步进电机PLC控制 (课堂用).ppt
PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位
PLC控制步进电机正实现正反转速度控制定位 1.步进电机正反转如何实现2.如何控制步进电机速度（即，如何计算脉冲频率）：实际步进电机控制很简单，应用都是傻瓜了，厂家做好步进电机的驱动器，步进电机如何工作由驱动器来控制，我们不需要对步进电机做深入的了解，只要知道步进电机驱动器的应用方法即可。
当然简单的步进电机工作特性，还是必须知道的，下面我会介绍！细分的作用：两相步进电机，基本步距角1.8度，即：200个脉冲电机转一圈，称之为整步。
可以在步进电机的驱动器上设定细分数，其作用是：设置为2细分（也称为半步）时，则步距角为0.9度，400个脉冲转一圈。
设置为4细分时，则步距角为0.45度，800个脉冲转一圈。
设置为8细分时，则步距角为0.225度，1600个脉冲转一圈。
细分数越高，上位机发一个脉冲走的长度越小，精度越高！这个很好理解，一个脉冲走10毫米，10%误差时，一个脉冲误差1毫米，一个脉冲走1毫米，同样是10%误差时，一个脉冲误差0.1毫米。
当然，我们不可能把细分数设的很大，达到每个脉冲行走的长度特别小的目的。
您记住两相步进电机200个脉冲转一圈就行了！细分越大，步进电机转一圈的脉冲数越大！如果想让步进机以每分钟600转的速度，行走400毫米，我们如何计算上位机需要发出的脉冲数及脉冲频率？如何控制步进电机速度（即，如何计算脉冲频率）：假定设置为四细分数，电机转一圈所需要的脉冲数即为800个，要实现步进电机600转/分的转速，上位机应该发送的脉冲频率计算方法：频率的概念是一秒钟的时间发送的脉冲个数所以，先计算步进电机每秒钟的转数600/60=10转/秒再计算10转/秒需要的脉冲数10 X 800 = 8000个即脉冲频率为 8000 ，也就是8K结论，为了实现步进电机600转/分的转速，上位机应该保持8K的脉冲输出频率现在您明白了吧？为了计算脉冲频率必须知道的两个前提条件是：1、知道步进电机转一圈需要的脉冲数；2、知道步进电机的转速，转速单位是：转/如何计算步进电机所需要的脉冲数:假定设置为四细分数，电机转一圈所需要的脉冲数即为800个，要实现步进电机行走400毫米的距离，上位机应该发送的脉冲个数计算方法：如果步进电机输出轴与丝杠（螺距：10mm ）直连，或是通过皮带轮传动，轮周长10mm. 即，步进电机转一圈，机械的行走长度为10mm。
步进电机PLC控制 (课堂用)
考虑控制程序的易用性和可维护性
确定PLC的型号和参数
注意控制程序的稳定性和可靠性
确定控制程序的设计思路和流程
06
步进电机PLC控制的应用案例
应用案例一：步进电机驱动机械臂运动
机械臂结构与功能介绍
步进电机驱动机械臂运动原理
步进电机选型与参数设置
PLC控制程序设计与实现
应用案例二：步进电机驱动传送带运动
设计控制程序：根据步进电机的运动方式和运动轨迹，设计控制程序
调试程序：对控制程序进行调试，确保其正确性和可靠性
程序优化：对控制程序进行优化，提高其性能和效率
控制程序设计的具体实现
编写PLC控制程序代码
确定步进电机型号和参数
设计PLC控制程序流程图
调试和测试控制程序
控制程序设计的注意事项
确定步进电机的型号和参数
步进电机驱动器与PLC的连接方式
步进电机与PLC的连接方式
软件连接方式
使用PLC编程软件
配置步进电机驱动器参数
连接步进电机驱动器和PLC
编写PLC控制程序
05
步进电机PLC控制程序设计
控制程序设计的基本步骤
确定控制要求：明确步进电机的运动方式和运动轨迹
选择合适的PLC：根据控制要求选择合适的PLC型号和规格
展望步进电机PLC控制未来的发展趋势和研究方向
