Задание. Вариант 1.

Рис. 1. Общий вид и электрическая схема подключения катушек к контроллеру. Rj – дополнительное сопротивление.

Поворот потенциометра ведет к изменению частоты вращения шагового двигателя: чем больше отклонение, тем больше частота (меньше период) вращения мотора.

У потенциометра имеется средняя зона «0», в которой мотор не вращается.

Потенциометр можно регулировать в обоих направлениях: соответственно мотор вращается как в одном, так и в другом направлении.

Рис. 2. Электрическая схема входа контроллера. R – потенциометр (см. схему), Rj – добавочное сопротивление.

Ход работы.

1. Спецификация.

Таблица 1. Используемые элементы.

Входы	Выходы
R – потенциометр	Q1 –Q4 – катушки шагового мотора Н1 – лампа аварийного режима
Вспомогательные переменные. С помощью меркеров схема условно поделена на части для упрощения ввода программы.	M1 – M4 – в данной последовательности пульсирующие меркеры, которые заставляют пульсировать катушки Q1 –Q4 в определенной последовательности; M5, M6 – меркеры, определяющие направление вращения (вариант 2); M7, M8 – T-триггеры; M9 – генератор импульсов (направление «-»); M10 – генератор импульсов (направление «+»);

 

2. Режимы. Аналоговая величина входа изменяется в диапазоне 0 … 1000.

Диапазон потенциометра разделен на 3 части:

1. М5 – мотор вращается в направлении «-»
2. 0 – мотор не вращается
3. М6 – мотор вращается в направлении «+»

 

Рис. 3. Деление диапазона аналогового входа.

2. Меркеры, пульсирующие в данной последовательности: M1 – M2 – M3 – M4.

В программе использованы два T-триггера, которые соединены последовательно (Т- триггер изменяет свое состояние на противоположенное на каждый позитивный фронт входного сигнала). Используя выходные сигналы этих триггеров, получим 4 комбинации выходных сигналов.

По представленной диаграмме определены условия последовательного включения меркеров М1 – М4.

Решение. Аналитическое описание.

M1= no M7 and no M8; M2= M7 and M8; M3=no M7 and M8; M4= M7 and no M8

3. Управление катушками Q1-Q4.

Таблица истинности 2.

	M1	M2	M3	M4
„+“ M6	Q1	Q3 (M6•M2)	Q2	Q4 (M6•M4)
„-„ M5	Q1	Q4 (M5•M2)	Q2	Q3 (M5•M4)

Решение. Аналитическое описание.

Q1 = M1; Q2 = M3; Q3 = M2 • M6 + M4 • M5; Q4 = M2 • M5 + M4 • M6

FBD. Решение.

Рис. 5. FBD. Управление катушками Q1-Q4. Решение.

4. Направление вращения М5, М6.

Соответствующие меркеры управлением направления вращения мотора М5 и М6 включаются и отключаются от функции аналогового порогового включателя (блоки A1 и A2).

AI1→ /A1(On=0; Off= 400) →М5

AI1→ /A2 (On=600; Off= 1001) →М6

Рис. 5. FBD. Управление направлением вращения М5 в направлении «-» .

 

Составить FBD управление направлением вращения М5 в направлении «+».

 

5. Управление генераторами М9, М10.

Параметры TH и TL генераторов связать с соответствующим аналоговым усилителем (база времени – миллисекунды).

Причем, чем больше отклонение потенциометра вправо или влево, тем больше частота вращения мотора (тем меньше выход соответствующего аналогового усилителя).

Рис. 6. FBD. Управление генераторами М9 и М10.

 

6. Масштабирование аналоговых усилителей. Для этого необходимо настроить параметры аналоговых усилителей. Коэффициент усиления можно изменять с помощью величин minimum и maximum в LOGO!Soft. При ручном вводе программы необходимо изменять параметры GAIN (А) и OFFSET (В).

В дальнейшем выходной параметр этого блока надо связать с генератором М9 или М10. Для этого в параметрах генератора указать соответствующий № блока аналогового усилителя.

При этом необходимо учесть, что максимальная частота генераторов может быть TH=TL= 10ms (0,01s.).

Для пробного испытания выбрать TH=TL= 50ms (0,05s.). Это значит, что максимальная (или минимальная) величина аналоговой величины на выходе AQ1 и AQ2 может начинаться (или заканчиваться) с 50. Коэффициент GAIN изменяется автоматически.

Аналоговый усилитель А3: AI1→ /A3(A= 0,95, B=50) →AQ1

Рис. 7. FBD. Настройка параметров аналогового усилителя для генератора М10.

 

Аналоговый усилитель А4: AI1→ /A4(A= -0,95, B=1000) →AQ1

Для направления «+» также изменить направление усиления: чем больше входная величина, тем меньше выходная величина (коэффициент усиления GAIN отрицательный).

Рис. 8. FBD. Настройка параметров аналогового усилителя для генератора М9.

7. Замечание к практической работе на LOGO! версии А5.

Генератор этой версии невозможно связать с аналоговым блоком! Применить генератор на базе таймеров.

Рис. 9. Генераторы на базе таймеров для LOGO! версии А5.

 

8. Поиск ошибок

• меркеры M1-M4 должны пульсировать в данной последовательности,
• режимы M5 и M6 включаются в зависимости от регулировки потенциометра,
• генераторы M9 и M10 задают пульсацию. Если не включаются и не изменяют параметров пульсации, то проверить связь таймеров с соответствующим аналоговым усилителем!