式中 DL——伺服机构的位移量（mm），d ——伺服机构的脉冲当量（mm/

 

脉冲）

    3.2 

 

进给速度控制

    伺服机构的进给速度取决于步进电机的转速，而步进电机的转速取决于输入的脉冲频
率;因此可以根据该工序要求的进给速度,确定其 PLC 输出的脉冲频率: 

    f=Vf/60d (Hz) （2

 

）

    

 

式中 Vf——伺服机构的进给速度(mm/min) 

    3.3 

 

进给方向控制

    进给方向控制即步进电机的转向控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的
通电顺序来改变其转向;如三相步进电机通电顺序为 A-AB-B-BC-C-CA-A…时步进电机正
转;当绕组按 A-AC-C-CB-B-BA-A…顺序通电时步进电机反转。因此可以通过 PLC 输出的
方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现，或经编程改变输出脉冲的顺序来

 

改变步进电机绕组的通电顺序实现。

    4 PLC

 

的软件控制逻辑

    由滑台的 PLC 控制方法可知，应使步进电机的输入脉冲总数和脉冲频率受到相应的控
制。因此在控制软件上设置一个脉冲总数和脉冲频率可控的脉冲信号发生器；对于频率较
低的控制脉冲，可以利用 PLC 中的定时器构成。脉冲频率可以通过定时器的定时常数控
制脉冲周期，脉冲总数控制则可以设置一脉冲计数器 C10。当脉冲数达到设定值时，计数
器 C10 动作切断脉冲发生器回路，使其停止工作。伺服机构的步进电机无脉冲输入时便停
止运转，伺服执行机构定位。当伺服执行机构的位移速度要求较高时，可以用 PLC 中的
高速脉冲发生器。不同的 PLC 其高速脉冲的频率可达 4000~6000Hz。对于自动线上的一般

 

伺服机构，其速度可以得到充分满足。

5 

 

伺服控制、驱动及接口

    5.1 

 

步进电机控制系统的组成

    

 

步进电机的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成。

    控制系统中 PLC 用来产生控制脉冲；通过 PLC 编程输出一定数量的方波脉冲，控制步

——

进电机的转角进而控制伺服机构的进给量；同时通过编程控制脉冲频率

既伺服机构

的进给速度；环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分
配到相应的绕组。PLC 控制的步进电机可以采用软件环行分配器，也可以采用硬件环行分
配器。采用软环占用的 PLC 资源较多，特别是步进电机绕组相数 M>4 时，对于大型生产
线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省占用
PLC 的 I/O 口点数，目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动器将 PLC 输出