基于plc步进电机控制系统设计

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1、2014年第4期工业仪表与自动化装置·87·基于PLC的步进电机控制系统设计毛昀，杨峰(新疆工程学院电气与信息工程系，乌鲁木齐830011)摘要：基于设计步进电机控制系统的目的，主要设计以PLC为核心控制器的步进电机控制系统。在对常见的三相反应式步进电动机工作原理详细阐述的基础上，对步进电机的控制原理进行分析说明。以西门子s7—200系列PLC对步进电机的控制为例，通过对s7—200系列PLC的高速输出点直接对步进电机进行运动控制的方案设计，设计相应的外部接线图、程序，并对具体的控制参数进行说明。关键词：步

2、进电机；磁阻转矩；单片机；PLC；高速输出点中图分类号：TN02文献标志码：A文章编号：1000—0682(2014)04—0087—03Designofstep——by--stepmotorcontrolsystembasedonPLCMAOYun，YANGFeng(XinjiangEngineeringCollege，Urumqi830011，China)Abstract：Forthepurposeofdesignsteppermotorcontrolsystem，thispapermainlydesi

3、gnPLCasthecorecontrollerofsteppermotorcontrolsystem．Theanalysisandexplanationaboutthesteppermotorcontrolsystemdependsonthethree——phasereactionstepcommonmotorworkingprincipleofthedetailedelaborationonthesteppermotorcontrolprinciple．TakingtheSiemensS7—200ser

4、iesPLCtocontrolthesteppermotorasanexample．ThroughhighspeedoutputpointsofS7—200seriesPLCdirectlytothemo-tionofthesteppermotorcontrolprogramdesign，designappropriateexternalwiringdiagrams，proceduresandmakeaspecificdescriptionaboutthecontrolparameters．Keywords

5、：steppermotor；reluctancetorque；singlechipmicrocomputer；PLC；highspeedoutput电动机(VR)。反应式步进电动机结构简单，生产0引言成本低，步距角小；但动态性能差。2)永磁式步进步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移电动机(PM)。永磁式步进电动机出力大，动态性或线位移的机电元件。步进电动机的输入量是脉冲能好；但步距角大。3)混合式步进电动机(HB)。序列，输出量则为相应的增量位移或步进运动。正混合式步进电动机综合了反应式、永磁式步进电动

6、常运动情况下，它每转一周具有固定的步数；做连续机两者的优点，它的步距角小，出力大，动态性能好，步进运动时，其旋转转速与输入脉冲的频率保持严是目前性能最高的步进电动机。它有时也称作永磁格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。感应子式步进电动机。因此步进电机具有快速启停、精确步进以及能直接图1是最常见的三相反应式步进电动机的结构接收数字量的特点。由于步进电动机能直接接受数示意图。图中1，2，3分别为电动机的定子、转子和字量的控制，所以特别适宜采用微处理器、微机及绕线线圈。电机的定子上有6个均布的磁极，其夹P

7、LC进行控制¨。角是6O。。各磁极上套有线圈，如图连成A、B、C三相绕组。转子上均布40个小齿。所以每个齿的齿1步进电机工作原理距为0=360。／40=9。，而定子每个磁极的极弧上目前常用的有3种步进电动机：1)反应式步进也有5个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子和转子的小齿数目分别是3O和4O，其比收稿日期：2014—04—17值为一分数，从而产生了所谓的齿错位的情况。如作者简介：毛昀(1983)，女，新疆乌鲁木齐人，助教，学士，研究方向为自动控制。图所示，若以A相磁极小齿和转子的小齿对齐，那

8、·88·工业仪表与自动化装置2014年第4期么B相和C相磁极的齿就会分别和转子齿相错1／3误差。由于控制方法简单，成本低廉，广泛应用于各的齿距，即3。。B、C极下的磁阻会比A磁极下的磁种开环控制。步进电机的运行需要有脉冲分配的功阻大。假如给B相通电，B相绕组会产生定子磁场，率型电子装置进行驱动，这就是步进电机驱动器。其磁力线穿越该相磁极，并会按磁阻最小的路径闭它接收控制系统发出的脉冲信号，按照步进电机的合，这就使