DA,;四相八步為AB-B-BC-C-CD-D-AB。
?功率放大
功率放大是步進電機驅(qū)動系統(tǒng)最為重要的部分,。步進電機在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于步進電機的動態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流),。平均電流越大電機力矩越大,要達到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機的反電勢,。因而不同的場合采取不同的驅(qū)動方式,,到目前為止,步進電機驅(qū)動方式一般有以下幾種:恒壓,、恒壓串電阻,、高低壓驅(qū)動、恒流,、細分數(shù)等,。式中,UN1,、IN1,、ηN、cosφN分別為電動機額定的線電壓,、線電流,、效率、功率因數(shù),。
3.額定電壓UN1 指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子繞組所加的線電壓,,單位為V或KV。
4.額定電流IN1 指電動機加額定電壓,、輸出額定功率時,,流入定子繞組中的線電流,,單位為A。
5.額定轉(zhuǎn)速nN 指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速,,單位為r/min,。
6.額定頻率fN 我國規(guī)定工頻為50HZ。
7.額定功率因數(shù)cosφN 指電動機在額定運行狀態(tài)下運行時定子邊的功率因數(shù),。
8.接法 指電動機定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法,。兩相步進電機的構成為Nr=1的情況,電機結構如下圖所示,。一般兩相電機定子磁極數(shù)為4的倍數(shù),,至少是4。轉(zhuǎn)子為N極與S 極各一個的兩極轉(zhuǎn)子,。
定子一般用硅鋼片疊壓制作,,定子磁極數(shù)為4極,相當于一相繞組占兩個極,,A相兩個極在空間相差180°,,B相兩個極在空間也相差180°。電流在一相繞組內(nèi)正負流動(此種驅(qū)動方式稱為雙極性驅(qū)動),,A相與B相電流的相位相差90°,,兩相繞組中矩形波電流交替流過。
即兩相電機的定子,,在Nr=1時,,空間相差90°,時間上電流相差90°相位差,電流與普通的同步電機相似,,在定子上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,,轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)磁場吸引,隨旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn),。
上圖表示兩相步進電機的結構(PM型)及其運行原理,,從圖(a)到圖(b)順時針旋轉(zhuǎn)90°,依次圖(c),、(d)均旋轉(zhuǎn)90°,,依次不斷運轉(zhuǎn)成為連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
以上圖為例,,假如A相有兩個線圈,,單向電流交替流過兩個線圈,也可產(chǎn)生相反的磁通方向,,此方式稱為單極(uni-plar)型線圈,。
如下圖所示線圈內(nèi)部只流過單方向電流,此線圈稱為單極型線圈,;另一種,,線圈內(nèi)流過正,、反方向電流的線圈稱為雙極型線圈,兩種線圈的優(yōu)缺點將在后面的課程中詳細介紹,。單極型線圈可以取代上圖所示雙極型線圈,,運行時具有相同的步距角,。
上圖中的兩相單極型線圈在有些文獻中也被稱為四相步進電機,,此時其轉(zhuǎn)子極對數(shù)、齒數(shù)Nr,,以及步距角θs均與雙極型線圈相同,。本課程兩相電機的定義符合式θs=180°/PNr,即將轉(zhuǎn)子齒數(shù)和步距角θs代入式θs=180°/PNr,,如P=2,,則為兩相電機,如Nr相同,,P=4,,步距角θs只有1/2,則電機為四相電機,,在此特別提請注意,。
兩相步進電機現(xiàn)在應用廣泛,實際電機的構造比圖(PM雙極型兩相步進電機結構與運行原理)復雜,,定子除采用疊片外,,還有爪極結構,但基本原理可參考圖(PM雙極型兩相步進電機結構與運行原理),,圖中所示的轉(zhuǎn)子被稱為PM型(磁鐵或永磁式)轉(zhuǎn)子,,磁性圓柱的外表面形成轉(zhuǎn)子磁
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西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡類型都是開放的網(wǎng)絡,可以與其他公司的產(chǎn)品做到很好的兼容,,AB控制層網(wǎng)絡采用ControlNet網(wǎng)絡,,該網(wǎng)絡是一種高性能的工業(yè)局域網(wǎng),具有開放性,、高效率,、多功能、確定性和可重復性,、靈活性等特點,,擴展性,可共享I/O,,并具有強大方便的網(wǎng)絡組態(tài),,診斷功能及可靠性。
一,、開放性
ControlNet 已成為工業(yè)自動化領域的標準網(wǎng)絡,。在國際現(xiàn)場總線協(xié)會所確定的8種國際網(wǎng)絡標準中三位,,僅僅次于以太網(wǎng)和Devicenet。網(wǎng)絡標準為 IEC61158,。這種標準化帶來的好處就是使得用戶可以選擇不同的設備供應商來提供他們設備,,而這些設備可以通過標準化的網(wǎng)絡聯(lián)系在一起,協(xié)調(diào)有序地工作,。隨著芯片技術,、網(wǎng)絡技術和軟件技術的發(fā)展,用戶對自動化的要求越來越高,,現(xiàn)代的自控系統(tǒng)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的單機應用,,在一個現(xiàn)代化的自控系統(tǒng)中,已經(jīng)不再可能由某一家公司提供全部的設備,,即便某家公司有這個能力,,他所提供的產(chǎn)品也未必都是最好最合適的,這就不可避免的要使用到不同廠家的產(chǎn)品,,用戶在設計之初,,必須選擇一個具有廣泛支持的標準化網(wǎng)絡,只有這樣,,所有的設備才能很好地集成為系統(tǒng),,而ControlNet是用戶選擇。
