CN112059732B - 抛磨机摆臂步进电机的plc控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，包括在摆臂的摆动转向范围内取任意位置设置参考点，在所述摆臂位于所述参考点位置时触发参考点信号；控制步进电机转动使摆臂触发参考点信号；确定步进电机转动方向；向第一步进电机运动轴功能块赋值第一运动参数，向第二步进电机运动轴功能块赋值第二运动参数；由步骤S3确定的转向调用第一步进电机运动轴功能块控制步进电机进行转动；当第一步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后调用第二步进电机运动轴功能块控制步进电机进行相反方向的转动；反复调用两个运动轴功能块直至需要摆臂停止摆动时结束。本发明能实时改变摆臂运动角度，并保证了控制程序的简洁，且不易混乱出错。

Description

抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法
技术领域
本发明涉及一种步进电机的控制方法，特别是涉及一种抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法。
背景技术
摆臂作为磨抛机的主要部件，由摆臂驱动置于磨盘上的夹具，在磨盘运转的同时，夹具相对于磨盘以一定的角度来回(正反向)摆动，实现对夹具中晶圆的均匀研磨(或抛光)。磨抛机的研磨或抛光工艺对摆臂的运转控制有以下要求：摆速在3～20度/秒之间连续可调；内、外侧摆角在0～10度之间连续可调，并且两侧摆角具备不对称设定功能；摆臂换向时刻运转无停顿且无机械冲击声；摆速和摆角可在摆轴运行期间实时调整和响应。
从原理上看，步进电机按步距角进行定位运行，由脉冲量决定目标位置，然而这是相对于参考点而言的，如果每次摆动都是从参考点开始，那给出目标位置就能达到目标，但摆臂是连续摆动，不会在每次摆动都回到参考点或在参考点停顿。现有技术中由一个轴控制功能块进行电机控制，那么在控制摆臂时，对电机进行正反转控制，则在实时改变目标位置时容易发生定位混乱错误。事实上调用一个轴控制功能块，却有正反两个目标位置，摆动方向纯粹由目标位置的赋值来确定，通过改变目标位置赋值来实现正反转，那么目标位置赋给轴控制功能块的时机就要特别准确(到位瞬间)，给早了不到位，给迟了摆过头，这要不断地判断摆臂的位置和目标位置的变化，还必须及时地修改摆臂的目标位置，PLC的程序冗长且运算量很大，逻辑上容易出现错误。
发明内容
针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，解决步进电机正反转目标位置实时控制容易发生定位混乱错误的问题，并保证控制程序的简洁。
本发明技术方案如下：一种抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，包括：
S1、在摆臂的摆动转向范围内取任意位置设置参考点，在所述摆臂位于所述参考点位置时触发参考点信号；
S2、控制步进电机转动使摆臂的摆动转向范围摆动直至触发参考点信号；
S3、确定步进电机转动为正转或反转；
S4、向所述第一步进电机运动轴功能块赋值第一运动参数，所述第一运动参数包括第一脉冲数值和第一脉冲频率，向所述第二步进电机运动轴功能块赋值第二运动参数，所述第二运动参数包括第二脉冲数值和第二脉冲频率；由步骤S3确定的转向调用第一步进电机运动轴功能块控制步进电机进行转动；
S5、当所述第一步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后调用第二步进电机运动轴功能块控制所述步进电机进行相反方向的转动；
S6、当所述第二步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后重新调用所述第一步进电机运动轴功能块控制所述步进电机进行转动；
S7、重复执行步骤S5、S6直至需要摆臂停止摆动时结束。
进一步地，所述摆臂的摆动转向范围的极限位置设置正向极限位置信号点和反向极限位置信号点，所述步骤S2控制步进电机转动使摆臂的摆动转向范围摆动直至触发参考点信号时先以任意方向控制所述步进电机转动如果先触发参考点信号则进入步骤S3，如果先触发正向极限位置信号点或反向极限位置信号点，则使步进电机进行反向转动直至触发参考点信号后进入步骤S3。
考虑到电机停止时间(减速)的存在，避免惯性作用下过快地进入反向运行，可以减少机械冲击。进一步地，所述第一步进电机运动轴功能块或所述第二步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后均进行延时再进入后续步骤。
进一步地，所述延时时间为数毫秒。
进一步地，所述步骤S3确定步进电机转动为正转或反转是以所述步进电机的前一次转向的反向为准。
本发明与现有技术相比的优点在于：在摆臂正、反转时分别调用一次运动轴控制功能块，实现对正反向运转角度的分别控制，由于正反转是在发出指令前预知的，对正反转的位置给定可以单独分别设定，在时序上避免多次调用控制功能的冲突可能性。通过在同一扫描周期中两次调用运动轴控制功能块，在没有逻辑冲突的前提下，实现了对步进电机的正反转的分别控制的功能，目标位置的赋值时机没有严格要求，并极大地简化了这部分控制程序，提高了控制灵活性。
附图说明
图1为抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
为了更好地理解本发明，请结合图1所示，本实施例涉及的抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法以子程序形式嵌入PLC的主程序中，被循环执行。PLC接入上限位HL，下限位LL和参考点ZS三个开关信号，上限位HL和下限位LL分别为正向极限位置信号点和反向极限位置信号点，在上限位HL和下限位LL的中间位置设置接近开关ZS为参考，接近开关在摆臂摆动时被触发形成参考点信号。
开机后，步进电机以任一方向转动使摆臂的摆动转向范围摆动，假设摆臂处于接近开关与上限位HL之间，步进电机转动使摆臂向上限位HL摆动，则摆臂先触发正向极限位置信号点，此时步进电机进行反向转动使摆臂向下限位LL摆动，在此次摆动过程中必然会触发参考点信号；如果步进电机第一此转动就是摆臂向下限位LL摆动，则摆臂会首先触发参考点信号，无论何种情况，当摆臂触发参考点信号后进入后续步骤。
接下来就是确定摆臂的摆向(也即电机的转向)，这个是以上次的摆向做一改变作为本次摆向指令。摆动时转向调用第一步进电机运动轴功能块，并向第一步进电机运动轴功能块赋值运动参数，运动参数包括第一脉冲数值和第一脉冲频率；向第二步进电机运动轴功能块赋值第二运动参数，第二运动参数包括第二脉冲数值和第二脉冲频率。
当第一步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后进行数毫秒的延时然后调用第二步进电机运动轴功能块，第一步进电机运动轴功能块和第二步进电机运动轴功能块控制步进电机进行相反方向的转动；当第二步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后同样进行数毫秒的延时再重新调用第一步进电机运动轴功能块；重复执行步骤S5、S6直至需要摆臂停止摆动时结束。上述控制过程中由于正反转的控制是通过分别调用步进电机运动轴功能块完成，因此可以实时改变步进电机的正反转运动参数从而对摆臂的摆动进行控制，避免了单一运动轴功能块控制时参数改变造成运动控制混乱。

