如何利用PLC控制步进电机
2020/11/22 11:25:40
众所周知，步进电机是一种低转子惯量、高定位精度、小误差、控制简单的电机，是运动控制领域的主要执行元件之一。PLC作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能，是目前广泛应用的控制装置之一。PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能，即可实现对步进电机的控制。
步进电动机是一种需用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的执行机构。由于受脉冲的控制，其转子的角位移量和速度严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，通过控制脉冲数量来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的;通过改变通电顺序，从而达到改变电机旋转方向的目的。
步进电机的种类很多，按结构可以分为反应式、永磁式及混合式步进电机三类，按相数分则可以分为单相、两相和多相三种。步进电机的控制和驱动方法很多，按照使用的控制装置可分为:普通集成电路控制、单片机控制、工控机控制、PLC控制等几种;按照控制结构可分为:硬脉冲生成器硬脉冲分配结构、软脉冲生成器软脉冲分配器结构、软脉冲生成器硬脉冲分配器结构
由于步进电机具有无累积误差、跟踪性能好的优点，步进电机的控制以组成开环控制系统居多。系统硬件部分由控制面板、PLC控制器、驱动器、步进电机等组成。控制面板作为人机交互界面，通过与PLC的通信，实现操作监控功能，可以是传统的按钮、拨键、开关、指示灯、仪表通过硬接线组成的操作面板，也可以是个人计算机或者是新型的触摸屏;控制器PLC发出脉冲、方向信号，通过驱动器控制步进电机的运行状态。
步进电机能响应而不失步的最高步进频率称为“启动频率”;与此类似，“停止频率”是指系统控制信号突然关断，步进电机不冲过目标位置的最高步进频率。而电机的启动频率、停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据，就能有效地对步进电机进行变速控制。采用PLC 控制步进电机，应根据下式计算系统的脉冲当量、脉冲频率上限和最大脉冲数量，进而选择PLC 及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定PLC 高速脉冲输出时需要的频率，根据脉冲数量可以确定PLC 的位宽：
这样一来就可以实现PLC控制步进电机了。