6ES7315-2AH14-0AB0安裝調(diào)試
脈沖信號(hào)的產(chǎn)生
脈沖信號(hào)一般由CPU或單片機(jī)產(chǎn)生的,,一般脈沖信號(hào)的比例為0.3-0.4左右,,電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,比例則越大,。
?微處理器
以四相步進(jìn)電機(jī)為例,,四相電機(jī)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最為重要的部分,。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)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(jī)力矩越大,要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢(shì),。因而不同的場(chǎng)合采取不同的驅(qū)動(dòng)方式,,到目前為止,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式一般有以下幾種:恒壓,、恒壓串電阻,、高低壓驅(qū)動(dòng)、恒流,、細(xì)分?jǐn)?shù)等,。式中,UN1,、IN1,、ηN、cosφN分別為電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)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(dòng)機(jī)加額定電壓,、輸出額定功率時(shí),,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(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)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(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)定子邊的功率因數(shù),。
8.接法 指電動(dòng)機(jī)定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法,。兩相步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)成為Nr=1的情況,電機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示,。一般兩相電機(jī)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(gè)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(dāng)于一相繞組占兩個(gè)極,,A相兩個(gè)極在空間相差180°,,B相兩個(gè)極在空間也相差180°。電流在一相繞組內(nèi)正負(fù)流動(dòng)(此種驅(qū)動(dòng)方式稱為雙極性驅(qū)動(dòng)),,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(jī)的定子,,在Nr=1時(shí),,空間相差90°,時(shí)間上電流相差90°相位差,電流與普通的同步電機(jī)相似,,在定子上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),,轉(zhuǎn)子被旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)吸引,隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn),。
上圖表示兩相步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)(PM型)及其運(yùn)行原理,,從圖(a)到圖(b)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,依次圖(c),、(d)均旋轉(zhuǎn)90°,,依次不斷運(yùn)轉(zhuǎn)成為連續(xù)旋轉(zhuǎn)。
以上圖為例,,假如A相有兩個(gè)線圈,,單向電流交替流過兩個(gè)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(diǎn)將在后面的課程中詳細(xì)介紹,。單極型線圈可以取代上圖所示雙極型線圈,,運(yùn)行時(shí)具有相同的步距角。
上圖中的兩相單極型線圈在有些文獻(xiàn)中也被稱為四相步進(jìn)電機(jī),,此時(shí)其轉(zhuǎn)子極對(duì)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(jī)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(jī),如Nr相同,,P=4,,步距角θs只有1/2,則電機(jī)為四相電機(jī),,在此特別提請(qǐng)注意,。
兩相步進(jìn)電機(jī)現(xiàn)在應(yīng)用廣泛,,實(shí)際電機(jī)的構(gòu)造比圖(PM雙極型兩相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理)復(fù)雜,,定子除采用疊片外,,還有爪極結(jié)構(gòu),,但基本原理可參考圖(PM雙極型兩相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)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
6ES7315-2AH14-0AB0安裝調(diào)試
西門子與AB最主要的差別在于AB所使用的網(wǎng)絡(luò)類型都是開放的網(wǎng)絡(luò),,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(luò)采用ControlNet網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)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(fù)性,、靈活性等特點(diǎn),擴(kuò)展性,,可共享I/O,,并具有強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài),診斷功能及可靠性,。
一,、開放性
ControlNet 已成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。在國際現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)會(huì)所確定的8種國際網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中三位,,僅僅次于以太網(wǎng)和Devicenet,。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)為 IEC61158。這種標(biāo)準(zhǔn)化帶來的好處就是使得用戶可以選擇不同的設(shè)備供應(yīng)商來提供他們?cè)O(shè)備,,而這些設(shè)備可以通過標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起,,協(xié)調(diào)有序地工作。隨著芯片技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)的發(fā)展,,用戶對(duì)自動(dòng)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(jī)應(yīng)用,,在一個(gè)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(shè)備,即便某家公司有這個(gè)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(shè)計(jì)之初,,必須選擇一個(gè)具有廣泛支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò),,只有這樣,所有的設(shè)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(luò)要實(shí)現(xiàn)高速確定的傳輸要求,,網(wǎng)絡(luò)波特率已經(jīng)不再是主要因素,,網(wǎng)絡(luò)模式成為決定網(wǎng)絡(luò)效率的關(guān)鍵。