西門子CPU224CN可編程控制器詳解

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如圖3 所示，較差率S 在0 到1 的范圍內(nèi)伺服電動(dòng)機(jī)都能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、無(wú)自轉(zhuǎn)現(xiàn)象

正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)伺服電動(dòng)機(jī)失去控制電壓后，它處于單相運(yùn)行狀態(tài)，由于轉(zhuǎn)子電阻大，定子中兩個(gè)相反方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子作用所產(chǎn)生的兩個(gè)轉(zhuǎn)矩特性（T1－S1、T2－S2 曲線）以及合成轉(zhuǎn)矩特性（T－S 曲線）如圖4 所示，與普通的單相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性（圖中T′－S 曲線）不同。這時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩T 是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)機(jī)迅速停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖4 伺服電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)矩特性

圖5 是伺服電動(dòng)機(jī)單相運(yùn)行時(shí)的機(jī)械特性曲線。負(fù)載一定時(shí)，控制電壓Uc 愈高，轉(zhuǎn)速也愈高，在控制電壓一定時(shí)，負(fù)載增加，轉(zhuǎn)速下降。

圖5 伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率一般是0.1-100W。當(dāng)電源頻率為50Hz，電壓有36V、110V、220、380V；當(dāng)電源頻率為400Hz，電壓有20V、26V、36V、115V等多種。

不同類型的交流伺服電動(dòng)機(jī)具有不同的特點(diǎn)。籠型轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)具有勵(lì)磁電流較小、體積較小、機(jī)械強(qiáng)度高等特點(diǎn)；但是低速運(yùn)行不夠平穩(wěn)，有抖動(dòng)現(xiàn)象?？招谋无D(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、運(yùn)行平滑、噪聲小、沒(méi)有無(wú)線電干擾、無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)；但是勵(lì)磁電流較大，體積也較大，轉(zhuǎn)子易變形，性能上不及直流伺服電動(dòng)機(jī)。

交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小。但控制特性是非線性，并且由于轉(zhuǎn)子電阻大，損耗大，效率低，因此與同容量直流伺服電動(dòng)機(jī)相比，體積大、重量重，所以只適用于0.5-100W的小功率自動(dòng)控制系統(tǒng)中，頻率有50Hz、400Hz 等多種。

籠型轉(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品為SL 系列?？招谋无D(zhuǎn)子交流伺服電動(dòng)機(jī)為SK 系列，用于要求運(yùn)行平滑的系統(tǒng)中。

 問(wèn)題描述    

      西門子S7-200CPU的斷電數(shù)據(jù)保持不支持高速計(jì)數(shù)器的范圍設(shè)置，因此高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值在CPU每次斷電后都會(huì)復(fù)位為數(shù)值0。要使S7-200高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值在CPU斷電重啟后依然保持，可以通過(guò)以下的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2  實(shí)現(xiàn)方法

       在此以高速計(jì)數(shù)器0的模式1為例來(lái)說(shuō)明如何在S7-200 CPU斷電后保持高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，具體可參考以下三個(gè)部分的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)：

      首先，在除了個(gè)掃描周期之外的其它周期，將高速計(jì)數(shù)器0的當(dāng)前值HC0傳送到寄存器VD1000中，如下圖1所示，以保證寄存器VD1000始終存儲(chǔ)的是HC0的當(dāng)前值。
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圖1 傳送當(dāng)前值到寄存器

      其次，在上電的周期將寄存器VD1000存儲(chǔ)的數(shù)值傳送到高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，保證高速計(jì)數(shù)器以VD1000為初始值開始計(jì)數(shù)，并初始化高速計(jì)數(shù)器0，如下圖2所示：


圖2 初始化HSC0

      后，在系統(tǒng)塊的斷電數(shù)據(jù)保持處設(shè)置寄存器VD1000為斷電保持區(qū)域，如下圖3所示。需要注意的是CPU224及其以上的型號(hào)多支持100個(gè)小時(shí)（理論值）的斷電保持時(shí)間，如果斷電時(shí)間超過(guò)100個(gè)小時(shí)的話，可以考慮增加電池卡；或者將當(dāng)前值保存到MB0-MB13這14個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元

1、何為步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器?
　　步進(jìn)電機(jī)是一種與專門用于速度和位置jingque控制的特種電機(jī)，它旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為“步距角" )一步一步運(yùn)行的，故稱步進(jìn)電機(jī)。其特點(diǎn)是沒(méi)有累積誤差，接收到控制器發(fā)來(lái)的每一個(gè)脈沖信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)下電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度，所以廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。
　　步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器是一種能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的功率放大器，能把控制器發(fā)來(lái)的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的功率信號(hào)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，所以控制脈沖頻率可以jingque調(diào)速，控制脈沖數(shù)就可以jingque定位。
　　2、何為驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率的關(guān)系是什么?
　　步進(jìn)電機(jī)由于自身*結(jié)構(gòu)決定，出廠時(shí)都注明“電機(jī)固有步距角" (如 0.9°/1.8°，表示半步工作每走一步轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 0.9°，整步時(shí)為 1.8°) 。但在很多精密控制和場(chǎng)合，整步的角度太大，影響控制精度，同時(shí)振動(dòng)太大，所以要求分很多步走完一個(gè)電機(jī)固有步距角，這就是所謂的細(xì)分驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)此功能的電子裝置稱為細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。
　　V=P*θe÷360*m
　　V：電機(jī)轉(zhuǎn)速(r/s) P：脈沖頻率(Hz) θe：電機(jī)固有步距角 m：細(xì)分?jǐn)?shù)(整步為 1，半步為 2)
　　3、細(xì)分步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器有何優(yōu)點(diǎn)?
　　? 因減少每一步所走過(guò)的步距角，提高了步距均勻度，因此可以提高控制精度。
　　? 可以大大地減少電機(jī)振動(dòng)，低頻振蕩是步進(jìn)電機(jī)的固有特性，用細(xì)分是消除它的好方法。
　　? 可以有效地減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，提高輸出轉(zhuǎn)矩。
　　以上這些優(yōu)點(diǎn)普遍被用戶認(rèn)可，并給他們帶來(lái)實(shí)惠，所以建議您好選用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器。
　　4、為什么我的電機(jī)只朝一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)?
　　? 可能方向信號(hào)太弱，或接線極性錯(cuò)，或信號(hào)電壓太高燒壞方向限流電阻。
　　? 脈沖模式不匹配，信號(hào)是脈沖/方向，驅(qū)動(dòng)器必須設(shè)置為此模式;若信號(hào)是 CW/CCW(雙脈沖模式) ，驅(qū)動(dòng)器則必須也是此模式，否則電機(jī)只朝一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)

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