步進驅動器+步進電機+西門子PLC控制案例

步進電機常用來做定位控制，它可以由PLC輸出的脈沖數量控制旋轉的角度（相對來說可以是距離），脈沖的頻率控制步進電機旋轉的速度。但用于控制精度不是很高的場合，簡單、經濟、控制方便；對于控制精度要求很高的場合，就得使用伺服控制系統了。

步進系統=步進驅動器+步進電機。步進電機由步進驅動器來驅動，相當于驅動電源，且它受外部的脈沖信號和方向信號控制（這里舉例是西門子PLC輸出脈沖），進而控制步進電機的旋轉角度和速度。

步進驅動器+步進電機+西門子PLC（CPU 222 CN）

相關的定義

1、驅動器：用于PLC控制步進電機的媒介，負責把PLC給的脈沖信號經過放大后，輸給步進電機，使電機按照PLC和驅動器給定的參數運行。

控制過程

2、步距角：每個脈沖使步進電機旋轉的角度，比較普遍的是1.8°，這個一般是不可以改變的啦。

例：在未設定細分情況下，控制步距角為1.8°的步進電機轉動一圈（360°），需要PLC發出多少個脈沖？

360°/X=1.8°/1，所以X=200個脈沖。

3、細分：實際應用中發現，步距角很大的話，每次轉動的角度也就很大，會引起振動，相應的控制誤差也會變大。所以引入了細分的功能。意思就是，通過驅動器的DIP開關把步距角多分幾分，讓電機轉動更加平穩。

例：步距角為1.8°，設定10細分，那么PLC每發出一個脈沖，電機只轉動0.18°，步進電機轉動一圈（360°），需要PLC發出多少個脈沖？

360°/X=0.18°/1，所以X=2000個脈沖。

小結：步距角越大，脈沖數越少；步距角越小，脈沖數越多。

步進系統硬件介紹（以普菲德步進電機為例）

1、步進驅動器

普菲德驅動器說明

步進電機的方向控制一般有兩種：

A）脈沖+方向：PUL有脈沖產生時，電機就會轉動，方向由DIR來決定。

B）正向脈沖+反向脈沖：當PUL有脈沖產生時，正轉；當DIR有脈沖產生時，反正。但PUL與DIR不能同時有脈沖產生。

2、步進電機

步進電機參數

當A.B 兩相繞組調換時，可使電機反向。

與PLC的接線圖

該步進電機的信號電壓是5V，西門子PLC使用的電壓為24V，所以要接入驅動器，需要串接1.2K，1/4W的電阻，如上圖紅色部分所示。

西門子PLC（CPU222）能輸出高速脈沖有兩種：

1、PTO（占空比50%）

2、PWM（占空比可更改）

利用以上兩種高速脈沖輸出指令可以控制步進驅動器，進而控制步進電機，進而控制一些具體設備的移動與速度。

編輯：黃飛

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