1、1. 步進電機感應式步進電機步進電機分為反應時步進電機、永磁式步進電機、混合式步進電機三種類型。其中反應式步進電機市面上使用的最多。本實訓設備使用的就是反應式步進電機。步進電機的相數步進電機的相數就是步進電機內部的線圈數，有2相、3相、4相、5相、6相步進電機。各種相數的步進電機需要相應的驅動器來驅動，某些相數的步進電機可以并聯相關的線圈，減少相數。步進電機的相數：是指電機內部的線圈組數，目前常用的有二相、三相、步進電機的相數：是指電機內部的線圈組數，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同，其步距角也不同，一般二相電機的四相、五相步進電機。電機相數不同，其步距角也不同，一般二

2、相電機的步距角為步距角為0.90.9/1.8/1.8、三相的為、三相的為0.750.75/1.5/1.5、五相的為、五相的為0.360.36/0.72/0.72 步進電機的相數步進電機的相數決定了步進電機的物理步距角步進電機驅動器驅動器細分技術在步進電機步距角不能滿足使用要求時，可采用細分驅動器來驅動步進電機。細分驅動器的原理是通過改變A，B相電流的大小，以改變合成磁場的夾角，從而可將一個步距角細分為多步。電機固有步距角 所用驅動器類型及工作狀態 電機運行時的真正步距角 0.9/1.8 驅動器工作在半步狀態 0.9 0.9/1.8驅動器工作在5細分狀態 0.36 0.9/1.8驅動器工作在10

3、細分狀態 0.18 0.9/1.8驅動器工作在20細分狀態 0.09 0.9/1.8驅動器工作在40細分狀態 0.045 驅動器一般都具有細分功能，常見的細分倍數有：1/2，1/4，1/8，1/16，1/32，1/64；或：1/5，1/10，1/20。細分后步進電機步距角按下列方法計算：步距角=電機固有步距角/細分數例如：一臺1.8電機設定為4細分，其步距角為1.8/4=0.45。當細分等級大于1/4后，電機的定位精度并不能提高，只是電機轉動更平穩。細分技術可以提高步進電機在低速運轉時的平穩性，減少噪音輸出，在一定程度上可以減小步距角。但是細分等級大于1/4后，電機的步距角會進一步減小，但是定

4、位誤差就會很大了。PLC驅動步進電機的方法 S7-200 PLC有兩條高速脈沖輸出指令：有兩條高速脈沖輸出指令：PTO（輸出一個頻率可調，（輸出一個頻率可調，占空比為占空比為50%的脈沖）和的脈沖）和PWM（輸出占空比可調的脈沖）。（輸出占空比可調的脈沖）。 S7-200 PL的Q0.0或Q0.1輸出端產生高速脈沖，用來驅動步進電機等實現速度和位置控制。高速脈沖串輸出PTO和脈寬調制PWM都由PLS指令來激活1. PTO1. PTO PTO 模式可以輸出一定脈沖數和占空比為50%的方波脈沖，輸出脈沖的個數范圍內調整。輸出的脈沖周期以us或ms為增量單位，變化范圍分別是

5、1065535us或265535ms。 注意：（1）如果周期小于兩個時間單位，則周期的默認值 為兩個時間單位。（2）周期設定奇數微秒或毫秒（例如75ms），會引 起波形失真。 PTO PTO功能允許多個脈沖串排隊，從而形成流水線。流水功能允許多個脈沖串排隊，從而形成流水線。流水線分為兩種：單段流水線和多段流水線。線分為兩種：單段流水線和多段流水線。 單段流水線是指流水線中每次只能存儲一個脈沖串的控制參數，初始PTO段一旦啟動，必須按照對第二個波形的要求立即刷新特殊存儲器，并再次執行PLS指令，第一個脈沖串完成，第二個波形輸出立即開始，重復這一步驟可以實現多個脈沖串的輸出。單段流水線中的各段脈沖

6、串可以采用不同的時間基準，但會導致脈沖串之間的不平穩過度，輸出多段脈沖時，編程復雜。 多段流水線是指在變量存儲區多段流水線是指在變量存儲區V建立一個包絡表。包絡表存放每建立一個包絡表。包絡表存放每個脈沖串的參數，執行個脈沖串的參數，執行PLS指令時，指令時，S7-200 PLC自動按包絡表中的順自動按包絡表中的順序及參數進行脈沖串輸出。序及參數進行脈沖串輸出。 高速脈沖輸出的編程方法1. 設置控制字節設置控制字節2. 設置周期設置周期3. 設置脈沖寬度（對設置脈沖寬度（對PWM）或設置脈沖數（對）或設置脈沖數（對PTO）4. 執行執行PLS指令指令5. 定義中斷，設置中斷連接。（可選）定義中斷

7、，設置中斷連接。（可選）6. 全局允許中斷（可選）全局允許中斷（可選）1. 設置控制字節Q0.0和和Q0.1輸出端子的高速輸出功能通過輸出端子的高速輸出功能通過PTO/PWM寄存器的不同設置來實現。寄存器的不同設置來實現。PTO/PWM寄存器由寄存器由SM66SM85特殊寄存器組成，他們的作用是監視和控制脈特殊寄存器組成，他們的作用是監視和控制脈沖輸出沖輸出PTO或脈寬調制或脈寬調制PWM的功能。的功能。2. 2. 設置周期設置周期SM67.3=1，所以周期單位為ms本例里，脈沖周期為300ms3. 3. 設置脈沖寬度（對設置脈沖寬度（對PWMPWM）或設置脈沖數對）或設置脈沖數對PTOPTO

8、PWMPTO如果使用試驗臺上的旋轉編碼器，SMD72寄存器設置的值使得步進電機帶動傳送帶運轉的距離至少要超過傳送帶的長度，才能保證將物體從最左邊移動到最右邊。SMD72設定方波脈沖輸出個數的值4. 4. 執行執行PLSPLS指令指令5. 5. 定義中斷，設置中斷連接。（可選）定義中斷，設置中斷連接。（可選）高速脈沖輸出完成后，可以觸發一個中斷。對于只是輸出一串脈沖的場合也可以不使用中斷功能。 例：有一啟動按鈕接于例：有一啟動按鈕接于I0.0，停止按鈕接于，停止按鈕接于I0.1。要求當按下啟。要求當按下啟動按鈕時，動按鈕時，Q0.0輸出輸出PTO高速脈沖，脈沖的周期為高速脈沖，脈沖的周期為30m

9、s，個數為，個數為10 000個。若輸出脈沖過程中按下停止按鈕，則脈沖輸出立即停止。個。若輸出脈沖過程中按下停止按鈕，則脈沖輸出立即停止。 編寫單段管線編寫單段管線PTO脈沖輸出程序。程序如下圖所示。脈沖輸出程序。程序如下圖所示。例：步進電動機的控制要求如圖所示。從例：步進電動機的控制要求如圖所示。從A點到點到B點為加速過程，從點為加速過程，從B到到C為恒速運行，從為恒速運行，從C到到D為減速過程。為減速過程。 在本例中，在本例中，PTOPTO管線可以分為管線可以分為3 3段，需建立段，需建立3 3段脈沖的包絡表段脈沖的包絡表。起始和終止脈沖頻率為。起始和終止脈沖頻率為2 kHz2 kHz，最大脈沖頻率為，最大脈沖頻率為10 kHz10 kHz，所以起始和，所以起始和終止周期為終止周期為500500s s，最大頻率的周期為，最大頻率的周期為100100s s。ABAB段：加速運行，應在段：加速運行，應在200200個脈沖時達到最大脈沖頻率；個脈沖時達到最大脈沖頻率；BCBC段：恒速運行，運行的脈沖個數為段：恒速運行，運行的脈沖個數為4000-200-200=36004000-200-200=3600個；個；CDCD段：減速運行，應在段：減速運行，應在200200個脈沖時完成