第五章PLC的步进电机控制系统ppt课件
合集下载
步进电动机的PLC控制45页PPT
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
步进电动机的PLC控制
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
谢谢！
36、自己的鞋子，自己一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
步进电机及其控制系统课件
被控制的对象，根据控制信号的输入进行旋转。
用于检测步进电机的位置和速度，常见的传感器有光电编码器 和霍尔传感器等。
控制系统的实现方式
硬件实现
01
通过硬件电路实现控制系统的功能，一般适用于简单
的控制系统。
软件实现
02 通过编写程序实现控制系统的功能，一般适用于复杂
的控制系统。
混合实现
03
将硬件和软件结合起来实现控制系统的功能，一般适
技术挑战
随着应用场景的不断复杂化，对步进电机的性能和技术要求也越来越高。如何提高步进电机的性能和技术水平，是当 前亟待解决的问题。
应用前景展望
随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，步进电机在生产线上的应用前景非常广阔。未来，步进电 机将成为实现自动化生产的重要基础元件之一。
步进电机的调试与
05
维护
步进电机的调试方法
确定定步进电机的控制信号和所需脉冲数。
调整脉冲频率和方向
02
根据电机型号和应用需求，调整脉冲频率和方向，以获得最佳
运动效果。
校准位置检测器
03
对准位置检测器与步进电机之间的相对位置，以确保准确控制
。
步进电机的维护周期与内容
日常检查
每天检查步进电机是否有异常声音、振动或气 味。
点。
步进电机的特点
步进电机具有体积小、重量轻、控制精度 高等特点。
应用场景
在生产线上的分拣环节，步进电机作为驱 动源，控制分拣装置的移动和定位，实现 快速、准确的产品分拣。
步进电机在生产线上的应用前景
发展趋势
随着工业自动化的不断发展，步进电机在生产线上的应用将更加广泛。未来，步进电机将朝着控制精度更高、响应速 度更快、可靠性更高的方向发展。
用于检测步进电机的位置和速度，常见的传感器有光电编码器 和霍尔传感器等。
控制系统的实现方式
硬件实现
01
通过硬件电路实现控制系统的功能，一般适用于简单
的控制系统。
软件实现
02 通过编写程序实现控制系统的功能，一般适用于复杂
的控制系统。
混合实现
03
将硬件和软件结合起来实现控制系统的功能，一般适
技术挑战
随着应用场景的不断复杂化，对步进电机的性能和技术要求也越来越高。如何提高步进电机的性能和技术水平，是当 前亟待解决的问题。
应用前景展望
随着技术的不断进步和应用场景的不断扩展，步进电机在生产线上的应用前景非常广阔。未来，步进电 机将成为实现自动化生产的重要基础元件之一。
步进电机的调试与
05
维护
步进电机的调试方法
确定定步进电机的控制信号和所需脉冲数。
调整脉冲频率和方向
02
根据电机型号和应用需求，调整脉冲频率和方向，以获得最佳
运动效果。
校准位置检测器
03
对准位置检测器与步进电机之间的相对位置，以确保准确控制
。
步进电机的维护周期与内容
日常检查
每天检查步进电机是否有异常声音、振动或气 味。
点。
步进电机的特点
步进电机具有体积小、重量轻、控制精度 高等特点。
应用场景
在生产线上的分拣环节，步进电机作为驱 动源，控制分拣装置的移动和定位，实现 快速、准确的产品分拣。
步进电机在生产线上的应用前景
发展趋势
随着工业自动化的不断发展，步进电机在生产线上的应用将更加广泛。未来，步进电机将朝着控制精度更高、响应速 度更快、可靠性更高的方向发展。
步进电动机传动控制系统课件
快速性
控制系统应具有快速的响应能 力，能够快速跟踪输入指令的 变化，并快速调整步进电动机 的转动。
可靠性
控制系统应具有较高的可靠性 ，能够长时间稳定运行，并具
有较强的抗干扰能力。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
步进电动机传动控制系 统的应用
在自动化生产线中的应用
REPORT
CATALБайду номын сангаасG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
步进电动机传动控制系 统的优化与改进
控制算法的优化
总结词
