步进电动机控制方法.docx

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1、<<技能大赛自动线的安装与调试>>项目二等奖心得二　心得二：步进电机的控制方法我带队参加《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目，我院选手和其他院校的三位选手组成了天津代表队，我院选手所在队获得了《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目二等奖，为天津市代表队争得了荣誉，也为我院争得了荣誉。以下是我这个作为教练参加大赛的心得二：步进电机的控制方法《2008年全国职业院校技能大赛自动线的安装与调试》项目的主要内容包括如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用

2、技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等。但其中最为重要的就是PLC方面的知识，而PLC中最重要就是组网和步进电机的位置控制。一、S7-200PLC的脉冲输出功能   1、概述   S7-200有两个置PTO/PWM发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM）信号波形。   当组态一个输出为PTO操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。置PTO功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O提供方向和限

3、位控制。   为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。   2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息   借助位控向导组态PTO输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：   ⑴最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速度（SS_SPEED）   图1是这2个概念的示意图。   MAX_SPEED是允许的操作速

4、度的最大值，它应在电机力矩能力的范围。驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。图1 最大速度和启动/停止速度示意   SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果SS_SPEED的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。通常，SS_SPEED值是MAX_SPEED值的5%至15%。  ⑵加速和减速时间加速时间ACCEL_TIME：电机从SS_SPEED速度加速到M

5、AX_SPEED速度所需的时间。减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。                             图2加速和减速时间   加速时间和减速时间的缺省设置都是1000毫秒。通常，电机可在小于1000毫秒的时间工作。参见图2。这2个值设定时要以毫秒为单位。   注意：电机的加速和失速时间要过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。   ⑶移动包络   一个

6、包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。位控向导提供移动包络定义界面，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。PTO支持最大100个包络。  定义一个包络，包括如下几点：①选择操作模式；②为包络的各步定义指标。③为包络定义一个符号名。   ⑴选择包络的操作模式：PTO支持相对位置和单一速度的续转动，如图3所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计

7、算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置，PTO一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。                         图3  一个包络的操作模式   ⑵包络中的步   一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间的距离。PTO每一包络最大允许29个步。   每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。图4所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。       

8、            图4  包络的步数示意7.2.5   使用位控向导编程   STEP7V4.0软件的位控向导能自动处理PTO脉冲的单段管线和多段管线、脉宽调制、SM位置配置和创建包络表。   本节将给出一个在YL-335A上实现的简单工作任务例子，阐述使用位控向导编程的方法和步骤。表1是YL-335A上实现步进电机运行所需的运动包络。       表1               步进电机运行的运动包络   1、使用位控向导编程的步