基于
PLC 的步进电动机的控制系统及其智能保护
[摘要]本文在步进电动机的基础上，利用可编程控制器 PLC 的性能特点，设计
出
PLC 可控的步进电动机控制系统，并完成了加减速的设计，最后对控制系统
的智能保护进行了理论上讨论，得到电机控制的新方法。
[关键词]
步进电动机
PLC
智能保护 控制
[sumary]:
This paper, on the basis of stepping motor, uses the programmable
controller PLC characteristics, design PLC controlled stepper motor
controlling system, and finishes the design of the acceleration and
deceleration, finally the control system’s intelligent protection were discussed
theoretically, we receive the motor controlling new method.
[key word]
stepping motor;
PLC; intelligent protection; control
1、引言
步进电动机是一种把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的
。每输入一个脉冲信号，步进
前进
一步，故又称脉冲电动机。步进电动机多用于数字式计算机的外部设备，以及
打印机、绘图机和磁盘等装置。步进电动机的驱动电源由变频脉冲信号源、脉冲
分配器及脉冲放大器组成，由此驱动电源向
绕组提供脉冲电流。
可编程逻辑控制，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物是在
顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理
器为核心、用作数字控制的专用计算机。
[1]可编程序控制器目前已经广泛应用
于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。
PLC 以微处理器为基础,综合
了计算机技术、自动控制技术和通信技术
,编程方法简单易学,功能强大,性价
比比较高。同时
,PLC 是为适应工业环境下的应用而设计的控制装置,采取了一
系列硬件和软件抗干扰措施
,可靠性高,抗干扰能力强大。PLC 采用了可编程序
的存储器
,
用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算
等操作指令
,并通过数字式、模拟式的输入和输出控制各种类型的机械或生产
过程。
PLC 主要由 CPU
模块、输入模块、 输出模块和编程器组成。
PLC 通过步进电机驱动器对步进电机进行控制,实现对步进电机的正转、
反转和速度控制。而要进一步提高系统的控制性能，就需要改变高性能伺服系
统中的非线性、参数变化、扰动和噪声等控制问题
[2]
2、正文
2.1 步进电动机
2.1.1 电动机简介
步进电动机和一般电动机一样，分为定子和转子两大部分。定子有硅钢
片叠成，装上一定相数的控制绕组，有环形分配器送来的电脉冲对多相定子
绕组轮流进行励磁；转子用硅钢片叠成或用软磁材料做成凸极结构，步进电
动机的位移量与输入脉冲数严格成比例，其转速与脉冲频率和步距角有关。
[1]步进电动机是受其输入信号而动作的，脉冲发生器所产生的电脉冲信号，
通过环形分配器按一定的顺序加到电动机的各相绕组上。为使电动机能够输出
足够的功率，经环形分配器所产生的信号还需进行功率放大。
2.1.2 步进电动机的选择
在选择步进电动机时主要考虑的是步进电动机的类型选择，根据系统要求，
确定步进电动机的电压值、电流值以及有无定位转矩和使用螺栓机构的定位装置