控制算法的优化是提高步进电动机传动控制系统性能的关键。
详细描述
通过改进控制算法，如采用更精确的模型、引入智能控制策略等，可 以有效提高步进电动机的定位精度、速度控制和动态响应性能。
控制器
根据输入的指令或算法，输出相应的脉冲信 号给驱动器，控制步进电动机的转动。
传感器
用于检测步进电动机的位置、速度等参数， 并将检测结果反馈给控制器。
步进电动机传动控制系统的控制方式
开环控制
半闭环控制
通过控制器输出脉冲信号控制步进电 动机转动，不进行位置反馈控制。
介于开环控制和闭环控制之间的一种 控制方式，通过传感器检测电机轴上 的某些参数，间接反映位置信息，进 行控制。
闭环控制
在开环控制的基础上，增加位置传感 器对步进电动机的位置进行实时检测 ，并将检测结果反馈给控制器，实现 位置的精确控制。
步进电动机传动控制系统的设计原则
稳定性
控制系统应具有良好的稳定性 ，避免因外部干扰或系统内部 参数变化而产生振荡或失控。
步进电机控制系统ppt下载
13.1 步进电动机结构与工作原理
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元
件。
角位移
输入脉冲个数
运行速度
输入脉冲频率
步进电动机的分类：
反应式 工作原理 永磁式
混合式
输出转 矩大小
快速步进电机 功率步进电机
励磁相数 二、三、四、五、六、八相等
13.1 步进电动机结构与工作原理
步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲 信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉 冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段 距离。
1、3齿与A、A′极对齐。
13.1 步进电动机结构与工作原理
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4
齿和B、B´ 磁极轴线对齐；当C相通电时，转子 再转过30角，1、3齿和C´、C 磁极轴线对齐。
13.1 步进电动机结构与工作原理
这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为 一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲， 所以称为三相单三拍工作方式。
机床、自动绘图仪、机器人等。
13.2 步进电动机的步距角
由一个通电状态改变到下一个通电状态时，电动机转子所转过 的角度称为步距角。T11－定子绕组相数 K－通电系数 K=1,2
若二相步进电动机的Z=100，单拍运行时，其步距角
360 1.8
2 100
包权
人书友圈7.三端同步
13.4 步进电动机的驱动电源
一、驱动电源的组成
步进脉冲
脉
A 功率放大器
步进电动机是一种将电脉冲信号转换成机械位移的机电执行元
件。
角位移
输入脉冲个数
运行速度
输入脉冲频率
步进电动机的分类：
反应式 工作原理 永磁式
混合式
输出转 矩大小
快速步进电机 功率步进电机
励磁相数 二、三、四、五、六、八相等
13.1 步进电动机结构与工作原理
步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲 信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉 冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段 距离。
1、3齿与A、A′极对齐。
13.1 步进电动机结构与工作原理
A
B'
C'
C
B
A'
A
B'
C'
C
B
A'
同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4
齿和B、B´ 磁极轴线对齐；当C相通电时，转子 再转过30角，1、3齿和C´、C 磁极轴线对齐。
13.1 步进电动机结构与工作原理
这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为 一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲， 所以称为三相单三拍工作方式。
机床、自动绘图仪、机器人等。
13.2 步进电动机的步距角
