plc如何控制步進(jìn)電機(jī)的速度和方向?

plc作為一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有模塊化結(jié)構(gòu)、配置靈活、高速的處理速度、精確的數(shù)據(jù)處理能力、PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)也具有良好的控制能力，利用其高速脈沖輸出功能或運(yùn)動(dòng)控制功能，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。

對(duì)于那些在運(yùn)行過(guò)程中移動(dòng)距離和速度均確定的具體設(shè)備，認(rèn)為采用PLC通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)也是一種技術(shù)方案。

步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：

（1）步進(jìn)電機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一周后沒(méi)有累積誤差，具有良好的跟隨性。

（2）由步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器電路組成的開環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)，既非常簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？煽俊Ｍ瑫r(shí)，它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)。

（3）步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。

（4）速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，低速下仍能保證獲得大轉(zhuǎn)矩。

（5）步進(jìn)電機(jī)只能通過(guò)脈沖電源供電才能運(yùn)行，它不能直接使用交流電源和直流電源。

步進(jìn)電機(jī)能響應(yīng)而不失步的最高步進(jìn)頻率稱為“啟動(dòng)頻率”；與此類似，“停止頻率”是指系統(tǒng)控制信號(hào)突然關(guān)斷，步進(jìn)電機(jī)不沖過(guò)目標(biāo)位置的最高步進(jìn)頻率。而電機(jī)的啟動(dòng)頻率、停止頻率和輸出轉(zhuǎn)矩都要和負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相適應(yīng)。有了這些數(shù)據(jù)，就能有效地對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行變速控制。

采用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量、脈沖頻率上限和最大脈沖數(shù)量，進(jìn)而選擇PLC及其相應(yīng)的功能模塊。根據(jù)脈沖頻率可以確定PLC高速脈沖輸出時(shí)需要的頻率，根據(jù)脈沖數(shù)量可以確定PLC的位寬。

脈沖當(dāng)量=（步進(jìn)電機(jī)步距角×螺距）/（360×傳動(dòng)速比）

脈沖頻率上限=（移動(dòng)速度×步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)）/脈沖當(dāng)量

最大脈沖數(shù)量=（移動(dòng)距離×步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)）/脈沖當(dāng)量

脈沖當(dāng)量=（步進(jìn)電機(jī)步距角×螺距）/（360×傳動(dòng)速比）

脈沖頻率上限=（移動(dòng)速度×步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)）/脈沖當(dāng)量

最大脈沖數(shù)量=（移動(dòng)距離×步進(jìn)電機(jī)細(xì)分?jǐn)?shù)）/脈沖當(dāng)量

PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制首先要確立坐標(biāo)系，可以設(shè)為相對(duì)坐標(biāo)系，也可以設(shè)為絕對(duì)坐標(biāo)系。坐標(biāo)系的設(shè)置在DM6629字中，00—03位對(duì)應(yīng)脈沖輸出0，04—07位對(duì)應(yīng)脈沖輸出1。設(shè)置為0時(shí)，為相對(duì)坐標(biāo)系；設(shè)置為1時(shí)，為絕對(duì)坐標(biāo)系。

采用PLC通過(guò)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到了PLC在步進(jìn)電動(dòng)控制中應(yīng)用更加廣泛。例如，在對(duì)單雙軸運(yùn)動(dòng)的控制過(guò)程中，在控制面板上設(shè)定移動(dòng)距離、速度和方向等參數(shù)。

PLC讀入這些設(shè)定值后，通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生脈沖、方向信號(hào)，控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，達(dá)到對(duì)距離、速度、方向控制的目的。并通過(guò)實(shí)測(cè)證明系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果具有可靠性、可行性、有效性。