1、运动控制(1)运动控制系统简介运动控制系统是一门有关如何对物体位置和速度进行精密控制的技术,典型的运动控制系统由三部分组成:控制部分、驱动部分和执行部分。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号,加以放大以驱动步进电机。步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比,控制步进电机脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位。 (2)常用术语步进角:每输入一个电脉冲信号时转子转过的角度称为步进角。步进角的大小可直接影响电机的运行精度。整步:最基本的驱动方式,这种驱动方式的每个脉冲使电机移动一一 动 个基本步矩角。例如:标准两相电机的 圈共有200个步矩角,则整步驱动方式下,每个脉冲使电机移动1.8°。半步:在单相激磁时,电机转轴停至整步位置上,驱动器收到下一个脉冲后,如给另一相激磁且保持原来相继续处在激磁状态,则电机转轴将移动半个基本步矩角,停在相邻两个整步位置的中间。如此循环地对两相线圈进行单相然后两相激磁,步进电机将以每个脉冲半个基本步矩角的方式转动。 细分:细分就是指电机运行时的实际步矩角是基本步矩角的几分之一。如:驱动器工作在10细分状态时,其步矩角只为电机固有步矩角的十分之一,也就是说:当驱动器工作在不细分的整步状态时,一° 控制系统每发 个步进脉冲,电机转动1.8 ,而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了0.18°。细分功能完全是由驱动器靠精度控制电机的相电流所产生的,与电机无关。 2、步进电机(1)步进电机的选型a、驱动器的电流。电流是判断驱动器能力大小的依据,是选择驱一 动器的重要指标之 ,通常驱动器的最大额定电流要略大于电机的额定电流。b、驱动器的供电电压。供电电压是判断驱动器升速能力的标志。c、驱动器的细分。细分是控制精度的标志,通过增大细分能改善精度。步进电机都有低频振荡的特点,如果电机需要工作在低频共振区工作,细分驱动器是很好的选择。 (2)步进电机驱动器本系统中采用两相混合式步进电机驱动器YKA2404MC 细分驱动器,其外形如图所示。 (3)步进电机驱动器的端子与接线 8、基于PLC与步进电机的小车自动往返控制项目一:步进电机正反转控制用S7-200 PLC控制步进电机正转与反转。把步进电机驱动器的D2设置为OFF,即PU为步进脉冲信号,DR为方向控制信号。PLC的Q0.0输出高速脉冲至步进电机驱动器的PU端,Q0.1控制步进电机反转。对应小车的运行各输出点分配如下:正转启动,I0.0;反转启动,I0.1;向左运行,Q0.0发脉冲,Q0.1为OFF;向右运行,Q0.0发脉冲,Q0.1为ON;停止,Q0.0停止发脉冲,Q0.1为OFF。 学习目标气动控制基础知识1、了解常见基本气动元件2、识读气动基本回路3、能搭接基本气动回路 统 气源系统 —— 常见的 空气压打气筒牙科设备喷涂装置 公交车自动门喷气枪 气垫 气源系统 —— 空气压的应用AIR CYL’夹紧AIR CYL’AIR CYL’推出提升推出提升 大气气源系统 —— 空气压特性压缩 膨胀空气压ENERGY 气动自动化控制技术 利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质,配合气动控制系统的主要气动元件,与机械、液压、电气、电子(包括利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质,配合气动控制系统的主要气动元件,与机械、液压、电气、电子(包括PLC控制器和微电脑)等部分或全部综合构成的控制回路,使气动元件按生产工艺要求的工作状况,自动按控制器和微电脑)等部分或全部综合构成的控制回路,使气动元件按生产工艺要求的工作状况,自动按设定的顺序或条件动作的一种自动化技术。 气源系统气源系统:包括有空气压缩机、贮气罐、空气净化设备和输气管道等。它为气动设备提供 清洁、干燥、恒压和足够流量的压缩空气,它是气动系统的能源装置。气源的核心是空气 压缩机,它将原动机 的机 械能转换为气体的压力能。 압축기에프터쿨러압축기에프터쿨러에어 탱크메인라인필터空气压缩机气罐主管路过滤器后冷却器气源系统 —— 空气压系统的基本构成에어 탱크FRL드 냉동식 드라이어气罐冷冻式干燥机电磁阀调速阀气缸冷冻式干燥机电磁阀调速阀气缸三联件 气动三联件是在气动控制系统的入口所必须的器件。它的组成是由过滤器、减 压阀、油雾器三位一体。