由一个通电状态改变到下一个通电状态时，电动机转子所转过 的角度称为步距角。T11－定子绕组相数 K－通电系数 K=1,2
若二相步进电动机的Z=100，单拍运行时，其步距角
360 1.8
2 100
包权
人书友圈7.三端同步
13.4 步进电动机的驱动电源
一、驱动电源的组成
步进脉冲
脉
A 功率放大器
plc项目5.3【plc-步进电机快慢控制】ppt课件
近
上
14
下
项目5.3
步进电机
●预备知识 ●工序要求 ●原理分析 ·关键点提醒 ●实操演示 ●实操任务单 ·实况点评 ●接线图 ●接线解剖图 ·接线回路 ●梯形图+表 ●程序录入 ●程序下传 ●故障1图解 ·第5章链接
Plc移位指令例
●步进电机梯形图程序的录入步骤
FXGP“梯形图”编程界面 文件 编辑 工具 视图 X1 基 母 线
程序
快/慢 K2 X2 态1 0 Y3
通
E
F
COM1 注：Y3[1态]→D相[通电]
(+)24V(-)
近
上
10
下
项目5.3
步进电机
●预备知识 ●工序要求 ●原理分析 ·关键点提醒 ●实操演示 ●实操任务单 ·实况点评 ●接线图 ●接线解剖图 ·接线回路 ●梯形图+表 ●程序录入 ●程序下传 ●故障1图解 ·第5章链接
Plc移位指令例
㈣PLC-步进电机实操步骤及演示
■接线、编程
1◇断电接线 .接线图 2◇编程 .梯形图 .接线回路 .下传演示 电脑
——断开电源开关，按照接线图，接好设备连线
实训器材 演示面板
.录入演示
——将梯形图程序，录入计算机，然后写到PLC
■调试(及故障分析)
.工序图
PLC台
1◇查验： PLC开机[RUN档]， P1[按一下]，步进电机[启动正转]？ .故障1 图解分析 2◇查验：K2[合上]→电机[进2步/秒]，K2[断开]→电机[进1步/秒]？ 否：程序[错]
11
下
5.3
● 接 线 回 路
( 1 ) 含 故 障 图 解
返
A A 步进电机 相 E C 相 C
上
14
下
项目5.3
步进电机
●预备知识 ●工序要求 ●原理分析 ·关键点提醒 ●实操演示 ●实操任务单 ·实况点评 ●接线图 ●接线解剖图 ·接线回路 ●梯形图+表 ●程序录入 ●程序下传 ●故障1图解 ·第5章链接
Plc移位指令例
●步进电机梯形图程序的录入步骤
FXGP“梯形图”编程界面 文件 编辑 工具 视图 X1 基 母 线
程序
快/慢 K2 X2 态1 0 Y3
通
E
F
COM1 注：Y3[1态]→D相[通电]
(+)24V(-)
近
上
10
下
项目5.3
步进电机
●预备知识 ●工序要求 ●原理分析 ·关键点提醒 ●实操演示 ●实操任务单 ·实况点评 ●接线图 ●接线解剖图 ·接线回路 ●梯形图+表 ●程序录入 ●程序下传 ●故障1图解 ·第5章链接
Plc移位指令例
㈣PLC-步进电机实操步骤及演示
■接线、编程
1◇断电接线 .接线图 2◇编程 .梯形图 .接线回路 .下传演示 电脑
——断开电源开关，按照接线图，接好设备连线
实训器材 演示面板
.录入演示
——将梯形图程序，录入计算机，然后写到PLC
■调试(及故障分析)
.工序图
PLC台
1◇查验： PLC开机[RUN档]， P1[按一下]，步进电机[启动正转]？ .故障1 图解分析 2◇查验：K2[合上]→电机[进2步/秒]，K2[断开]→电机[进1步/秒]？ 否：程序[错]
11
下
5.3
● 接 线 回 路
( 1 ) 含 故 障 图 解
返
A A 步进电机 相 E C 相 C
PLC的步进电机控制系统ppt课件
系统响应慢
可能是由于算法复杂度过高或网络延 迟引起，可以通过优化算法和改善网 络状况来解决。
故障诊断困难
建立完善的故障诊断机制，通过传感 器监测和程序异常检测来快速定位问 题。
05
案例分析
案例一：某工厂的物料搬运系统
总结词
物料搬运系统是工厂中重要的组成部分，通过PLC控制步进电机来实现物料的精确搬运。
通讯连接
PLC与步进电机通过通讯 协议进行连接，如 Modbus、Profinet等， 实现数据的交互和控制。
扩展模块连接
PLC通过扩展模块与步进 电机连接，扩展模块负责 信号的转换和传输，实现 PLC对步进电机的控制。
PLC控制步进电机的编程语言
Ladder Diagram（梯形图）：采用 图形化方式表示控制逻辑，易于理解 和编程。
plc的步进电机控制系统ppt 课件
目录
• PLC与步进电机简介 • 步进电机控制系统设计 • PLC控制步进电机实现 • 步进电机控制系统调试与优化 • 案例分析
