一文带你搞懂:如何让步进电机动起来

在自动化设备中,步进驱动器和步进电机运用非常多。是每个技术员或电气工程师必须掌握应用的一类元器件,那么怎么应用步进驱动器和步进电机,让步进电机动起来?通过以下内容来学习。

01
首先了解什么是步进驱动器和步进电机?

步进驱动器(如下图):是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号(比如一个按钮闭合导通一次后断开),它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“ 步距角 ”电机转一圈是360°,假如步进电机每转需要200个脉冲,那么每接收1个脉冲电机轴转1.8°),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

1、拨码开关(如下图):用于驱动器的工作电流,细分,半流/全流等参数的设置。

2、电流参数列表(如下图):通常驱动器的最大电流要略大于电机标称电流。假如驱动器电流选小了,在负载比较大时会丢步。驱动器电流选大了:惯量越大、电感增大,使电机运行的时候会有冲力,导致系统不平衡。

3、细分参数列表(如下图):细分的概念是将上级装置发出的每个脉冲按步进电机驱动器设定的细分系数分成系数个脉冲输出。比如步进电机每转一圈为200个脉冲(电机转一圈360°每接收一个脉冲电机转1.8°),如果步进电机驱动器细分倍数为32,那么步进电机驱动器需要输出6400个脉冲步进电机才转一圈。而用户可以根据步进驱动器上的细分表设置拨码开关(见下文),设置到自己需要的参数。

4、半流/全流模式设定:比如说一个电机的额定电流为4A,再有全流和半流设置的驱动器里面,你设为4A实际上只有2-3A,这就是半流,全流的话就是4A,一般情况下我们都用半流,电机会平稳些并且不会发热,如果机械结构特殊。就像垂直运动的机械结构就需要全流来增大电机的力矩,负面影响就是电机可能会很快就发热。

5、电源接入端子(如下图):参照说明书说明,接上对应的电源。常见有DC24V~110V、AC18V~220V。

6、接电机相线端子:接电机线。任意对调A相、或者B相绕组接线,可以改变电机运行方向。不同电机绕组接线方式请参考两相步进电机接线分析。

7、脉冲/方向/使能信号端子(如下图):

补充:1)有些品牌步进驱动器上有模式设置表,在拨码开关上设置对应模式,本文以PUL+DIR指令模式为例。2)还有些步进驱动器输入使能信号不可以设置;不导通使能信号,电机处于锁轴状态。导通使能信号,电机处于自由状态。

步进电机(如下图):是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

02
步进驱动器和步进电机如何接线?

1、步进驱动器供电。在AC+AC-端子接上对应电压的电源。

2、步进驱动器输出。电机的A+、A-、B+、B-线(一般电机上有铭牌标识如下图)接到步进驱动器的A+、A-、B+、B-端子。一般有4根线的、5根线的、6根线的、8根线的、10根线的等。

3、步进驱动器控制。步进驱动器的PUL+、DIR+、ENA+可以接到电源24V,PUL-、DIR-、ENA-可以分别接一个按钮的一端,按钮的另一端接电源0V。

1)每按一下PUL+的按钮,步进启动器接收一个脉冲的信号驱动输出,步进电机走一个步距角。

2)如果要反转,按住DIR-的按钮情况下按PUL-的按钮,就可以实现反转。

3)当按住ENA-的按钮,步进驱动器接收使能信号,步进电机的轴处于自由状态,可以进行一些机械方面上的调试。如果步进驱动器没有接收使能信号,是很难转动电机轴,除非用超过电机锁轴的力才能转动,而且会损坏步进电机。

以上是用最简单的按钮方式发送脉冲信号给步进驱动器来控制步进电机。也可以用PLC高速脉冲输出点发送脉冲给步进驱动器。可以分为共阳极和共阴极两种接法。(如下图)在PLC程序写PLSY指令输出脉冲,关于PLSY指令内容在下面做详细讲解。

补充:按照以上接法就可以让步进电机动起来。但是由于步进驱动器端子接收的电压范围是5V~24V。由于在平时使用24V的电源比较多,端子容易烧坏,可以在端子接线处串一个约2K欧的电阻来降低电流。

03
PLSY指令的使用和注意要点

以下图来讲解PLSY指令的使用。PLSY K1000 K10000 Y0中的第一个操作数K1000表示为1000Hz,意思是1S中通过第三个操作数Y0点输出脉冲,闭合断开1000次。第二个操作数K10000为脉冲数,通过Y0点输出10000个脉冲。当按住X0按钮,步进电机以1000KHz的速度正转10秒。当按住X1按钮,导通Y7线圈,Y7点接在驱动器DIR端子上,步进电机以1000KHz的速度反转10秒。PLSY指令执行完,M8029闭合,Y6线圈得电。

