30、G120變頻器PROFINET通信的硬件組態(tài)；32、步進(jìn)電機(jī)；33、步進(jìn)驅(qū)動器

G120變頻器PROFINET通信的硬件組態(tài)《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)（西門子）》CONTENTS目錄軟硬件配置01實操步驟02實操演示03學(xué)習(xí)目標(biāo)①熟悉S7-1200PLC與G120變頻器PROFINET通信的硬件配置方法；②能用博途軟件對PROFINET通信進(jìn)行配置；③養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的職業(yè)素養(yǎng)。2023/10/271、軟硬件配置所需軟硬件設(shè)備：（1）安裝有TIAPortalV15和StartdriveV15軟件的電腦1臺。（2）變頻器1臺（控制單元SINAMICSCU240E-2PN-F，6SL3244-0BB13-1FA0，V4.7.6；功率模塊：SINAMICSPM240-2，6SL3210-1PE11-8AL1）。（3）三相異步電動機(jī)1臺。（4）網(wǎng)線1根。2、實操步驟（1）添加S7-1200PLC并組態(tài)設(shè)備名稱和分配IP地址；（2）添加G120變頻器并組態(tài)設(shè)備名稱和分配IP地址；（3）構(gòu)建G120變頻器和PLC的PN網(wǎng)絡(luò)；（4）組態(tài)G120變頻器的報文即輸入輸出地址；（5）將已經(jīng)組態(tài)好的PLC硬件配置進(jìn)行編譯后下載到實物PLC；（6）給實物G120變頻器分配設(shè)備名稱和IP地址；（7）設(shè)置變頻器的通信參數(shù)。步進(jìn)電機(jī)《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)（西門子）》CONTENTS目錄課堂導(dǎo)入01步進(jìn)電機(jī)的工作原理02步進(jìn)電機(jī)的分類04步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)03課堂小結(jié)05學(xué)習(xí)目標(biāo)①了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理；②知道步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)；③能說出步進(jìn)電機(jī)的分類。1、課堂導(dǎo)入步進(jìn)電機(jī)1、課堂導(dǎo)入口罩機(jī)中的應(yīng)用高倍顯微鏡中的應(yīng)用雕刻機(jī)中的應(yīng)用機(jī)器人中的應(yīng)用視覺檢測中的應(yīng)用

步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。步進(jìn)電機(jī)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，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)就前進(jìn)一步，所以叫做步進(jìn)電機(jī)。2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和速度取決于脈沖的數(shù)量和脈沖頻率。

脈沖數(shù)越多，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動的角度越大。

脈沖的頻率越高步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，但不能超過最高頻率，否則電機(jī)的力矩會迅速減小，電機(jī)不轉(zhuǎn)。2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)

三相步進(jìn)電機(jī)的工作方式可分為：三相單三拍、三相單雙六拍、三相雙三拍等。“三相”指步進(jìn)電機(jī)的定子繞組有3組；“單”指每次只能有一相繞組通電；“雙”指每次有兩個繞組同時通電；“三拍”指通電三次完成一個通電循環(huán)；“六拍”指通電六次完成一個通電循環(huán)。2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理BBCC步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖2023/10/272、步進(jìn)電機(jī)的工作原理BBCC步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

定子鐵心上分布有A、B、C三相控制繞組。轉(zhuǎn)子用軟磁性材料制成，只有4個齒。●三相繞組中的通電順序為：C相

B相

A相2023/10/272、步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)單拍工作原理示意圖●三相繞組中的通電順序為：C相

B相

A相●三相繞組中的通電順序為：A相

B相

C相步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向為順時針。步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。三相單三拍2023/10/272、步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)雙拍工作原理示意圖三相單雙六拍即一相通電接著二相通電間隔地輪流進(jìn)行，完成一個循環(huán)需要經(jīng)過6次改變通電狀態(tài)，其步距角為15°。正轉(zhuǎn)：AC→C→CB→B→BA→A；反轉(zhuǎn)：AB→B→BC→C→CA→A。

步進(jìn)電機(jī)由定子（繞組、定子鐵心）、轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體、轉(zhuǎn)軸、滾珠軸承），前后端蓋等組成。