智能化控制：利用人工智能、机器学习等技术提高步进电机PLC控制的智能化水平，实现更精准、高效的控制。
添加标题
模块化设计：采用模块化设计理念，降低步进电机PLC控制系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
添加标题
无线通信技术：利用无线通信技术，实现步进电机PLC控制系统与上位机之间的无线通信，简化系统布线，提高系统的灵活性和便捷性。
plc大学教材PPT课件
精选
绪论EXIT
26
可编程序控制器
二、应用范围 PLC的应用范围主要有哪些？
开关量逻辑控制 运动控制
连续量闭环控制 数据处理 联网控制
精选
绪论EXIT
27
可编程序控制器
• 开关量的逻辑控制
– PLC控制开关量的能力很强，所控制 的输入/输出可以从几十点到几千点
– 所控制的逻辑可以是：组合逻辑、时 序逻辑、延时计数等，都可以控制
Ｉ／Ｏ模块
CPU 电源
回路控制模块 CS1W-LCU001
精选
绪论EXIT
30
可编程序控制器
• 数据处理
– PLC能进行算术运算、数据传送、数据转 换、数据比较、数据显示等。中大型PLC 还具有浮点运算、开方、函数运算等功能
• 联网控制
– PLC与PLC之间 – PLC与可编程终端 – PLC与计算机之间 – PLC与其他智能设备
3
期末笔试成绩 （70分）
按卷面成绩，满分70分
4
奖励分 （10分）
主动参与课堂讨论并答对问题每次奖2分，最多奖励 10分； 注：包括奖励分在内，期末总评成绩封顶100分
精选
绪论EXIT
1
可编程序控制器
可编程控制器
精选
绪论EXIT
2
可编程序控制器
第1章 常用低压电器
低压 电器
手控 电器
自控 电器
项目
继电器控制
PLC 控 制
控制功能的实现
通过继电器接线
通过编制程序
对工艺变更的适应性 改变继电器接线
修改程序
控制速度
触点机械动作较慢
电子器件速度快
安装调试 可靠性 寿命
PLC培训教程幻灯片PPT
1、三菱GOT发展概括； 2、GOT1000特点、硬件结构及命名； 3、GOT1000 OS安装和功能使用； 4、GOT1000通讯； 5、GOT与PLC控制原理和操作实质讲解； 6、GTD2讲解、基本画面建立与画面切换； 7、工程中常用画面的设置和操作，报警履历等； 8、常见故障分析诊断与排除；
一、Q-PLC 基础知识培训
Page 4
1、交流伺服系统基础； 2、交流伺服系统构成； 3、伺服放大器原理； 4、编码器原理； 5、常见故障诊断与分析；
Q-PLC 基础知识培训课程
培训课程内容： 1、简单介绍PLC历史及工作原理； 2、Q-PLC特点介绍； 3、Q-PLC系统组成硬件结构及相应常用模块介绍； 4、I/O地址分配； 5、常用软元件介绍； 6、编程、GX-DEVELOPER的练习使用。
PLC培训教程幻灯片PPT
Cell Engineering Dept.
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Page 1
Q-PLC 基础知识培训课程
PLC 试验模型基本配置
Touch Panel
PLC Unit
lay Unit
伺服单元
变频器
调速器
PLC 实验模型配置图
Cell Engineering Dept.
二、GOT1000 基础知识培训
三、QD75系列定位模块培训
四、MR-J2(S)伺服系统培训
1、定位模块的应用； 2、速度控制； 3、定位产品概要； 4、定位系统结构； 5、定位控制的目的与用途； 6、定位系统的工作流程； 7、定位系统的设计概念； 8、QD75特点以及与各设备间的信号收发关系。
Cell Engineering Dept.