01
PLC与步进电机简介
PLC的定义与功能
定义
PLC，可编程逻辑控制器，是一种 专门为工业环境设计的数字电子设 备。
功能
通过存储在内存中的程序执行逻 辑运算、顺序控制、定时计数和 算术操作等指令，控制各种类型 的机械或生产过程。
VS
详细描述
在智能仓储系统中，货架的移动和定位是 关键环节之一。通过采用PLC作为主控制 器，实现对步进电机的精确控制。步进电 机根据PLC输出的脉冲信号实现货架的精 确移动和定位，确保货物的快速存取和准 确管理。该系统还具备智能感知、自动调 整等功能，提高了仓储管理的智能化水平 和效率。
感谢您的观看
步进电机PLC控制ppt课件
知识目标
1.能给出步进电机控制系统的 功能描述
2.能画出PLC控制系统的输入 输出接线图
3.能写出输入输出的I/O表
4.能完成梯形图程序的编制
5.能写入软件验证程序的正确 性并运行
1.步进电机的结构与原理 2.基本输入输出指令 3.定时器指令、计数指令 4.高级指令（移位指令MOV和数 据传送指令SFTL/SFTR）
复位R指令将Q0.0或Q0.1清0。
.
24
脉冲串输出（PTO）
PTO功能可输出一定脉冲个数和占空比为50%的 方波脉冲。
➢输出脉冲的个数在1-4 294 967 295范围内可调； ➢输出脉冲的周期以µs或ms为增量单位，变化范围分别
是10～65 535µs或2～65 535ms。
如果周期小于两个时间单位，周期被默认为两个时 间单位。如果指定的脉冲数为0，则脉冲数默认为1。
B'
C'
C
B
A'
工作方式为三相双三拍 时，每通入一个电脉冲，
转子也是转30，即 S =
30。
CA通电
以上三种工作方式，三相双三拍和三相单双六拍较三 相单三拍稳定，因此较常采用。
.
14
步距角
步进电机通过一个电脉冲转子转过的角度,称为步距角。
S
360 Zr N
如：Zr=40 ,
N:一个周期的运行拍数,即通电状态
循环一周需要改变的次数
Zr：转子齿数
N=3
时
S
360 3 40 3
1 单拍制
拍数：N=km
m:相数
k= 2 双拍制
.
15
细分：细分就是指电机运行时的实际步矩角是基本步矩角 的几分之一。如：驱动器工作在10细分状态时，其步矩角只为电机 固有步矩角的十分之一，也就是说：当驱动器工作在不细分的整步状 态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8°，而用细分驱动 器工作在10细分状态时，电机只转动了0.18°。细分功能完全是由
步进电机及其驱动控制系统课件
工作原理
步进电机内部通常有多个励磁线圈，当外部施加一系列的电脉冲 信号时，这些线圈按照特定的顺序通电，产生旋转磁场，从而使 电机转子转动。
步进电机的分类与特点
01
分类
按照相数可分为单相、两相和三相步进电机；按照结 构可分为反应式、永磁式和混合式步进电机。
02
1. 定位精度高
步进电机通过接收电脉冲信号来转动，每接收一个脉 冲就转动一定的角度，因此定位精度较高。
步进电机及其驱动控制系统课 件
目
CONTENCT
录
• 步进电机概述 • 步进电机驱动控制系统 • 步进电机的选型与参数计算 • 步进电机驱动控制系统的设计 • 步进电机驱动控制系统的调试与优
化 • 步进电机及其驱动控制系统的发展
趋势与展望
01
步进电机概述
步进电机的定义与工作原理
定义
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件 。
细分调整
通过调整细分参数，改善电机的步进精度和 扭矩特性。
热管理
合理设计散热方案，确保电机和驱动器在长 时间工作时温度稳定。
噪声与振动控制
优化机械和电气参数，降低电机运行时的噪 声和振动。
步进电机驱动控制系统的故障诊断与排除
故障现象分析
根据故障现象，分析可能的原因，如电源故障、机械卡滞、参数配置错误等。
控制器
控制器是步进电机驱动控制系统的核心，它负责发 出控制脉冲信号，控制步进电机的运转。
步进电机驱动控制系统的分类
按控制方式分类
可以分为开环控制系统和闭环 控制系统。开环控制系统结构 简单，成本低，但精度不高； 闭环控制系统精度高，但结构 复杂，成本高。
按电机类型分类
可以分为永磁式步进电机、反 应式步进电机和混合式步进电 机等。不同类型电机具有不同 的特性和应用场景。
步进电机内部通常有多个励磁线圈，当外部施加一系列的电脉冲 信号时，这些线圈按照特定的顺序通电，产生旋转磁场，从而使 电机转子转动。
步进电机的分类与特点
