plc在步进电机控制中的应用

设计与制造Design and manufacture
0　引言
随着社会的发展和进步，我国工业产业取得了很好的发展，在工程机械领域内，步进电机作为常用的电子控制元件，在电机控制方面得到了广泛应用，其通过将电脉冲信号有效转化为角位移或者线位移，实现对电机的控制。

但是在实际应用当中，步进电机控制依然存在很多问题，因此研究步进电机控制问题是非常有必要的。

PLC是近些年来发展起来的一种控制器，其有着功能强大、体积小、可靠性高等特点，近年来得到了广泛使用，实践表明PLC逻辑控制器在步进电机控制当中，能够有效提高步进电机控制效率及质量，可以起到很好的应用效果。

1　步进电机特点
1.1　步进电机工作原理
一般来说电器工作过程中由于会受电信号脉冲以及脉冲数的影响，进而影响到电机的转速和位置，因此就需要对电脉冲信号进行一定控制和调整，而步进电机正是将电脉冲信号转化为角位移或者线位移，以调整电机位置以及转速。

此外，步进电机能够利用电子电路，把直流电流转变为可以分时供电、多项时序控制的电流，进而通过双环形脉冲信号以及功率驱动电路来组成控制系统控制电机。

1.2　步进电机特点
对于步进电机来说，步进电机的工作原理决定了其转子的角位移角度会随着脉冲数量变化而变化，二者成正比，只要有足够脉冲信号，就可以进行速度调节，因此调节范围也比较广。

另外，由于步进电机属于开环控制系统，由于在使用过程中只需要连接驱动器，就可以形成简单开环控制系统，结构相对简单，控制过程也比较方便，成本低，且可以作为控制系统一部分和其他的反馈环节构成闭环控制系统，所以说在我国机械领域得到了很广泛的应用。

最后，虽然从整体来说，步进电机控制效果很好，但是当脉冲信号发生波动时，可能会影响到步进电机的控制效果，出现失步或者振荡，振动较大时，还会产生很大噪音[1]。

1.3　控制特点
由于步进电机原理是将这些电脉冲信号转化为角位移或者线位移，一次完成调节，但是由于步进电机控制时脉冲数量以及脉冲频率无法进行有效控制，在使用过程中会存在很大困难，需要借助其它方式对其进行有效控制。

在对步进电机的控制发方面，常见的有单片机、工控机以及普通集成电路三种方式。

由于步进电机属于开环控制装置，因此其控制过程相对便捷，误差较小。

在利用PLC对步进电机进行控制时，还需要用到步进电机驱动器、控制面板以及PLC控制器，将这三种设备结合到一起，就可以完成PLC通信、信息输入、用户控制等功能，随着人们对硬件设备的更新与优化，可以有效提高操作控制面板的便捷性和综合性，能够有效提高使用者与机器之间的交互性，提高信息传输效率提高对步进电机控制水平[2]。

PLC以微处理器为基础，有着功能强、体绩效、操作便捷、维护便利等特点，应用环境适应性较强，能够在恶劣环境中保证自身工作的可靠性，因此被广泛应用到工业领域当中。

PLC在进行电机控制时可以通过一些特殊功能存储器或者是增加位控模块来对电机进行控制。

利用PLC产生的脉冲信号与方向信号，经过驱动器对这些信号的分配以及功率放大，控制步进电机每相绕组是否有电信号，进而有效控制步进电机运转[3]。

2　PLC在步进电机控制中的应用
2.1　硬件配置
利用PLC来对步进电机进行控制时，需要先保证步进电机本身的质量性能，以保证控制效果更加精确精准。

在步进电机选择过程中，需要先了解负载要求，而后根据具体的力矩、步距角大小以及电机电流来选择步进电机型号。

除了对步进电机的要求以外，由于步进电机在控制系统中与驱动器共同构成开环控制系统，所以对驱动器也有一定要求，驱动器选择也十分关键，需要根据PLC输出信号极性来确定驱动器输入信号，除了需要更加严谨选择驱动器性能和参数以外，还应当对功能进行更加细致的划分，一次有效提高电机精度[4]。

PLC对步进电机控制时，主要控制的是步进电机脉冲数，最终实现对步进电机的控制。

所以在选择PLC时，需要选择有高速脉冲输出功能的设备。

2.2　PLC在步进电机控制中的应用
PLC能够在软启动器控制中得到应用，软启动技术指的是在电动机或者电源启动过程中，把软启动器串联于二者之间，通过回路中的单片机对脉冲触发角进行调节，以此来改变其转矩。

该启动方式的应用能够确保在电机启动转速提升过程中可以更加平缓，进而确保设备不会在提速过程中受到损伤，保障电机平稳运转。

此外由于该种启动方式有着全功能保护系统，可以对设备实现过载电流保护，
PLC在步进电机控制中的应用
王晶，沙磊，王少秋，杨德志
（红云红河烟草（集团）有限责任公司昆明卷烟厂，昆明 650000）
摘要：随着社会的发展和进步，我国机械行业取得了很好的发展，步进电机作为机械领域被广泛使用的电子控制元件能够对电机进行有效控制，但是在实际应用当中，由于脉冲信号数量以及频率很难实现有效控制，因此在步进电机在应用时其控制方面依然存在很多问题，而PLC技术的应用发展，能够有效提高对电机控制的质量和效率，在对步进电机及PLC的工作原理以及控制原理进行了解之后，可以通过系统配置以及硬件设置等方式，让PLC可以对电机进行有效控制。

