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二模拟量输出,一些非离散型的装置,比如说调节阀,液压的比例放大器等需要逐渐变化的一些控制,一般这类装置都需要反馈值做闭环控制或者PID,以后有机会带大家做这一方面的练习。三通讯控制,一些变频器或者伺服驱动器等需要使用通讯控制,其实就这一方面;PLC的编程不难,难点是熟悉需要控制的装置。这一点有一些难度,需要很强的自学能力。对于PLC的学习,不仅需要动手做程序并调试以此得到大量的经验,还需要很强的自学能力,在这个过程中有时一个有经验的人一句话可以为你省下很多时间,所以也要多运用互联网的力量。
假设用电流互感器测量变换器的原边电流,原边10A电流对应1V电压。当然,我们可以用一个1V/10A=100mΩ的电阻来测量,但是电阻将造成的损耗为1V×10A=10W,这么大的损耗对几乎所有的设计来说都是不能接受的。所以,要选用电流互感器,如所示。用电流检测互感器减小损耗当然,为了减少绕组电阻,我们把原边的匝数取为1匝,同时为了使电流降到一个比较低的水平,副边匝数应该比较多。如果副边匝数为N,由欧姆定律可得(10/N)R=1V,在电阻中消耗的功率为P=(1V)^2/R。
定子的各相激磁电流大小与相对应转子步进情况如本文图所示。此时,简化图,A相B相的节距θ0作步距角,转子每次电流各变化一次,每步进θ0/4,即已知步距角的四分之一。一般使用这种细分方法,可以使电流波形能够接近正弦波。此处增加细分步级的细分量,电流能近似正弦波,旋转转矩也能得到正弦波变化。2相步进电机的交链磁通与电流模型如下图所示。电流以角速度ω表示,A相比B相超前(π/2),电流公式如下所示:iA=IcosωtiB=Isinωt激磁磁通在A相与B相交链部分,考虑相位相差π/2,根据上图变成下式:ΦA=ΦcosθΦB=Φsinθ设A相转矩为TA,B相转矩为TB,2相微步进驱动时的合成转矩为T2,考虑简单模型,令式(T1=NNrI(dΦ/dθ))中的N=1,Nr=l,则转矩公式如下所示:转子与定子的转动磁场同步,以负载角δ(如前文《PM型电机转矩的产生及负载角》及文《HB型电机的转矩与负载关系》的图中δ)转动,下式成立:θ=ωt-δ将上式3代入式式2,及θ=ωt-δ得下式:即T2为含ω的项消去,δ取一定值,能得到近似正弦波的转矩。
变频器可以对电动机进行多档转速驱动,在进行多档转速控制时,需要对变频器有关参数进行设置,然后再操作相应的端子外接开关。变频器的RRM、RL为多档转速控制端子,RH为高速档,RM为中速档,RL为低速档,RRM、RL3个端子组合,可以进行7档转速控制,如下图所示:多档速控制说明当开关SA1闭合时,RH端与SD端接通,相当于给RH端输入高速运转指令信号,变频器马上输出频率很高的电源去驱动电动机,电动机迅速启动并高速运转。
在这里把有可能用到的信号线都接出来,但是这些信号在伺服控制中并不都是必要的,下图中用蓝色线表示伺服的输出信号给PLC的输入,红色表示PLC的输出给伺服的输入,另外开关电源的正、负分别用红、蓝表示。选取需要的控制信号38引脚——24V、33引脚——0V2)伺服同PLC的接线图这里从伺服给PLC的输入信号只取了SRDY,PLC给伺服的信号有SON、FSTP(CCW)、RSTP(CW)、PULS/SIGN这几个信号。
因自身构造为电子线路,所以大多数接近开关体积都十分小巧,为其灵活安装运用带来了便利。由于接近开关动作为非接触式,故在有关电控系统中其可以为机械装置的前期准备动作做出响应(如提前进行减速、制动、抱闸等动作)。更为重要的是,鉴于接近开关为电子线路动作方式,其检测响应速度较之行程开关更为灵敏和快速,而且使用寿命更长。再者接近开关输出为电位量,所以它可以直接接入单片机、plc等工控设备,便于工控系统的集约化、模块化控制。
变频器的进线电流并不一定小于出线电流,这个跟输入电压值的大小、电机的参数以及电机的运行频率有关系。原因说明见下文。输入功率与输出功率的关系由于能量守衡的原因,输出功率的大小基本决定了输入功率的大小,当然变频器通电工作中会发热,这部分以热的形式散发出去的能量也会增大输入功率,一般会占到总输入功率的5%-10%之间,因此变频器的输入功率和输出功率之间关系为η为变频器的效率,般在90%-95%之间,Pin为输入功率,Pout为输出功率;输入功率与什么有关变频器的输入功率等于输入电压、输入电流以及功率因数的乘积,即上式中U为输入电压的有效值,I为输入电流的有效值,PF为功率因数;功率因数与变频器的控制有关,如果采用无源功率因数校正,功率因数(PF)相对较低,一般在0.7~0.8之间;如果采用有源功率校因数校正,功率因数(PF)较高,一般可以达到0.98以上。
不同的PLC能实现的功能不一样,有些功能PLC内是集成的而有些是需要外加扩展的,那么就要根据不同的控制对象去选用了。掌握好该阶段是可以大大提高PLC的程序,但是还需掌握PLC以外的其他自动化知识,如伺服、变频器等等。此阶段重点需在:1.了解系统构成需要;合理选择扩展单元;学习扩展单元使用方法,可以完成特殊的系统设计,该阶段的学习要一定的实际条件才能完成。五.网络阶段随着自动化技术的发展由PLC做下位机的应用也十分多见。
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