注意要点:

1、在FX3UPLC中,PLSY指令只支持Y0和Y1点,Y2点不支持。

2、PLSY指令是16位指令,PLSY指令操作数最大为32767。可以在PLSY前加D,变为32位指令,最大允许100KHz。

3、指令完成标志位:M8029。当PLSY指令完成,M8029常开触点会闭合。不需要人为复位,驱动PLSY的条件断开后,M8029会自动断开。

补充:

如何让步进电机一直转?把PLSY指令第二个操作数K10000改为K0,在闭合X0按钮,步进电机就会一直转。

通过以上三大部分的内容,来认识步进驱动器和步进电机,了解它们之间如何接线,以及PLSY指令的使用和注意要点。你也可以让步进电机动起来!

来源:PLC发烧友,作者:技成-郑晓威,评论处大家可以补充文章解释不对或欠缺的部分,这样下一个看到的人会学到更多,你知道的正是大家需要的。。。

(0)

相关推荐

  • 我的三菱FX PLC学习之脉冲输出指令

    相信大家对脉冲都有所耳闻,那么,脉冲是什么?说到脉冲,我们很容易就联想到人的脉搏.心跳有快有慢,例如看到心动的美人,心跳可能飙升到120.而脉冲,简单来说,就是类似心电图上脉搏跳动的电压或电流波形. ...

  • 一文带你搞懂麦克斯韦电磁理论

    经典力学.电磁理论.热力学.统计力学构成了经典物理学体系,那么电磁理论究竟讲了些什么,让我们一起来了解一下. 1831年,这是一个人类历史上都值得永远铭记的时刻,法拉第在这一年发现了电磁感应理论,这个 ...

  • 一文带你搞懂电容,值得收藏!

    专业的电工电气领域自媒体,不容错过 电容是电路设计中最为普通常用的器件,是无源元件之一,有源器件简单地说就是需能(电)源的器件叫有源器件, 无需能(电)源的器件就是无源器件.电容也常常在高速电路中扮演 ...

  • C/C++编程笔记:运算符—所有编程语言的基础!一文带你搞懂它

    运算符是任何编程语言的基础.因此,如果不使用运算符,则C / C ++编程语言的功能是不完整的.我们可以将运算符定义为符号,以帮助我们对操作数执行特定的数学和逻辑计算.换句话说,我们可以说运算符对运算 ...

  • 一文带你搞懂RESTful!

    RESTful是一种基于http方法的,很流行的API设计风格. API:应用程序编程接口,一组接口规范,客户端与服务端通过请求响应来进行数据通信. REST:表述性状态传递,决定了接口的形式与原则 ...

  • 量子是什么、量子具有什么特性、又有什么作用?一文带你搞懂

    最近量子这个词非常火,像前些年的纳米这个词一样,被广泛应用在各类产品里,像什么"量子波动速读",这种方法是从日本漂洋过海来的,号称孩子用此法可在5分钟内看完一本10万字的书籍,并能 ...

  • 汽车传输动力的大脑,一文带你搞懂变速箱

    如果要问判断一款车品质的关键因素是什么,一定绕不开三大件,即发动机.底盘.变速箱.其中,变速箱的存在不仅实现了空挡和倒车行驶的功能,还可以改变传动比,简单来说就是能够根据车速,把发动机输出的动力合理分 ...

  • 热力学三大基本定律是什么?一文带你搞懂

    虽然从远古时期人类早就学会了取火和用火,人们就注意探究热.冷现象本身. 但是热力学成为一门系统的学科却要到19世纪,在19世纪40年代前后,人们已经形成了这样的观念:自然界的各种现象间都是相互联系和转 ...

  • 还在抱怨王者荣耀水晶难抽?PHP一文带你搞懂游戏中的抽奖算法

    一.初始化奖品 id 奖品的id pid 奖品的自定义id type 奖品类型,1.虚拟奖品 2.实物奖品 3.礼包码 待扩充 name 奖品名称 total 奖品总数 chance 获奖概率/抽奖基 ...

  • 一文带你搞懂Test Optional, Test Flexible与Test Blind

    由于新冠肺炎疫情,今年有成千上万的学校选择了考试可选的政策,这对许多无法参加考试的学生来说是个好消息.但是呢,具体到每所院校,大家的政策其实并不完全相同. 关于标化政策,各个院校分别采用了如下的三个词 ...