01
分类
按照相数可分为单相、两相和三相步进电机；按照结 构可分为反应式、永磁式和混合式步进电机。
02
1. 定位精度高
步进电机通过接收电脉冲信号来转动，每接收一个脉 冲就转动一定的角度，因此定位精度较高。
步进电机及其驱动控制系统课 件
目
CONTENCT
录
• 步进电机概述 • 步进电机驱动控制系统 • 步进电机的选型与参数计算 • 步进电机驱动控制系统的设计 • 步进电机驱动控制系统的调试与优
化 • 步进电机及其驱动控制系统的发展
趋势与展望
01
步进电机概述
步进电机的定义与工作原理
定义
步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件 。
细分调整
通过调整细分参数，改善电机的步进精度和 扭矩特性。
热管理
合理设计散热方案，确保电机和驱动器在长 时间工作时温度稳定。
噪声与振动控制
优化机械和电气参数，降低电机运行时的噪 声和振动。
步进电机驱动控制系统的故障诊断与排除
故障现象分析
根据故障现象，分析可能的原因，如电源故障、机械卡滞、参数配置错误等。
控制器
控制器是步进电机驱动控制系统的核心，它负责发 出控制脉冲信号，控制步进电机的运转。
步进电机驱动控制系统的分类
按控制方式分类
可以分为开环控制系统和闭环 控制系统。开环控制系统结构 简单，成本低，但精度不高； 闭环控制系统精度高，但结构 复杂，成本高。
按电机类型分类
可以分为永磁式步进电机、反 应式步进电机和混合式步进电 机等。不同类型电机具有不同 的特性和应用场景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
编程方法
2．使用移位指令实现各相所 需的脉冲信号。
例如在MW10中进行移位，每 次移位的时间为1秒钟。如图 为三相单六拍正向时序流程图， 三相单三拍可利用相同的流程 图，从M11.1开始移位，每次 移两位，而三相双三拍从 M11.2开始，每次移两位。
编程方法
在程序段1中，先产生周期为1秒钟的脉冲 信号，如图所示：
三相双三拍正向的时序图如图所示
采用西门子S7-300PLC控制三相步进电机的过程
三相单六拍正向时序图如图所示
PLC直接控制步进电机
编程方法 1．使用定时器指令实现各种时序脉冲的
要求：使用定器产生不同工作方式下的工 作脉冲，然后按照控制开关状态输出到各 相对应的输出点控制步进电机。
编程方法
PLC直接控制步进电机
可根据步进电机的工作方式，以及所要求 的频率（步进电机的速度），画出A、B、 C各相的时序图。并使用PLC产生各种时 序的脉冲
例如：采用西门子S7-300PLC控制三相 步进电机的过程。
要求通过PLC可实现三相步进电机的起停 控制、正反转控制，以及三种工作方式的 切换（每相通电时间为1秒钟）。
采用西门子S7-300PLC控制三相步进电机的过程
变量约定如下 输入：启动按钮SB1：I0.0 方向选择开关SA1：I0.1 停止按钮SB2：I0.2 三相单三拍方式选择SA2：I0.3 三相双三拍方式选择SA3：I0.4 三相单六拍方式选择SA4：I0.5
采用西门子S7-300PLC控制三相步进电机的过程
4．钳制转矩（DETENT TORQUE）
钳制转矩是指步进电机没有通电的情况下， 定子锁住转子的力矩。由于反应式步进电 机的转子不是永磁材料，所以它没有 DETENT TORQUE。
步进电机主要有以下特点
1．一般步进电机的精度为步进角的35%，且不累积。
步进电机主要有以下特点
2．步进电机外表允许的最高温度取决于 不同电机磁性材料的退磁点。 步进电机温度过高时会使电机的磁性材料 退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因 此电机外表允许的最高温度应取决于不同 电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性 材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的 甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机 外表温度在摄氏80-90度完全正常。
编程方法
在不同的工作方式下，将移位指令移动的 位数保存在MW20中，程序如图所示
编程方法
