[實用新型]一種基于PLC和觸摸屏的步進電機控制實驗裝置有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201921980098.6 | 申請日： | 2019-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN211293174U | 公開（公告）日： | 2020-08-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃海龍;田昊;趙寶水 | 申請（專利權(quán)）人： | 遼寧工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01R31/34 | 分類號： | G01R31/34 |
| 代理公司： | 沈陽之華益專利事務(wù)所有限公司 21218 | 代理人： | 汪洋 |
| 地址： | 121001 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 plc 觸摸屏 步進 電機 控制 實驗 裝置 | ||
本實用新型屬于機電一體化領(lǐng)域，特別涉及一種基于PLC和觸摸屏的步進電機控制實驗裝置，本實用新型的各個部件固定在平板機架上，分四層排列，最上面一排是步進電機、聯(lián)軸器、絲杠?螺母副、滑塊；第二排是位移傳感器；第三排是24V開關(guān)電源、PLC、步進電機驅(qū)動器；最下面一排是觸摸屏。整個裝置處于正向控制時，位移傳感器用于檢測滑塊的位置，整個裝置處于反向控制時，位移傳感器為PLC提供輸入信號，控制步進電機的旋轉(zhuǎn)，從而控制滑塊跟蹤位移傳感器的位置；本實用新型主要用于學(xué)習(xí)步進電機的速度、位置的控制和PLC對模擬量輸入和輸出信號處理的方法。本實用新型具用實用性、操作簡易性、開放性和安全性的特點。
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于機電一體化領(lǐng)域，特別涉及一種基于PLC和觸摸屏的步進電機控制實驗裝置。
背景技術(shù)
步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機，是控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應(yīng)用十分廣泛。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進電機是一種感應(yīng)電機，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器。
步進電機的控制對于使用人員和設(shè)計人員都是十分重要，也是十分基本的，目前現(xiàn)有的步進電機控制實驗裝置普遍存在以下缺陷：
1.與PLC的其他控制多集成在一起，特點不夠突出，多采用“黑匣子”式安裝，各部分的連接和接線不可見；
2.一般步進電機不帶負(fù)載，只能看到步進電機的旋轉(zhuǎn)運動，現(xiàn)象不夠明顯；
3.參數(shù)的設(shè)置和顯示多使用上位機，操作過于繁瑣，顯示的信息不直觀；
4.沒有位移傳感器，及沒有位移檢測功能，也無法學(xué)習(xí)PLC對模擬量輸入信號的處理方法和PLC對模擬量輸出信號的處理方法。
實用新型內(nèi)容
為解決上述問題，本實用新型提供了一種基于PLC和觸摸屏的步進電機控制實驗裝置，采用開放的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要用于學(xué)習(xí)步進電機的速度、位置的控制方法；用于學(xué)習(xí)PLC對模擬量輸入信號的處理方法和PLC對模擬量輸出信號的處理方法，本實用新型具用實用性、操作簡易性、開放性和安全性的特點。
本實用新型的技術(shù)方案：
一種基于PLC和觸摸屏的步進電機控制實驗裝置是由絲杠-螺母副、滑塊、位移傳感器、PLC、步進電機驅(qū)動器、觸摸屏、平板機架、24V開關(guān)電源、步進電機、聯(lián)軸器組成。實驗裝置設(shè)有平板機架，實驗裝置的其它部件都固定在平板機架上，分四層排列，最上面一排是步進電機、聯(lián)軸器、絲杠-螺母副和滑塊；第二排是位移傳感器；第三排依次是24V開關(guān)電源、PLC、步進電機驅(qū)動器；最下面一排中間位置是觸摸屏。
進一步地，所述觸摸屏用于設(shè)置和顯示；PLC通過其Q0.0輸出不同周期和個數(shù)的脈沖給步進電機驅(qū)動器，步進電機驅(qū)動器對PLC輸出的脈沖進行細(xì)分和功率放大以驅(qū)動步進電機；步進電機通過聯(lián)軸器與絲杠-螺母副聯(lián)接，絲杠-螺母副1把步進電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)槁菽负突瑝K的直線運動。
進一步地，整個裝置處于正向控制時，位移傳感器用于檢測滑塊的位置，整個裝置處于反向控制時，位移傳感器為PLC4提供輸入信號，控制步進電機的旋轉(zhuǎn)，從而控制滑塊跟蹤位移傳感器的位置。
進一步地，所述24V開關(guān)電源為觸摸屏、PLC、步進電機驅(qū)動器提供電源，位移傳感器的電源由PLC自帶的傳感器電源提供。
本實用新型具有以下有益效果：
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