PLC如何控制步进电机
PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。
在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。
本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。
一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。
在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。
通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。
二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。
其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。
2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。
PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。
3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。
三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。
下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。
步进电机PLC控制PPT文档30页
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
步进电动机的PLC控制45页PPT
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
步进电动机的PLC控制
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
plc项目5.3【plc-步进电机快慢控制】ppt课件
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
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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。
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PLC的步进电机控制系统课件
控制系统的硬件和软件配置
讨论控制系统的硬件和软件配置，包括PLC型号选择、编程软件使用以及与步 进电机的接口连接。
实例讲解
通过一个实际案例，详细讲解步进电机控制系统的应用和实现过程，帮助您更好地理解和掌握这一知识。
步进电机控制系统的案例分析
分析一个实际步进电机控制系统的案例，探讨系统设计和实现中遇到的具体 问题和解决方案。
PLC的步进电机控制系统 ppt课件
本课件将介绍PLC的步进电机控制系统，通过系统简介、定义和作用、特点和 应用、控制系统设计等环节，帮助您深入了解这一重要主题。
系统简介
本节将对PLC的步进电机控制系统进行详细介绍，包括其基本原理、应用领域 以及在工业自动化中的重要性。
PLC的定义和作用
探讨PLC（可编程逻辑控制器）的定义、功能和作用，以及它在步进电机控制系统中的应用。
步进电机的特点和应用
了解步进电机的特点，包括精确定位、高转矩、低振动等特性，并探索它们在各种应用中的广泛使用。
控制系统的设计
介绍控制系统的设计过程，包括系统需求分析、硬件和软件选择、电路设计 等详细步骤。
步进电机控制的基本原理
详细介绍步进电机控制系统的基本原理，包括电流控制、步数控制和运动方向控制等重要概念。
总结与LC步进电机控制系统未来的发展方向。
PLC控制步进电机运转
摘要对可编程序控制器的步进电机控制系统进行设计,阐明了可编程序控制器及步进电机的结构和工作原理，同时给出了可编程序控制器控制步进电机电气控制系统的硬件组成和软件设计，包括可编程序控制器输入输出接线图、梯形图、程序设计和步进电机的驱动电路。
提出基于PLC的四相八拍步进电机控制的方案,介绍了控制系统的设计方案及其软硬件的实现方法，实现对四相步进电机的启动,停止控制、正反转控制。
方法简单易行,编程容易,可靠性高。
关键字：步进电动机 PLC 梯形图驱动电路目录1 引言 (4)2课题分析 (4)2.1 任务分析 (4)2.2 方案设计 (4)3 反应式步进电机 (6)3.1 步进电机的结构 (6)3.2 步进电机的工作原理 (7)4 可编程器件FX2N-32MR (8)4.1 FX2N-32MR的结构 (8)4.2 FX2N-32MR的工作原理 (8)5 硬件设计 (8)5.1 I/O端口 (8)5.2 I/O端子连接线 (9)5.3 驱动电路 (10)6 软件设计 (11)6.1 PLC控制步进电机控制方法 (11)6.2 梯形图 (12)7 调试 (14)7.1 硬件调试 (14)7.2 软件调试 (15)7.3 运行调试 (15)8 结论 (15)9 心得体会 (15)参考文献 (16)1．引言随着微处理器、计算机和数字通信技术的发展，计算机控制已经广泛地应用在所有的工业领域。
现代社会要求制造业对市场做出迅速的反应，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有较高的可靠性和灵活性，可编程器件正是顺应这个要求，PLC已广泛应用各种机械设备和生产过程的自动化控制系统中。
步进电机是一种控制精度极高的电机。
在PLC步进电动机的控制系统中，输入到步进电动机绕组中的脉冲数或频率可以控制步进电动机的角位移和转速，在给步进电动机的各绕组输入脉冲时需要应用脉冲分配器分配脉冲。
2．课题分析2.1 任务分析步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
PLC与步进电机的运动控制
04
运动控制算法介绍
运动控制算法的定义与分类
定义
运动控制算法是指用于控制机械设备按照预设轨迹或模式进 行运动的算法。
分类
根据不同的分类标准，运动控制算法可以分为多种类型，如 基于物理模型的算法、基于规则的算法、基于学习的算法等 。
常见的运动控制算法介绍
PID控制算法
PID控制算法是一种经典的控制算 法，通过比例、积分和微分三个 环节来调整输出，以达到对被控 对象的精确控制。
步进电机具有快速启动、停止和反转 的能力，且定位精度高，控制简单， 广泛应用于自动化设备和数控机床等 领域。
步进电机的工作原理
01
步进电机由定子和转子组成，定子上有多个励磁绕 组，转子由软磁材料制成。
02
当给定子绕组按一定顺序通电时，转子会按通电顺 序产生旋转力矩，从而实现步进运动。
03
步进电机的旋转方向和旋转角度取决于输入脉冲的 相序和数目。
PLC控制步进电机的基本原理是将 PLC输出的脉冲信号通过驱动器驱动 步进电机转动，同时通过编码器反 馈实现闭环控制。
PLC控制步进电机的实现方式
硬件连接
将PLC的输出端口与步进电机的驱动器连接，驱动器再与 步进电机连接，同时将编码器的反馈信号接入PLC的输入 端口。
编程实现
通过PLC编程软件，编写控制程序，实现对步进电机的精 确控制。程序中需要包括对步进电机的启动、停止、方向 控制、速度调节等操作的控制逻辑。
PLC的编程语言和开发环境
编程语言
PLC的编程语言主要有指令表（IL）、 梯形图（LD）、顺序功能图（SFC） 等。
开发环境
常见的PLC开发环境有西门子的STEP 7、三菱的GX Works、欧姆龙的CXProgrammer等。
第五章PLC的步进电机控制系统ppt课件
