適用PLC使用的步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器

傳統(tǒng)上，在用PLC 控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，通常在PLC中附加一塊專用的步進(jìn)電機(jī)控制智能模塊，再與驅(qū)動(dòng)電源相連接實(shí)現(xiàn)控制功能。在市場(chǎng)上，一片PLC的價(jià)格在2000 元左右，而一塊控制智能模塊也值2000 元，再加上驅(qū)動(dòng)電源在1500 到2500 元左右，在一些小型控制中顯得成本過高。本文介紹的一種控制驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品，采用單片機(jī)內(nèi)置式控制軟件，接收PLC 的OC 門信息，將步進(jìn)電機(jī)控制模塊與驅(qū)動(dòng)電源合二為一，省去了步進(jìn)電機(jī)控制智能模塊，使成本大為降低。該驅(qū)動(dòng)器適用于各種二相、小于3A 的步進(jìn)電機(jī)。

一、系統(tǒng)硬件

本系統(tǒng)采用軟件環(huán)分驅(qū)動(dòng)，大量工作由軟件完成。硬件電路十分簡(jiǎn)單。如圖1所示。

圖1 控制驅(qū)動(dòng)器線路簡(jiǎn)圖

圖2所示，同PLC 配合閉環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)，是該驅(qū)動(dòng)器的一種典型應(yīng)用。

圖2 系統(tǒng)硬件

二、系統(tǒng)工作原理

眾所周知，普通的PLC 可編程控制器，輸入為OC 門或繼電器，很少有高速脈沖輸出口，但一般有脈沖計(jì)數(shù)輸入接口。我們利用這一特征點(diǎn)，通過以下配置可方便的完成機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過程或位置控制。

在機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上安裝過程控制使用的長(zhǎng)光柵，并在運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端設(shè)定限位開關(guān)為機(jī)械原點(diǎn)(可用光電、霍爾元件) ，遠(yuǎn)離限位開關(guān)為步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的正方向。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)通電后，首先向機(jī)械原點(diǎn)運(yùn)行，當(dāng)碰到限位開關(guān)時(shí)， PLC 內(nèi)部的計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零。如我們要進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過程控制，通過光柵與步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)的機(jī)械部件相連，確定步進(jìn)電機(jī)與光柵的脈沖當(dāng)量值之后，即可在PLC可編程控制器上編程實(shí)現(xiàn)高速高效的過程控制了。例如：步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量為01001mm ，與之配合的光柵反饋脈沖也選配輸出每個(gè)脈沖為01001mm ，這樣步進(jìn)電機(jī)每走一步，光柵反饋一次信號(hào)到PLC內(nèi)，計(jì)數(shù)器則加(或減)一。

由于該步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器有7種速度可選，在不同的運(yùn)動(dòng)情況下選不同的速度，當(dāng)運(yùn)行到確定的位置后，停止步進(jìn)電機(jī)即可。同時(shí)，控制驅(qū)動(dòng)器內(nèi)還自帶升降頻控制、整步/細(xì)分切換等功能，所以PLC 的控制使用十分方便。