基于PLC的步進電機控制系統初探

向天煒

摘? 要：就目前我國的步進電機而言，這種電機的精確度在全球已經是一個控制度非常高的產品。電機的應用行業很廣，不僅能運用到相關的電子技術上，還能對現在的工業產品有所幫助。目前我國的電子技術和計算機技術已經取得了巨大的發展，而對于電機的改革也有著較大的改變。電機可以幫助我國的電子技術實行編程序控制器的應用。平常的電機功能大部分在邏輯范圍中有所涉及，而經過和計算機的結合后，可以實現對數據的模擬量控制。筆者就根據我國的PLC步進電機的控制系統進行分析和探究，并對目前電機的控制設計方法寄予簡單介紹。

關鍵詞：PLC? 步進電機? 控制初探

1? 步進電機的工作原理及在工業中的應用

我國對于步進電機的應用，大部分是在一些執行元件上有所體現。在對步進電機進行參數對比時，要求電機的位移量和脈沖個數達到正比，以求可以確保數據的準確性。同時。步進電機的速度與單位時間在一定的數據參照下應該達到正比，從而確保電機在工作中的為序可以達到穩定。

步進電機在一定程度下是作為一個執行結構執行相關的工作，步進電機的工作原理是先進行信號的轉變，進行信號轉變的機器是電機的驅動器。它主要是通過電機的方向對其進行分析和控制，然后再對其進行脈沖個數的控制，以求達到數據的準確性。在進行固定的時候，對于機器的固定角度相關人員稱為布距角，對于布局角的控制可以在一定程度上實現目標的定位準確。另外，對于機器相關頻率的控制在一定程度上也可以保證脈沖的個數達到準確。對于目標的定位在一定程度上可以幫助電機實現更快更高的效率?？偠灾?，步進電機的工作原理可以理解為在對于步距角的控制下，使得兩個脈沖頻率達到一定的頻度，從而實現目標的定位。為了使得步進電機可以在運行控制中達到基本的控制效果，首先就應該要求步進電機本身滿足需求，無論是在質量上還是在電機的操作性能上，都要確保它的高效性和精準性。其次，在選擇電機方面，一定要對電機的負載大小和精確度進行嚴格的把控和精確的了解。并且對電機的靜力距和電流進行分析確定，從而保證電機的型號可以滿足操作水準。

2? PLC技術在步進電機控制中的應用

隨著新時代大數據的到來，我國的微電子技術已經取得了巨大的發展，電子技術的控制也在步進電機的幫助下獲得了迅猛的發展，我國在近幾年的步進電機控制技術上引入了全球最先進的PLC技術。在對其技術進行更新的時候，相關工作人員注意到了產品的小型化可以幫助數據變得更準確，所以我國電機控制技術在進行更新的時候，不斷地向小型化趨勢進行發展。同時，與電機配套的傳感器，也在更新中得到了全新的升級。除此之外，傳感器的升級也會帶動相關的齒輪和電動機本體得到全新化的升級。對于其機器的控制可以確保進一步達到優越性。我國的電動機以前分為兩種電相，分別是二相電動機和四相電動機，但是在對其進行應用的時候會產生許多不足的地方，比如二相電動機在進行工作生產的時候會產生比較大的震動，而四相電動機的噪聲要比平常的電動機大很多。而現在，我國對三相電動機和五相電動機的應用，就去掉了這些缺點，噪聲和震動的不足都已經得到了解決。另外，更新升級后的三相電動機因為其系統的先進性，而且在價格上要比其他電動機比較實惠。對于我國的PLC技術的應用在一定程度上可以確保其具有完整的控制和合理的操作，我國的機電一體化已經越來越趨近與一體化，而且對于速度和位置的控制也把控得非常到位。其最重要的特點就是能確保電機的操作可以達到合理進行，這種項目的提出是可編程控制器技術的一場改革，并且進一步加快了PLC和步進電機控制的結合。

在步進電機的應用中加入相關的PLC技術可以幫助其具有較高教完善的控制力，在進行控制的時候，我國往往利用脈沖輸出功能來進行操作。步進電機的應用是通過信號的轉移和角度的更換來實行其功能的元件，在根本上步進電機是一種執行元件，在進行工作的時候，沒增加一個電脈沖就會使得出軸的系統更換一個角度，對于整個電機的輸出位移和脈沖個數而言，他們在進行工作的時候，所體現的數據往往是一個正比的狀態，而且整個電機的轉向和電機運行過程中的阻擾的相序會有一定的關聯。在對其進行電機位移量、速度和轉向進行數據統計時，應該進行合理的輸出和輸入，從而確保數據可以達到準確，減少誤差的產生。在進行PLC技術應用的時候，要想控制整個電機的輸出量和速度轉向，就得對PLC系統的控制過程進行嚴格把關，對于系統的響應能力的應用要達到合理的操作，確保整個系統的分配準確;同時，PLC在輸出端口的配置上通常是采用大功率晶體管的技術，這種技術在一定程度上可以滿足于電壓的脈沖性，才能進一步符合電流的驅動性。

PLC對步進電機進行控制時，主要是控制了步進電機的脈沖數，從而有效控制步進電機的運行，因此，在選擇 PLC時，需要從眾多的設備中選擇出具備高速脈沖輸出功能的設備，這樣在使用時，能夠憑借高速脈沖輸出，對步進電機的運行進行控制。而對其別的分配程序進行控制時，要麻煩很多。比如說環形分配程序對步進電機各相繞組的通電順序進行環形脈沖分配，通過脈沖分配的形式來幫助步進電機進一步的進行工作，從而控制接到步進電機兩相繞組的直流電源的依次通、斷，形成旋轉磁場，磁場的添加可以帶動整個電機的運行，從而使步進電機轉動，提高步進電機的工作效率。當步進電機各相繞組的通電順序按：A—B—A—B導通斷開時，步進電機正轉。當按A—B—A—B依次導通、斷開時，步進電機反轉，通過反轉和正轉的影響，可以幫助PLC技術更快地融入到步進電機的運行模式中。換句話說，步進電機可以按兩相四拍工作。這種工作方式確保步進電機再進行升級過程中可以更好地應用，每當步進電機走一步，環形脈沖分配程序的步數減一，當步數減為零時，停止環形脈沖分配，等待下一次的脈沖輸入，經過不斷循環，從而使得步進電機的環形脈沖模式可以更容易實現。

3? 軟啟動技術的原理和優點

3.1 軟啟動技術的原理

在進行步進電機控制時，要注意對其軟啟技術的應用。軟啟技術的原理主要是對工作的機動器進行串聯。從而保障電路中的觸發角可以得到很好的調節，保證整個系統的工作完整性。同時，對于電路導通角的控制也在軟啟動技術的范圍之內。對于這種技術而言，在應用時應該通過PLC的結合來保證效果的高效性，從而使得電機的轉速可以達到一定的標準，這樣可以確保該設備在運行過程中不會遭到過多的損傷。

3.2 軟啟動技術的優點

對于軟啟動技術的應用，主要是因為這種技術在應用的過程中有著靈活的特點，而且操作起來比較容易，一般工作人員就可以對其設備進行操作。同時，相關的技術在與設備進行一定的結合后，可以確保不同的設備在工作時保證設備的完整性，軟啟動技術可以根據不同設備的工作參數進行不同的啟動方式，從而保證設備運行的最大高效化。除此之外，此類技術的應用還可以讓設備的啟動更加平穩，有利于對整個設備的安全運行。這種啟動方式不具備進行電流閉環控制的條件，在啟動時，可以利用PLC對其的斜率進行調整，以達到控制啟動的目的，這種控制方法在應用的過程中，斜坡的信號是與PLC的功能有直接關系的，通過這兩者的有效結合，可以確保整個軟啟動技術運行效率更加合理穩定。

4? PLC在軟啟動器控制中的應用

4.1 斜坡升壓軟啟動

對于斜坡升壓軟啟動方式，可以在對啟動器控制中加入相關的斜率控制系統。而對于斜率進行控制可以采取PLC技術，這個技術可以對其工作時的斜率進行一定的調整，以便可以達到規范水平。同時，PLC技術的功能是合斜坡信號的頻率有著直接的關系，PLC可以根據設備進行工作時的斜率進行一定的調整，通過這兩個技術的有效結合，可以確保整個工程中在工作的時候更加方便簡單。

4.2 斜坡恒流軟啟動

這類啟動方式和上面提到的斜坡升壓軟啟動技術有著非常大的差別，這兩類技術最大的不同點就是斜坡恒流軟啟動方式在控制上屬于閉環式控制，這就可以確保整個系統在控制中更容易控制電流，可以確保在工作時，使得設備的電流達到最大值時，在進行相關的操作時，該技術可以確保整個電流達到最大值，從而完成啟動的需求。而對與斜坡升壓軟啟動技術而言，它的操作流程和該技術完全不一樣，它主要是針對電流的變化來進行相關的操作，換句話說，就是該技術主要是對其設備進行甄選，從所測得的電流中選取出現率最高的電流，這種技術可以保證設備在運行過程中的平穩性，有效地保證了電動機的實際負載程度。從而確保該風機在啟動過程中的安全性，提高整個設備的時效性。

4.3 突跳電壓斜坡啟動

對于這個突跳電壓斜坡啟動技術而言，對于它的應用主要是在那些電壓逐漸升高的設備中，隨著電壓的不斷升高，對于設備的控制度也不斷加強，而突跳電壓斜坡啟動技術就可以很好地滿足這一點，它可以通過對金甲管進行保護的方式來帶動同步基準的效能，同時，再對PLC技術進行控制時，該啟動方式可以對其電機進行不斷的檢驗，從而達到電機在運行過程中的理想狀態。

5? 結語

我國對于步進電機的控制雖然在國際上處于領先水平，但是在某些地方還是存在著大大小小的問題，要想解決這些復雜的問題，就需要我國相關的技術人員在對步進電機技術控制中不斷地進行改革和實驗，通過反反復復的實驗，得到相關的解決方案，從而確保我國的步進電機技術可以遙遙領先。

參考文獻

[1] 喬穎，周杰.PLC步進電機控制技術[J].數字技術與應用 中國科技大學，2017（7）：17，20.

[2] 盛彬.PLC步進電機控制技術[J].現代制造技術與裝備，2018（11）：167，169.

[3] 于龍.基于PLC的步進電機控制[J].電子技術與軟件工程，2018（6）：130.