气源系统 —— 气动三联件 气源系统 —— 气动三联件　减压阀压力表过滤器 排放杂质油污和水分 过滤器的作用是将压缩空气里的杂质,油污,水份等过滤掉,存放在过滤器里,达到使压缩空气干燥,清洁的目的。气源系统 —— 气动三联件 _ _ 过滤器的作用到使压缩 气干燥 清洁的目的过滤器应定期排污 气源系统 —— 气动三联件 _ _ 过滤器的原理 压缩空气进入过滤器内部后,因导流板的导向,产生了强烈的旋转,在离心力作用下,压缩空气中混有的大颗粒固体杂质和液态水滴等被甩到滤气源系统 —— 气动三联件 _ _ 过滤器的原理过滤器的原理杯内表面上,在重力作用下沿壁面沉降至底部,然后,经过这样预净化的压缩空气通过滤芯流出。为防止造成二次污染,滤杯中每天都应该是空的。 1 、减压阀的作用是用来调整压缩空气压力的。2 、减压阀调整到合适的压力后,应将锁定装置气源系统 —— 气动三联件 _ _ 减压阀的作用压力后,应将锁定装置锁定,避免误操作。 解锁锁定气源系统 —— 气动三联件 _ _ 减压阀的作用减压阀的作用 若工作压力增大,膜片打开压缩气源系统 —— 气动三联件 _ _ 减压阀的原理空气就经阀体上的溢流孔排出 因气动控制系统里,很多气缸需用油润滑,所以在气路里,就加入了油雾器,目的是将油雾器里的油通过气管送到气缸里 达到润滑气缸的目的气源系统 —— 气动三联件 _ _ 油雾器的作用滴油快慢调节里,达到润滑气缸的目的;油雾器可以根据需要调节滴油的快慢;油雾器应定期加油,加油时不要超过油线。 气源系统 —— 气动三联件 _ _ 油雾器的作用 当压缩空气通过油雾器时,其在油室与视油器之间产生一个压降,该压降使油液经吸油管上气 源系统 —— 气动三联件 _ _ 油雾器的原理油雾器的原理降使油液经吸油管上升,并经喷嘴引射到压缩空气中,油滴被雾化,随压缩空气流出。必须仔细调节油滴数。 它包括有压力、流量、方向等动力控制元件和传感器、逻辑元件、伺服阀等信 号转换、逻辑运算和放大的一类元件。它们决定着气动系统的运动规律。它包括有压力、流量、方向等动力控制元件和传感器、逻辑元件、伺服阀等信 号转换、逻辑运算和放大的一类元件。它们决定着气动系统的运动规律。气动控制元件 断续控制压力控制阀 ( 如减压阀 )流量控制阀 ( 如截流阀 )方向控制阀 ( 如电磁阀 )逻辑控元件 ( 如阀岛 )气 控制阀断续控制气动控制元件 —— 分类气动控制阀连续控制压力比例控制阀流量比例控制阀伺服控制阀气动控制阀连续控制压力比例控制阀流量比例控制阀伺服控制阀 气动控制元件 —— 方向控制阀定义:能改变气体流动方向或通断的控制阀.电磁控制阀控制方式气控阀人力控制阀机械控制阀气控阀人力控制阀机械控制阀分类作动方式直动式先导式直动式先导式根据通口/ / 位数2 2 通阀 2 2 位3 3 通阀 3 3 位4 4 通阀5 5 通阀 气动控制元件 —— 方向控制阀 _ _ 电磁控制阀(非通电时)入口 → 出口B B出口 A → 排气A A入口 → 出口B B出口 A → 排气A AA 出口A AB 出口B B入口 排气B B 排气A A入口 排气B B 排气A A出口A A 出口B B入口 排气B B 排气A A入口 排气B B 排气A A出口A A 出口B B (通电时)入口 → → 出口A A出口 B → 排气B B入口 → → 出口A A出口 B → 排气B B 气动控制元件 —— 方向控制阀 _ _ 气控阀 气动控制元件 —— 方向控制阀 _ _ 人力控制阀4/3 Rotary Valve (Exhaust center) 气动控制元件 —— 方向控制阀 _ _ 人力控制阀MONO STABLE 手动操作按钮 BISTABLE 手动操作按钮 气动控制元件 —— 方向控制阀 _ _ 机械控制阀机械式作动装置 气动控制元件 —— 方向控制阀 _2 通阀출구 입구압축기出口入口压缩机출구 입구出口入口 出口AIR气动控制元件 —— 方向控制阀 _3 通阀入口 N N 2 2 出入口压缩器入口压缩器气动控制元件 —— 方向控制阀 _3 通阀口 出口排气口排气 气动控制元件 —— 方向控制阀 _5 通阀배기 배기 排气 排气 2/2 ON/OFF气动控制元件 —— 方向控制阀 _2 位 2 2 通阀 二位三通电磁阀 二位三通阀结构原理 二位三通电磁阀原理上图为直动式二位三通电磁阀,图示位置为阀处于断电关闭状态。此时,1,2不通,2,3相通,阀没有输出。当通电时,铁芯受电磁力作用被吸向上,1,2相通,排气口封闭,阀有输出。 3/2 N.C.气动控制元件 —— 方向控制阀 _2 位 3 3 通阀 3/2 N.O.