基于表控的单轴和多轴步进电机控制原理


©2004-2014 北京表控科技有限公司 |  http://www.stplc.cn |  http://表控.cn  |  电话:010-63362533  |   京ICP备09045934号-1
 主页    |    关于我们   |    产品展示    |    下载软件    |    技术服务    |    配套控制    |    销售代理    |    联系方式    |    招聘信息    |   相关证书

        使用表控TPC4-4TD或TPC8-8TD等系列型号的控制器控制步进电机十分方便,采用脉冲+方向控制方式,可以实现速度、方向、运行距离等步进电机的任意控制。采用表格设置无需编程,每行可以设置一个动作,很适合不会编程的人员使用。
单轴步进电机控制:
        参见图下图,图中的Y1作为脉冲输出端,Y2作为脉冲输出端

        图中有控制器的脉冲输出端与步进电机驱动器的具体接线原理,脉冲输出端Y1连接步进电机驱动器的PU端,方向控制端Y2连接DR端。驱动器必须设置为脉冲+方向的方式,PU端为脉冲方式,DR端为方向控制端。控制器的地线EG与驱动器的电源负极-V相连,控制器的供电为24V,步进电机驱动器的电源则根据不同厂家及型号、遵照其说明书要求连接所需的电源。图中,步进电机驱动器的输入信号的高端为公用端,与控制器的24V共用一个电源,因此,Y1和Y2的输出端与驱动器的输入端之间必须串联两支2K欧姆的限流电阻。
功能设置:
工作模式项
        工作模式项是设置程序行的工作模式的选项,根据具体设置功能的需要来选择设置,工作模式选项包括"蜂鸣"、"脉冲"、"时钟"、"计数"、"全停"、"暂停"及单步7种模式选项。需要设置时在所需要的程序行选择相应的工作模式,不同的工作模式当前设置行的相关选项会以不同的颜色来显示。参见下图工作模式(红圈部分):图中选择脉冲工作模式,相应的频率、和脉冲个数变为绿色,表头上显示脉冲个数单位。

脉冲输出:
        各种型号的表格程序控制器(板)至少具有1路脉冲输出,可用于输出脉冲信号给步进电机驱动器,用来控制步进电机的运行。脉冲输出控制步进电机采用脉冲+方向控制方式,步进电机驱动器也要设置为脉冲+方向模式。
        设置脉冲工作的程序行的工作模式必须选择"脉冲"选项才能具有脉冲输出功能,1路脉冲输出的控制器默认使用Y1作为脉冲输出端控制一个步进电机,2路脉冲输出的控制器默认使用Y1和Y2作为2个脉冲输出端控制两个步进电机,方向控制可以使用任意一个输出端作为方向控制端,方向控制端有无输出代表不同方向。不使用脉冲输出功能的时候Y1和Y2可作为通用的输出端使用,用于驱动电磁阀、继电器等其他电器负载。
        两路脉冲输出的控制器默认Y1和Y2为脉冲输出端,脉冲输出端接步进电机驱动器的PU端,方向控制端接驱动器的DR端。
        注意:         控制器的脉冲输出控制端和方向输出端是NPN晶体管输出,如果步进电机驱动器输入高端为5V时可以直接连接驱动器输入端的低端,如果步进电机驱动器的输入高端为24V时,需要在控制器的输出端与驱动器输入端之间分别串联2K的电阻,以防止电流过大烧毁驱动器。
        脉冲输出模式时的频率设置:
        输出频率的设置用于脉冲输出频率的设置,脉冲输出时固定由输出端Y1输出,输出设定频率的脉冲系列,脉冲频率的设定范围为100赫兹--15000赫兹,超过范围则不能正常工作,供步进电机或伺服电机等外部设备工作。
单轴脉冲输出的设置示例:单轴步进控制采用启动和停止Y2输出状态来改变电机运行的方向。下图是频率设置的示例。

        图中,第2行工作模式设置为"脉冲"模式,光标在脉冲模式的第2行时,脉冲频率项及脉冲个数输入项分别显示脉冲个数的单位,数据输入框显示为绿色。脉冲输出单位为:百万、十万、万、千、百、十、个,脉冲频率的单位为赫兹。示例中频率设置为500赫兹,脉冲个数为1101616个脉冲(一百一十万一千六百一十六)。
        本例中设置在第1、2行由X1同时启动Y1和Y2,用X2停止Y2的输出以此来控制步进电机的转动方向。由于Y2只负责方向控制,电机的运行主要依靠脉冲的有无来决定,因此Y2设置了较长的定时时间1小时,当Y1输出到达设定的脉冲个数时,Y1停止脉冲输出,步进电机停止运行。
        简单的加减速控制:如果需要加减速控制可以采用在多行设置不同频率分段设置各行的频率及脉冲个数来实现。例如:加减速启动,可由三行程序实现,第一行设置启动速度的频率,第二行设置加速的频率,第三行设置工作速度的频率,各行分别设置脉冲个数,如此组成加减速控制的启动设置,每行设置的频率和脉冲数据作为该段的数据。加减速停止功能的设置原理与此相同,只是设置的是减速停止,只是变加速设置为减速设置。设置加减速控制的时候需要注意:总的运行脉冲数中包括加速段和减速段的脉冲数,加减速的脉冲数包含在总脉冲数中,计算的时候注意要将其从总脉冲中减去。

        两轴步进电机控制:
        两轴脉冲输出控制设置示例:使用Y1和Y2作为两轴的脉冲输出端,使用Y3和Y4作为两轴的方向控制端,Y1和Y3控制一轴步进电机,Y2和Y4控制另一轴步进电机,参见下图:

        图中,设置Y1转速为8000赫兹的脉冲,输出脉冲为10000,设置Y2转速为5000赫兹的脉冲,输出脉冲为10000,设置Y3和Y4分别为两轴的方向控制端。4行程序都由X1输入端来启动,改变Y3和Y4的输出状态可以改变电机的旋转方向。
        两轴步进控制与单轴控制原理相同,下图是两轴步进控制接线原理图,X轴由Y1输出脉冲,Y3作为方向控制端,Y轴由Y2输出脉冲,Y4作为方向控制端。

技术文章
表控网
www.stplc.cn,www.表控.cn
 主页    |    公司简介   |    产品展示    |    下载软件    |    技术文章    |    设置示例    |    销售代理    |    联系方式    |    招聘信息    |   相关证书

下图是4轴步进电机控制接线原理图: