PLC與步進連接及步進驅動器調試

圖文詳解 | PLC與步進連接及步進驅動器調試

PLC高速脈沖輸出功能常用于控制步進電機和伺服電機進行高精度定位控制，本文一起來學習一下步進系統的調試方法。首先要了解PLC如何與步進驅動器連接，通常根據PLC輸出信號爲正還是負可分共陽接法和共陰接法兩種，如下圖所示：

輸出脈沖和方向信號爲負信號則采用共陽接法，如三菱，信捷等品牌；輸出信號爲正信號則采用共陰接法，如西門子等。

步進電機默認是使能狀態，當接通使能信號時，電機處于脫機狀態，所以一般情況下使能很少會使用。

圖中所示爲兩相步進電機，電機出線有四線式，六線式和八線式，如下圖所示：

      四線式在電機內部已經進行串聯或並聯連接，在購買時應注意選擇，不能自己改變連接方式，使用不夠靈活，通常應用于較小的電機，如42系列步進。但是接線簡單，只需要用萬用表測量分辨出兩相繞組，沒有萬用表也可任取兩根短接，用手旋轉電機軸，如果有阻力，則說明是壹相，如果沒有切換其它組合再測試，分辨出兩相後隨意取壹組接到A+和A-,另壹組接到B+和B-上，如果電機轉向錯誤，只需將任意一相中的兩個對調。

      八線式判斷方法與四線式類似，需要自己根據控制需要進行組合，組合原則如下：

      並聯接法：四相繞組兩兩相並，繞組的電阻與電感成倍減小，電機運行時加速性能好，高速帶載力矩大，但是電機需要輸入兩倍于額定電流的電流，發熱較大，對驅動器輸出能力要求相應提高。串聯接法：繞組的電阻與電感成倍的增大，電機低速運行時穩定，噪音和發熱較小，對驅動器要求不高，但高速力矩損耗大。所以用戶可根據要求來選擇四相八線的步進電機接線方法。

      六線式步進電機接線較爲靈活，對使用人員技術要求較高，先通過萬用表測量出哪三根爲一組，並且需要判斷出中間抽頭，方法是利用電阻檔測量與另外兩根電阻相近說明其爲中間抽頭。判斷出來後根據使用場合不同使用不同的接線方式，接線方法如下：

此接法實際就是將每組的兩個相線圈串聯起來使用，電機堵轉矩大和效率高些，但是高速性能差。

上圖兩種接是是一樣的效果，抽頭與壹端連接，另一端空著不接入。這種接法電機高速性能好些，但是每相有一組線圈空閑，堵轉矩小和效率低些。

上面兩種是與單極性驅動器的連接。兩種單極性驅動的接法對電機來說都是一樣的，區別在于驅動內部的處理有分別。由于單極性驅動方式的電源利用率相比雙極性驅動方式的要低，很多驅動器已經不支持單極性連接。

      了解了電機與驅動器的連接後，我們就要學習如何對驅動的供電選擇、輸出電流調節以及細分調節。下圖中通過絲網印將說明書印刷在驅動表面。

      供電選擇：如果說明書上指示出DC，則只可使用直流供電。如果指示爲AC，則交流和直流都可使用。電壓盡量選擇接近上限，電壓越高輸出電流越小，步進電機的損耗小效率高，所以扭矩和轉速性能都較好。

       電流和細分都是通過撥碼開關進行調節，SW1、SW2、SW3控制電流大小，根據步進電機銘牌給的額定電流來設置。SW4控制全流和半流功能，當設置爲半流時，沒有脈沖輸入電機處于靜止狀態時，驅動自動減掉壹半電流，應用于靜止時不需要太大自鎖力的場合，防止電機發熱。但是垂直安裝時，靜止時也需要克服重力需要較大自鎖力，則要撥到全流模式。

       細分調節：SW5、SW6、SW7、SW8四個撥碼開個組合控制細分，圖中指示出來的數值爲細分後的步進電機旋轉壹圈需要脈沖數。有些品牌標注的爲實際細分值，需要根據步距角運算出壹圈的脈沖數。

       設置好這些後，就可以利用所學的高速脈沖輸出功能發送脈沖驅動步進運行了。妳們學會了嗎？