單片機(jī)與PLC的區(qū)分!步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別!
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單片機(jī)是一種集成電路芯片,單片機(jī)系統(tǒng)一般是根據(jù)具體的控制要求,通過專業(yè)人員設(shè)計(jì),以印刷電路板(PCB)為基礎(chǔ),將單片機(jī)和其它芯片、器件等組合在一起,設(shè)計(jì)并固化相應(yīng)的軟件,最終構(gòu)成的控制系統(tǒng)。
PLC上是專為工業(yè)環(huán)境使用的通用控制平臺(tái),由用戶進(jìn)行二次開發(fā)完成最終控制目的。
PLC是智能產(chǎn)品,小型PLC的核心控制器往往就是單片機(jī),小型PLC在某種程度上可以理解為一種特殊的單片機(jī)系統(tǒng)。
由此可得出結(jié)論:
1)PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品,單片機(jī)是一種集成電路,兩者不具有可比性。
2)PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。
3)不同廠家的PLC有相同的工作原理,類似的功能和指標(biāo),有一定的互換性,質(zhì)量有保證,編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。
4)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過海,各顯神通,功能千差萬別,質(zhì)量參差不齊,學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。
通俗來講:單片機(jī)就像一本空白的書,你想寫什么就寫什么。PLC就像空白的樹上畫好了表格,你要什么就填什么。
從工程的角度,談?wù)凱LC與單片機(jī)系統(tǒng)的選用:
1)對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目,采用PLC方案是明智、快捷的途徑,成功率高,可靠性好。
2)對(duì)于量大的配套項(xiàng)目,采用單片機(jī)系統(tǒng)可能具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn),但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。
步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件,在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖個(gè)數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)安設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度,稱為“步距角”,它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的,同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度,從而達(dá)到高速的目的。
伺服電機(jī)又稱執(zhí)行電機(jī),在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,把收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵,驅(qū)動(dòng)器控制的U/V/W三相電形成電磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)電機(jī)自帶的編碼器反饋信號(hào)給驅(qū)動(dòng)器,驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較,調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電機(jī)的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))也就是說伺服電機(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能,它每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖,這樣伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)編碼器的脈沖形成了呼應(yīng),所以它是閉環(huán)控制,步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)控制。
步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的區(qū)別在于:
1、控制精度不同;步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)越多,它的精確度就越高,伺服電機(jī)取塊于自帶的編碼器,編碼器的刻度越多,精度就越高。
2、控制方式不同;一個(gè)是開環(huán)控制,一個(gè)是閉環(huán)控制。
3、低頻特性不同;步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象,當(dāng)它工作在低速時(shí)一般采用阻尼技術(shù)或細(xì)分技術(shù)來克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能,可涵蓋機(jī)械的剛性不足,并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能(FFT),可檢測(cè)出機(jī)械的共振點(diǎn)便于系統(tǒng)調(diào)整。
4、矩頻特性不同;步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速升高而下降,交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出。
5、過載能力不同;步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力,而交流電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。
6、運(yùn)行性能不同;步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過高或負(fù)載過大易丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠。
7、速度響應(yīng)性能不同;步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要上百毫秒,而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,一般只需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。
綜上所述,交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī),但是價(jià)格比就不一樣了。