步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖3、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)（a）步進(jìn)電機(jī)外形（b）步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖3、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)（a）實際步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)（b）步進(jìn)電機(jī)剖面圖（1）按勵磁方式分為三大類：反應(yīng)式（VR）、永磁式（PM）、混合式（HS）。（2）按定子上繞組來分，步進(jìn)電機(jī)分為兩相、三相和五相等系列。（3）按機(jī)座號（電機(jī)外徑）可分為：42BYG（BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號）、57BYG、86BYG、110BYG（國際標(biāo)準(zhǔn)），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。4、步進(jìn)電機(jī)的分類2023/10/275、課堂小結(jié)

（1）通過控制脈沖個數(shù)來控制步進(jìn)電機(jī)的角位移量；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度；（2）步進(jìn)電機(jī)每接收一個步進(jìn)脈沖信號，電機(jī)就旋轉(zhuǎn)一定的角度，該角度稱為步距角。（3）步進(jìn)電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和前后端蓋等組成。（4）步進(jìn)電機(jī)按勵磁方式分為反應(yīng)式（VR）、永磁式（PM）、混合式（HS）三種。步進(jìn)驅(qū)動器《變頻及伺服應(yīng)用技術(shù)（西門子）》CONTENTS目錄課堂導(dǎo)入01步進(jìn)驅(qū)動器的外部端子02步進(jìn)驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置04步進(jìn)驅(qū)動器的接口電路03課堂小結(jié)05學(xué)習(xí)目標(biāo)①掌握步進(jìn)驅(qū)動器的端子功能；②會進(jìn)行步進(jìn)驅(qū)動器的接線；③學(xué)會設(shè)置步進(jìn)驅(qū)動器的工作電流（動態(tài)電流）、細(xì)分精度和靜態(tài)電流；④培養(yǎng)知行合一的實踐觀。1、課堂導(dǎo)入

步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)框圖2、步進(jìn)驅(qū)動器的外部端子步進(jìn)驅(qū)動器的外部接線3ND583步進(jìn)驅(qū)動器外形2、步進(jìn)驅(qū)動器的外部端子步進(jìn)驅(qū)動器的外部接線3ND583步進(jìn)驅(qū)動器外形脈沖控制信號輸入端：脈沖上升沿有效；采用+12V或+24V時，需串電阻方向信號輸入端，高/低電平有效。使能信號輸入端：此輸入信號用于使能或禁止。三相步進(jìn)電機(jī)的接線端步進(jìn)驅(qū)動器的工作電源，+18～+50V間任何值均可3、步進(jìn)驅(qū)動器的接口電路步進(jìn)驅(qū)動器的輸入接口通常采用雙光耦的電氣隔離，從而提高它的抗干擾性能。步進(jìn)驅(qū)動器的接線方式一共有三種：

共陽極接法

共陰極接法

差分方式接法。3、步進(jìn)驅(qū)動器的接口電路共陽極接線方法3、步進(jìn)驅(qū)動器的接口電路共陰極接線方法（1）如果接線圖中使用的電源VCC是5V，則不串電阻；VCC是12V時，串聯(lián)電阻R的阻值為1kΩ，大于1/8W電阻；VCC是24V時，電阻R的阻值為2kΩ，大于1/8W電阻。電阻R必須接在控制器信號端。（2）步進(jìn)驅(qū)動器的PUL端子需要接收脈沖信號，因此，必須采用晶體管輸出型的PLC。3、步進(jìn)驅(qū)動器的接口電路4、步進(jìn)驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置（1）細(xì)分能有效改善甚至消除低頻振蕩現(xiàn)象，使電機(jī)運行更加平穩(wěn)均勻。（2）細(xì)分能減小步進(jìn)電機(jī)的步距角，提高電機(jī)的分辨率；注意：一般情況先細(xì)分?jǐn)?shù)不能設(shè)置過大，因為在控制脈沖頻率不變的情況下，細(xì)分越大，電機(jī)的轉(zhuǎn)速越慢，而且電機(jī)的輸出力矩減小。步進(jìn)驅(qū)動器設(shè)置細(xì)分的優(yōu)點：2023/10/274、步進(jìn)驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置撥碼開關(guān)2023/10/274、步進(jìn)驅(qū)動器的細(xì)分設(shè)置細(xì)分設(shè)置表步/轉(zhuǎn)SW6SW7SW82001114000115001011

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0000002023/10/275、課堂小結(jié)

（1）步進(jìn)驅(qū)動器需要3種輸入信號，分別是脈沖信號（