程序段5：三相单三拍或三相双六拍，每 次应移动2位。程序段6：三相单六拍，每 次应移动一位。程序段7为移位指令，由 于T1的周期为1秒钟，因此每间隔1秒钟， 移位指令左移指定的位数。再将MW10中 对应的位控制相应的输出，可实现步进电 机的控制。步进电机的反向控制可根据相 同的办法来实现。
西门子PLC与步进电机驱动器控制步进电机
作为普通数字量输出点使用时，其系统默 认地址为Q124.0、Q124.1、Q124.2 （该地址用户可根据需要自行修改），作 为高速脉冲输出时，对应的通道分别为0 通道、1通道、2通道（通道号为固定值， 用户不能自行修改）。每一通道都可输出 最高频率为2.5KHZ（周期为0.4ms）的 高频脉冲。
1．硬件设置
（2）双击SIMATIC 300 Station下的 hardware进入硬件组态工具软件进行硬 件设置如图所示。
1．硬件设置
在硬件组态工具中可以看到CPU313C集 成有24点数字量输入（DI24）、16点数 字量输出（DO16）、5通道模拟量输入 （AI5）和2通道的模拟量输出（AO2）。 另外还有计数功能（count），高频脉冲 的属性设置就在count中设置。这里的计 数器是针对计数频率要求较高的场合。双 击count（如图5.3.11所示），可进行高 速计数、频率控制以及高频脉冲输出属性 设置对话框。
编程方法
在不同的工作方式下赋予MW10不同的初 值，如图程序段2~4所示
编程方法
程序段2：三相单三拍或三相单六拍工作 方式，此时均从M11.0开始移位，两种工 作方式均为M11.6为“1”时返回。程序段 3：三相双三拍工作方式，此时从M11.1 开始因为，而在M11.7时返回。程序段4： 若按下停止按钮或没有选择工作方式时， MW10中的内容为“0”，则不会有输出。
3．保持转矩（HOLDING TORQUE）
保持转矩是指步进电机通电但没有转动时， 定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重 要的参数之一，通常步进电机在低速时的 力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出 力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率 也随速度的增大而变化，所以保持转矩就 成为了衡量步进电机最重要的参数之一。 比如，当人们说2N.m的步进电机，在没 有特殊说明的情况下是指保持转矩为 2N.m的步进电机。
西门子PLC与步进电机驱动器控制步进电机
西门子PLC与步进电机驱动器控制步进电机
控制通道产生高频脉冲分为以下两个步骤 硬件设置。 调用系统功能块SFB49。
1．硬件设置
要想使这三个通道输出高频脉冲，首先必 须进行硬件设置。硬件设置的过程如下：
（1）首先创建一个项目，CPU型号选择 为CPU313C，如图所示
步进电机的基本结构和工作原理
三相反应式步进电机 的结构如图所示
定子、转子是用硅钢 片或其他软磁材料制 成的。定子的每对极 上都绕有一对绕组， 构成一相绕组，共三 相称为A、B、C三相。
步进电机的基本结构和工作原理
在定子磁极和转子上都开有齿分度相同的 小齿，采用适当的齿数配合，当A相磁极 的小齿与转子小齿一一对应时，B相磁极 的小齿与转子小齿相互错开1/3齿距，C相 则错开2/3齿距。如图所示
1．例如：使用图所示的程序可以产生所 需要的脉冲：
编程方法
M0.0作为总控制状态位，控制脉冲发生 指令是否启动。一旦启动，采用T0、T1、 T2以及它们的组合可以得到三相单三拍和 三相双三拍的两种工作方式下，各相的脉 冲信号。如T0的状态为三相单三拍工作状 态下A相的脉冲。同理可使用类似程序得 到三相单六拍时各相所需的脉冲信号。
步进电机的基本结构和工作原理
上图中，A相绕组与齿1、5一一对应，而 此时B相绕组与齿2错开1/3齿距，而与齿 3错开2/3齿距，C相绕组与齿3错开2/3齿 距，而与齿4错开1/3齿距。
电机的位置和速度由绕组通电次数（脉冲 数）和频率成一一对应关系。而方向由绕 组通电的顺序决定。
步进电机的基本结构和工作原理
西门子PLC与步进电机驱动器控制步进电机
如图所示：CPU313C中，X2前接线端子 22、23、24号接线端子分别对应通道0、 通道1、和通道3。另外，每个通道都有自 己的硬件控制门，0通道的硬件门对应X2 前接线端子的4号接线端子，对应的输入 点默认地址为I124.2。1通道硬件门7号 接线端子，对应的输入点默认地址为 I124.5，而2号通道硬件门为12号接线端 子，对应的输入点默认地址为I125.0。