ControlNet采用了全新的網(wǎng)絡(luò)模式,,即生產(chǎn)者 /消費(fèi)者(PRODUCER/CONSUMER)模式,,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式采用的是源/目的模式,每發(fā)送一個(gè)信息就需要一個(gè)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(luò)上多個(gè)節(jié)點(diǎn),必須重復(fù)傳輸多次,,這極大地浪費(fèi)了網(wǎng)絡(luò)帶寬,,降低了網(wǎng)絡(luò)效率,,而采用生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式,網(wǎng)絡(luò)不需要單獨(dú)的源/目的地址,,代之以數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí),,因此不同的消費(fèi)者(信息接收者)可以根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)同時(shí)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(luò)模式是對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式的革命,,它極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的效率,。該模式同時(shí)也被 DEVICENET和FOUNDATION FIELDBUS所采用,代表了下一代網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì),。
三,、多功能
由于ControlNet采用了全新的生產(chǎn)者/消費(fèi)者(PRODUCER/CONSUMER)模式,使得它具有了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所無法想象的高功能,,具體說來,,這包括:用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)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(luò)不能用于擴(kuò)展I/O機(jī)架或從站,,反之亦然,但是 ControlNet可以同時(shí)滿足這兩方面要求,,因此在現(xiàn)場(chǎng)只需要構(gòu)成一個(gè)完整的控制層網(wǎng)絡(luò),,該功能同時(shí)也為在ControlNet上實(shí)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(gòu)成主從、多主和對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò),,甚至可以在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上混合構(gòu)成主從、多主和對(duì)等通訊網(wǎng)絡(luò),,這為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用提供了極大的靈活性,。
ControlNet上的節(jié)點(diǎn),可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的特性選擇采用巡檢,、定時(shí)和逢變則報(bào)等多種工作方式,,這極大地降低了網(wǎng)絡(luò)上無用信息的傳輸,有效地利用了網(wǎng)絡(luò)帶寬,,提高了網(wǎng)絡(luò)效率,。
四、確定性和可重復(fù)性
ControlNet 區(qū)別于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是其確定性,,由于ControlNet采用了生產(chǎn)者/消費(fèi)者的網(wǎng)絡(luò)模式,,使得其網(wǎng)絡(luò)速度和效率不隨網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)距離而變化,,并且用戶可以預(yù)先組態(tài)網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的信息傳輸時(shí)間(毫秒級(jí)),使用者無需編寫通訊程序便可確保全部信息在預(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)得到傳輸,。 ControlNet采用的時(shí)間片技術(shù)從原理上杜絕了網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞的可能,。確定性和可重復(fù)性在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到了越來越多的應(yīng)用。
五,、靈活性
ControlNet具有靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,它可以方便地構(gòu)成星型、樹型,、總線型和環(huán)形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),;距離可長(zhǎng)達(dá)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(gè)本質(zhì)安全的網(wǎng)絡(luò),,它可以應(yīng)用于各種環(huán)境場(chǎng)合,。
六、強(qiáng)大方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài),,診斷功能及可靠性
ControlNet 具有的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)及診斷功能用戶可以從網(wǎng)上任何一個(gè)PLC節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)編程口進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),,對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程和組態(tài)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件為圖形化WINNT軟件,,用戶界面相當(dāng)友好,。一旦某一節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障可及時(shí)發(fā)現(xiàn)。大大提高網(wǎng)絡(luò)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(luò)配置, ControlLogix同時(shí)偵聽兩條網(wǎng)絡(luò)上的信息,,而選擇其中信息質(zhì)量更好的網(wǎng)絡(luò)信息,,極大地提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
七,、I/O共享
傳統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)無法實(shí)現(xiàn)I/O共享,,但在ControlNet上,每個(gè)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(gè)I/O機(jī)架可以同時(shí)屬于多個(gè)PLC處理器,。
八、擴(kuò)展性能
由于ControlNet是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放的網(wǎng)絡(luò),,故而具有良好的可擴(kuò)展性,,選擇ControlNet為今后集中擴(kuò)展系統(tǒng)的構(gòu)成創(chuàng)立了良好的基礎(chǔ),。
九、基本指標(biāo)
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(luò)結(jié)構(gòu)為冗余網(wǎng)絡(luò),傳輸介質(zhì)可選同軸電纜或者光纖