Claims (5)

1.一种抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，其特征在于，包括：
S1、在摆臂的摆动转向范围内取任意位置设置参考点，在所述摆臂位于所述参考点位置时触发参考点信号；
S2、控制步进电机转动使摆臂摆动直至触发参考点信号；
S3、确定步进电机转动为正转或反转；
S4、向第一步进电机运动轴功能块赋值第一运动参数，所述第一运动参数包括第一脉冲数值和第一脉冲频率，向第二步进电机运动轴功能块赋值第二运动参数，所述第二运动参数包括第二脉冲数值和第二脉冲频率；由步骤S3确定的转向调用第一步进电机运动轴功能块控制步进电机进行转动；
S5、当所述第一步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后调用第二步进电机运动轴功能块控制所述步进电机进行相反方向的转动；
S6、当所述第二步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后重新调用所述第一步进电机运动轴功能块控制所述步进电机进行转动；
S7、重复执行步骤S5、S6直至需要摆臂停止摆动时结束。
2.根据权利要求1所述的抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，其特征在于，所述摆臂的摆动转向范围的极限位置设置正向极限位置信号点和反向极限位置信号点，所述步骤S2控制步进电机转动使摆臂在摆动转向范围内摆动直至触发参考点信号时先以任意方向控制所述步进电机转动如果先触发参考点信号则进入步骤S3，如果先触发正向极限位置信号点或反向极限位置信号点，则使步进电机进行反向转动直至触发参考点信号后进入步骤S3。
3.根据权利要求1所述的抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，其特征在于，所述第一步进电机运动轴功能块或所述第二步进电机运动轴功能块完成运动轴动作后均进行延时再进入后续步骤。
4.根据权利要求3所述的抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，其特征在于，所述延时时间为数毫秒。
5.根据权利要求1所述的抛磨机摆臂步进电机的PLC控制方法，其特征在于，所述步骤S3确定步进电机转动为正转或反转是以所述步进电机的前一次转向的反向为准。
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