1．硬件设置
（3）双击count可进入计数器属性对话框 如图所示
3通道：以30kHz进行计数或频率 测 量 ， 以 2.5kHz 切 换 频 率 、 计 数 频率进行脉宽调制
5.2步进电机在工业控制领域的主要应用情况介绍
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产 品之一, 广泛应用在各种家电产品中，例如打印 机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机 械手臂和录像机等。另外步进电机也广泛应用于 各种工业自动化系统中。由于通过控制脉冲个数 可以很方便的控制步进电机转过的角位移，且步 进电机的误差不积累，可以达到准确定位的目的。 还可以通过控制频率很方便的改变步进电机的转 速和加速度，达到任意调速的目的，因此步进电 机可以广泛的应用于各种开环控制系统中
第五章PLC的步进电机控制系统ppt课件
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的 执行机构。一般电动机是连续旋转的，而 步进电机的转动是一步一步进行的。每输 入一个脉冲电信号，步进电机就转动一个 角度。通过改变脉冲频率和数量，即可实 现调速和控制转动的角位移大小，具有较 高的定位精度，其最小步距角可达0.75°， 转动、停止、反转反应灵敏、可靠。在开 环数控系统中得到了广泛的应用。
步进电机主要有以下特点
3．步进电机的力矩会随转速的升高而下 降。 当步进电机转动时，电机各相绕组的电感 将形成一个反向电动势；频率越高，反向 电动势越大。在它的作用下，电机随频率 （或速度）的增大而相电流减小，从而导 致力矩下降。
步进电机主要有以下特点
4．步进电机低速时可以正常运转，但若高于一 定速度就无法启动，并伴有啸叫声。 步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步 进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率， 如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可 能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频 率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频 率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一 定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升 到高速）。
2．步进电机的相数：
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数，目前 常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电 机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的 步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、 五相的为0.36°/0.72° 。在没有细分驱动器时， 用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己 步距角的要求。如果使用细分驱动器，则“相数” 将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分 数，就可以改变步距角。
5.3西门子PLC对步进电机的控制方法
PLC直接控制步进电机 西门子PLC与步进电机驱动器控制步进电
机 高频脉冲输出控制举例
PLC直接控制步进电机
使用PLC直接控制步进电机时，可使用 PLC产生控制步进电机所需要的各种时序 的脉冲。例如三相步进电机可采用三种工 作方式：
三PLC与步进电机驱动器控制步进电机
但是，在使用步进电机驱动器时，往往需 要较高频率的脉冲。因此PLC是否能产生 高频脉冲成为能否成功控制步进电机驱动 器以及步进电机的关键。西门子 CPU312C、CPU313C、CPU313-2DP 等型号，集成有用于高速计数以及高频脉 冲输出的通道，可用于高速计数或高频脉 冲输出。