因此PLC的应用能够让步进电机达到更好的控制效果。

文章将就PLC在步进电机控制中的应用进行相关探讨，简单研究几种应用方式。

关键词：PLC；步进电机；电机控制；应用
中图分类号：TM76 文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）08-0025-02
2019.8·今日自动化25
Design and manufacture设计与制造
这样就可以有效避免启动过程出现硬件损坏及故障，能够更为有效的保证电动机的运转正常。

2.3　斜坡升压
PLC在斜坡升压软启动应用过程中，由于该种启动方式并没有闭环控制条件，所以可以通过PLC来对斜率进行修正，进而达到控制目的。

在该过程中，斜坡信号能够与PLC 功能相互结合，可以保证在一定时间点上来按照预定斜率增加，控制效率高，方法简便。

2.4　斜坡恒流
与斜坡升压相反，该系统启动方式属于闭环控制，在该过程中，PLC可以对电流变化速度进行调节，即调节曲线速率，由于启动速度与电流上升速率属于正相关。

在启动过程中，控制器可以缓慢增加电流直到电流达到最大值，完成启动过程，在该过程中，由于电流增加过程呈现斜坡状，因此该启动方式被称为斜坡恒流软启动。

PLC在对该种启动系统进行控制时，可以对电流变化速度进行控制与调节，可以把模糊控制规则转化为数据表，存放于存储区，减少控制中的计算量，进而有效提高控制的时效性，该方式被广泛应用于泵类负载以及风机启动当中[5]。

2.5　突跳电压斜坡启动
突跳电压斜坡启动过程中，其电压会随着时间而增长，属于开环控制系统。

在控制突跳电压斜坡启动时，需要实现对晶闸管的过载电流保护。

在利用PLC对其启动过程进行控制时，还应当检验电机切换功能，对运行条件进行核实与检验，确保控制的准确性。

3　结束语
随着社会的进步和发展，步进电机在机械设备中得到了广泛的应用，但由于步进电机在控制方面仍有很多不足，因此实际控制过程会比较困难，随着PLC技术的发展和成熟，实践证明其在步进电机控制方面能够发挥很大的作用，可以有效提高控制准确性和效率，所以在实际生产活动当中，应当加强对PLC与步进电机的研究，文章主要探讨了PLC在软启动技术中的应用，对斜坡升压、斜坡恒流以及突跳电压斜坡启动三种软启动方式进行了介绍和分析，说明了PLC技术在步进电机控制中应用的有效性。

参考文献
[1]乔颖,周杰.PLC步进电机控制技术[J].数字技术与应用,2017
(7):17,20.
[2]盛彬.PLC步进电机控制技术[J].现代制造技术与装备,2016
(11):167,169.
[3]庄焕伟,吴奕程,苏宏英.基于PLC的步进电机控制方法研究
[J].机电一体化,2012(9):48-50.
[4]王彦军,李增生.基于PLC的步进电机控制[J].科学技术与工
程,2011(5):1077-1079,1087.
[5]于龙.基于PLC的步进电机控制[J].电子技术与软件工程，
2013(16):130.
0　引言
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

1　中间继电器的工作原理及作用
它的工作原理和交流接触器一样，都是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。

线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位。

与接触器不同的是：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过相对较小的电流，所以它只用于控制电路中。

它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。

所以它一般用的全部都是辅助触头，触头数量比较多。

新国标里中间继电器的符号用K。

中间继电器大多是直流供电的，也有少数中间继电器使用交流供电。

在我们下面分析的电路当中，就有交直流都供电的情况。

只要在中间继电器的两端加上额定电压，继电器线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁吸力作用下克服返回
炼铁皮带上料系统电气控制回路分析及改造
闫继文
（甘肃省酒泉钢铁集团宏兴股份公司炼铁厂，酒泉 730000）
摘要：在工业生产和科学技术的发展过程中，控制技术起着十分重要的作用。

自动控制理论和技术的不断发展给人们提供了获得动态系统最佳性能的方法，提高了产品的质量，降低生产成本，提高劳动生产率。

同时它还把人们从繁重的体力劳动和重复的手工操作中解放出来。

在皮带上料系统中便运用了自动控制系统，通过对设备的控制来控制电动机的运转，控制设备由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。

但虽然自动控制系统给人们带来了方面，但在皮带控制系统中仍时常出现皮带由于控制回路缺陷导致的皮带系统偷停故障。

如何对皮带系统出现的故障进行改造是一个值得认真思考的问题，我根据近几年的工作实际和有关图纸分析，现已提出改进方法，此方法已投入设备使用，到目前为止未发生皮带偷停故障。

关键词：中间继电器；应急开关；拉绳开关；故障
中图分类号：TH222 文献标识码：A文章编号：2095-6487（2019）08-0026-02
作者简介：闫继文（1987-），男，助理工程师，研究方向：电
气工程。

今日自动化·2019.8
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