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
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：
三相单三拍 三相双三拍 三相单六拍
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
步进电机的基本参数主要有以下内容 1．电机固有步距角 2．步进电机的相数 3．保持转矩（HOLDING TORQUE） 4．钳制转矩（DETENT TORQUE）
1．电机固有步距角
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。
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A
B'
C'
C
B
A'
AB通电
A
B'
C'
C
B
A'
BC通电
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
A
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。
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
综合实训项目-步进电机的PLC控制
任务描述
1. 完成步进电机、输入按钮与PLC的系统连接 2. 编程实现步进电机的正向运转 3. 用两个按钮，实现0.001S步进控制和1S步进控制 4. 用两个开关，实现100步计数控制和10 步计数控制 5. 用一个按钮实现步进的正反转控制
42
C 3B A'
A相通电，转子1、3齿和A相对齐。
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
A、B相同时通电
A
B'
C'
C
B
A'
（1）BB' 磁场对 2、4 齿有磁拉力，该拉力使转子顺时针
方向转动。
（2）AA' 磁场继续对1、3齿有拉力。
所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA' 通电，
A 相通电使转子1、3齿和 AA' 对齐。
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
A
B'
C'
C
B
A'
B相通电，转子2、4齿和B
相轴线对齐，相对A相通电 位置转30；
A
B'
C'
C
B
A'
C相通电再转30
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，一 个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
步进电动机的工作原理与特点
原理：步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位 移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，
带动机械移动一小段距离。它的运动形式是步进式的。
特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。 (2)控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序，改变转动方向。
三相单三拍的特点： （1）每来一个电脉冲，转子转过 30。此角称为步距角，
用S表示。
（2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，改变通 电顺序即可改变转向。
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
二、三相单双六拍
三相绕组的通电顺序为：
AABBBCCCAA 共六拍。
工作过程：
A B' 1 C'
(4)角位移量或线位移量与电脉冲数成正比.
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
• 步进电机的结构和工作原理 • 1.步进电机结构
•
步进电机可分为反应式和励磁式两大类。两类的区别在于反应式步进电机转
子上无励磁绕组，转子上出现的磁极是由于定于绕组通电后产生的磁场而生成
的。两类步进电机的动作原理相同，这里以反应式步进电机为例进行分析。
驱动器靠精度控制电机的相电流所产生的，与电机无关。
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
•
图5-41是一种三相反应式步进电机，它由定子与转子两部分构成。电机定子
上有六个磁极，每个极上装有控制绕组，每两个相对的磁极组成一相。
脉 冲
放
步
负
分 配
大
进
载
器
器
机
脉冲信号
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
• 步进电机的转动受脉冲信号控制，每来一个脉冲信号，定 子绕组通电的状态就改变一次，而定子绕组通电后产生的 磁场对转子产生作用将使转子产生一个角位移。改变步进 电机定子绕组通电状态的电路称为脉冲分配器。控制脉冲 信号来到后，先送到脉冲分配器，经过分配器输出的信号 决定各定子绕组通电的顺序和步进电机转动的速度。步进 电机控制电路框图如图5-42 所示。从分配器输出的脉冲信 号还需经过功率放大之后才能送至步进电机的定子绕组。
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
能力（技能）目标
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）
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
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 ZrN
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 3 403
1 单拍制
拍数：N=km
m:相数
k= 2 双拍制
2020/11/10
综合实训项目1-步进电机的PLC控制
工作方式
步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单双六拍、 三相双三拍等。
一、三相单三拍 （1）三相绕组联接方式：Y 型 （2）三相绕组中的通电顺序为：
A相B相C相
通电顺序也可以为：
A 相 C 相 B 相
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（3）工作过程
A
B' 1 C'
42
C 3B
A'
A 相通电，A 方向的
磁通经转子形成闭合回路。 若转子和磁场轴线方向原 有一定角度，则在磁场的 作用下，转子被磁化，吸
引转子，由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合， 因此会在磁力线扭曲时产生切向力而形成磁阻转矩， 使转子转动，使转、定子的齿对齐停止转动。
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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
转子转了15°。
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B相通电，转子2、4齿和B相对齐，又转了15。
A
B'
C'
C
B
A'
总之，每个循环周期，有六种通电状态，所以称为三相六 拍，步距角为15。
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三、三相双三拍
三相绕组的通电顺序为：