論文plc控制步進(jìn)電機(jī)

1、1PLC控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計濰坊市技師學(xué)院高密分院代玉杰山東省高密市供電公司王召華摘要：步進(jìn)電機(jī)是一種控制精度極高的電機(jī)，在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。PLC具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性極高、編程方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。本論文在簡要介紹步進(jìn)電機(jī)的工作原理和控制原則之后，采用可編程控制器對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的設(shè)計方法，以三菱公司FX2N48MT型PLC為例，分析如何用PLC指令軟件編程實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的定位、速度控制。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：可編程控制器

2、、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)控制一、前言步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蛑本€位移的執(zhí)行元件。在非超載的情況下，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與單位時間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)（即脈沖頻率）成正比，其輸出位移與輸入脈沖個數(shù)成正比、其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。因此，只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的相序，便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和轉(zhuǎn)向。加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差、轉(zhuǎn)子慣量低、定位精度高、控制簡單等特點(diǎn)，使得步進(jìn)電機(jī)成

3、為速度、位置等運(yùn)動控制領(lǐng)域的主要執(zhí)行元件之一。可編程序控制器（通稱PLC）是一種工業(yè)控制計算機(jī)，以微處理器為核心，具有模塊化結(jié)構(gòu)、配置靈活、高速處理速度、精確的數(shù)據(jù)處理能力、多種控制功能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和優(yōu)越的性價比等，集計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)于一體的一種新型的工業(yè)控制裝置。它具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，編程簡單易學(xué)，可進(jìn)行在線修改，使用維護(hù)方便，體積小、重量輕、功耗低，設(shè)計施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛應(yīng)用的控制裝置之一。PLC對步進(jìn)電機(jī)也

4、具有良好的控制能力，利用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，其脈沖分配可以由軟件實現(xiàn)，也可由硬件組成。二、步進(jìn)電機(jī)的工作原理與控制二、步進(jìn)電機(jī)的工作原理與控制我們以最常見的三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)說明其工作原理。齒距：設(shè)轉(zhuǎn)子的齒數(shù)是40，則齒距為θE=36040=9錯位：當(dāng)A相定子齒和轉(zhuǎn)子齒對齊，若和A相磁極中心對齊的轉(zhuǎn)子齒為1號齒，因B相磁極與A相磁極差120，且1209=13（13），故轉(zhuǎn)子齒不能與B相定子齒對齊，只有13號小齒靠近B相磁極的中心線，與

5、中心線相差3。細(xì)分：主要目的是減弱或消除步進(jìn)電機(jī)的低頻振動，提高電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度。如：步進(jìn)角為1.8兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，如果細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4，那么電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個脈沖0.45，電機(jī)的精度能否達(dá)到或接近0.45，還取決于細(xì)分驅(qū)動器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。方向：電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向和內(nèi)部繞組的通電順序有關(guān)正向旋轉(zhuǎn)通電順序：ABCABC反向旋轉(zhuǎn)通電順序：ACBACB3五、舉例說明五、舉例說明PLC控制步進(jìn)電機(jī)的方案控制步進(jìn)電機(jī)的方

6、案1、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計IO接線由于計算機(jī)和PLC等控制器發(fā)出的脈沖信號微弱，達(dá)不到能夠直接驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的功率，所以必須是PLC通過功率驅(qū)動器來控制步進(jìn)電機(jī)。2、PLC脈沖環(huán)形分配軟件的實現(xiàn)用軟件代替硬件實現(xiàn)脈沖的環(huán)形分配，是PLC直接控制步進(jìn)電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本例中PLC控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)臺。所用PLC為FX2N48MT，屬于晶體管輸出型，其輸出端Y0、Y1均可產(chǎn)生高速脈沖，其頻率為10KHZ以下。采用可調(diào)速脈沖輸出指令“DPLSR”

7、，通過PLC的Y1輸出端產(chǎn)生脈沖給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)M按升降速方式運(yùn)行。而步進(jìn)電機(jī)則驅(qū)動蝸輪蝸桿?？烧{(diào)速脈沖輸出指令“DPLSR”可控制步進(jìn)電機(jī)按升降速方式運(yùn)行，其使用方法如下：其中：S1的設(shè)定范圍為：10—20000HZ；S2的設(shè)定范圍為：110—2，147，483，647PLS（因為DPLSR為32位運(yùn)算指令）；S3的設(shè)定范圍為：500ms以下；D的規(guī)定：（1）只能為Y0或Y1；（2）一定為晶體管輸出PLC控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)

8、臺程序如圖4所示，當(dāng)常開觸點(diǎn)X0變?yōu)槌ｉ]觸點(diǎn)時，線圈Y30通電，驅(qū)動器啟動。當(dāng)X1的常開觸點(diǎn)接通后，輔助繼電器M2通電，驅(qū)動器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送頻率為500HZ的12800個脈沖，線圈Y1和Y2通電，旋轉(zhuǎn)臺正轉(zhuǎn)。當(dāng)X2的常開觸點(diǎn)接通后，輔助繼電器M1、M2通電，此時M1的常閉觸點(diǎn)變?yōu)槌ｉ_觸點(diǎn)，驅(qū)動器向步進(jìn)電機(jī)發(fā)送脈沖，線圈Y1通電而線圈Y2斷電，旋轉(zhuǎn)臺反轉(zhuǎn)。PLC控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)臺梯形圖是在原有的程序中加入一個計數(shù)器C200由特殊輔助繼電器