二,、高效率
控制網(wǎng)絡要實現(xiàn)高速確定的傳輸要求,,網(wǎng)絡波特率已經(jīng)不再是主要因素,網(wǎng)絡模式成為決定網(wǎng)絡效率的關鍵,。ControlNet采用了全新的網(wǎng)絡模式,,即生產(chǎn)者 /消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模式采用的是源/目的模式,,每發(fā)送一個信息就需要一個確定的源/目的地址數(shù)據(jù)包,,這種模式的最大弊病在于不確定性,同樣的信息如果要傳輸?shù)骄W(wǎng)絡上多個節(jié)點,,必須重復傳輸多次,,這極大地浪費了網(wǎng)絡帶寬,降低了網(wǎng)絡效率,,而采用生產(chǎn)者/消費者模式,,網(wǎng)絡不需要單獨的源/目的地址,代之以數(shù)據(jù)標識,,因此不同的消費者(信息接收者)可以根據(jù)數(shù)據(jù)標識同時接收來自生產(chǎn)者(信息產(chǎn)生者)的信息,,如果某些信息是它所不需要的,它可以忽略,,而只處理那些它所需要的信息,,這種全新的網(wǎng)絡模式是對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模式的革命,,它極大地提高了網(wǎng)絡的效率。該模式同時也被 DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用,,代表了下一代網(wǎng)絡的趨勢,。
三、多功能
由于ControlNet采用了全新的生產(chǎn)者/消費者(PRODUCER/CONSUMER)模式,,使得它具有了傳統(tǒng)網(wǎng)絡所無法想象的高功能,,具體說來,這包括:用同一個網(wǎng)絡實現(xiàn)對實時性要求不同的信息的傳遞,。傳統(tǒng)上,,在PLC處理器之間所使用的網(wǎng)絡不能用于擴展I/O機架或從站,反之亦然,,但是 ControlNet可以同時滿足這兩方面要求,因此在現(xiàn)場只需要構成一個完整的控制層網(wǎng)絡,,該功能同時也為在ControlNet上實現(xiàn)I/O的共享提供了可能,。
在ControlNet上,用戶可以根據(jù)需要,,構成主從,、多主和對等通訊網(wǎng)絡,甚至可以在同一個網(wǎng)絡上混合構成主從,、多主和對等通訊網(wǎng)絡,,這為網(wǎng)絡的應用提供了極大的靈活性。
ControlNet上的節(jié)點,,可以根據(jù)每個節(jié)點的特性選擇采用巡檢,、定時和逢變則報等多種工作方式,這極大地降低了網(wǎng)絡上無用信息的傳輸,,有效地利用了網(wǎng)絡帶寬,,提高了網(wǎng)絡效率。
四,、確定性和可重復性
ControlNet 區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的一個顯著特點就是其確定性,,由于ControlNet采用了生產(chǎn)者/消費者的網(wǎng)絡模式,使得其網(wǎng)絡速度和效率不隨網(wǎng)絡上節(jié)點數(shù)目和網(wǎng)絡距離而變化,,并且用戶可以預先組態(tài)網(wǎng)絡上節(jié)點的信息傳輸時間(毫秒級),,使用者無需編寫通訊程序便可確保全部信息在預先設定的時間間隔內(nèi)得到傳輸。 ControlNet采用的時間片技術從原理上杜絕了網(wǎng)絡發(fā)生阻塞的可能,。確定性和可重復性在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應用,。
五、靈活性
ControlNet具有靈活的拓撲結構,,它可以方便地構成星型,、樹型,、總線型和環(huán)形的拓撲結構;距離可長達成30公里,。ControlNet可以采用多家廠商提供的通訊介質(zhì),,包括適用于各種環(huán)境的同軸,光纖電纜,。
ControlNet是一個本質(zhì)安全的網(wǎng)絡,,它可以應用于各種環(huán)境場合。
六,、強大方便的網(wǎng)絡組態(tài),,診斷功能及可靠性
ControlNet 具有的網(wǎng)絡組態(tài)及診斷功能用戶可以從網(wǎng)上任何一個PLC節(jié)點的網(wǎng)絡編程口進入網(wǎng)絡,對網(wǎng)絡進行編程和組態(tài),。網(wǎng)絡組態(tài)軟件為圖形化WINNT軟件,,用戶界面相當友好。一旦某一節(jié)點發(fā)生故障可及時發(fā)現(xiàn),。大大提高網(wǎng)絡診斷功能,。ControlNet具有可選的冗余配置,采用不同路徑的冗余網(wǎng)絡配置,, ControlLogix同時偵聽兩條網(wǎng)絡上的信息,,而選擇其中信息質(zhì)量更好的網(wǎng)絡信息,極大地提高了網(wǎng)絡的可靠性,。
七,、I/O共享
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡無法實現(xiàn)I/O共享,但在ControlNet上,,每個PLC處理器可以擁有它自己的I/O,,也可以擁有共同的I/O,這也就是說,,一個I/O機架可以同時屬于多個PLC處理器,。
八、擴展性能
由于ControlNet是一個標準的開放的網(wǎng)絡,,故而具有良好的可擴展性,,選擇ControlNet為今后集中擴展系統(tǒng)的構成創(chuàng)立了良好的基礎。
九,、基本指標
控制層系統(tǒng)使系統(tǒng)的重要部分,,為了確保系統(tǒng)的可靠性,本方案采用ControlNet的網(wǎng)絡結構為冗余網(wǎng)絡,,傳輸介質(zhì)可選同軸電纜或者光纖