向天煒

摘? 要：就目前我國(guó)的步進(jìn)電機(jī)而言，這種電機(jī)的精確度在全球已經(jīng)是一個(gè)控制度非常高的產(chǎn)品。電機(jī)的應(yīng)用行業(yè)很廣，不僅能運(yùn)用到相關(guān)的電子技術(shù)上，還能對(duì)現(xiàn)在的工業(yè)產(chǎn)品有所幫助。目前我國(guó)的電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的發(fā)展，而對(duì)于電機(jī)的改革也有著較大的改變。電機(jī)可以幫助我國(guó)的電子技術(shù)實(shí)行編程序控制器的應(yīng)用。平常的電機(jī)功能大部分在邏輯范圍中有所涉及，而經(jīng)過和計(jì)算機(jī)的結(jié)合后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的模擬量控制。筆者就根據(jù)我國(guó)的PLC步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析和探究，并對(duì)目前電機(jī)的控制設(shè)計(jì)方法寄予簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞：PLC? 步進(jìn)電機(jī)? 控制初探

1? 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及在工業(yè)中的應(yīng)用

我國(guó)對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用，大部分是在一些執(zhí)行元件上有所體現(xiàn)。在對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)對(duì)比時(shí)，要求電機(jī)的位移量和脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到正比，以求可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)。步進(jìn)電機(jī)的速度與單位時(shí)間在一定的數(shù)據(jù)參照下應(yīng)該達(dá)到正比，從而確保電機(jī)在工作中的為序可以達(dá)到穩(wěn)定。

步進(jìn)電機(jī)在一定程度下是作為一個(gè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)執(zhí)行相關(guān)的工作，步進(jìn)電機(jī)的工作原理是先進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)變，進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)變的機(jī)器是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器。它主要是通過電機(jī)的方向?qū)ζ溥M(jìn)行分析和控制，然后再對(duì)其進(jìn)行脈沖個(gè)數(shù)的控制，以求達(dá)到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行固定的時(shí)候，對(duì)于機(jī)器的固定角度相關(guān)人員稱為布距角，對(duì)于布局角的控制可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的定位準(zhǔn)確。另外，對(duì)于機(jī)器相關(guān)頻率的控制在一定程度上也可以保證脈沖的個(gè)數(shù)達(dá)到準(zhǔn)確。對(duì)于目標(biāo)的定位在一定程度上可以幫助電機(jī)實(shí)現(xiàn)更快更高的效率?？偠灾竭M(jìn)電機(jī)的工作原理可以理解為在對(duì)于步距角的控制下，使得兩個(gè)脈沖頻率達(dá)到一定的頻度，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的定位。為了使得步進(jìn)電機(jī)可以在運(yùn)行控制中達(dá)到基本的控制效果，首先就應(yīng)該要求步進(jìn)電機(jī)本身滿足需求，無論是在質(zhì)量上還是在電機(jī)的操作性能上，都要確保它的高效性和精準(zhǔn)性。其次，在選擇電機(jī)方面，一定要對(duì)電機(jī)的負(fù)載大小和精確度進(jìn)行嚴(yán)格的把控和精確的了解。并且對(duì)電機(jī)的靜力距和電流進(jìn)行分析確定，從而保證電機(jī)的型號(hào)可以滿足操作水準(zhǔn)。

2? PLC技術(shù)在步進(jìn)電機(jī)控制中的應(yīng)用

隨著新時(shí)代大數(shù)據(jù)的到來，我國(guó)的微電子技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的發(fā)展，電子技術(shù)的控制也在步進(jìn)電機(jī)的幫助下獲得了迅猛的發(fā)展，我國(guó)在近幾年的步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)上引入了全球最先進(jìn)的PLC技術(shù)。在對(duì)其技術(shù)進(jìn)行更新的時(shí)候，相關(guān)工作人員注意到了產(chǎn)品的小型化可以幫助數(shù)據(jù)變得更準(zhǔn)確，所以我國(guó)電機(jī)控制技術(shù)在進(jìn)行更新的時(shí)候，不斷地向小型化趨勢(shì)進(jìn)行發(fā)展。同時(shí)，與電機(jī)配套的傳感器，也在更新中得到了全新的升級(jí)。除此之外，傳感器的升級(jí)也會(huì)帶動(dòng)相關(guān)的齒輪和電動(dòng)機(jī)本體得到全新化的升級(jí)。對(duì)于其機(jī)器的控制可以確保進(jìn)一步達(dá)到優(yōu)越性。我國(guó)的電動(dòng)機(jī)以前分為兩種電相，分別是二相電動(dòng)機(jī)和四相電動(dòng)機(jī)，但是在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生許多不足的地方，比如二相電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行工作生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生比較大的震動(dòng)，而四相電動(dòng)機(jī)的噪聲要比平常的電動(dòng)機(jī)大很多。而現(xiàn)在，我國(guó)對(duì)三相電動(dòng)機(jī)和五相電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用，就去掉了這些缺點(diǎn)，噪聲和震動(dòng)的不足都已經(jīng)得到了解決。另外，更新升級(jí)后的三相電動(dòng)機(jī)因?yàn)槠湎到y(tǒng)的先進(jìn)性，而且在價(jià)格上要比其他電動(dòng)機(jī)比較實(shí)惠。對(duì)于我國(guó)的PLC技術(shù)的應(yīng)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(guó)的機(jī)電一體化已經(jīng)越來越趨近與一體化，而且對(duì)于速度和位置的控制也把控得非常到位。其最重要的特點(diǎn)就是能確保電機(jī)的操作可以達(dá)到合理進(jìn)行，這種項(xiàng)目的提出是可編程控制器技術(shù)的一場(chǎng)改革，并且進(jìn)一步加快了PLC和步進(jìn)電機(jī)控制的結(jié)合。

在步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用中加入相關(guān)的PLC技術(shù)可以幫助其具有較高教完善的控制力，在進(jìn)行控制的時(shí)候，我國(guó)往往利用脈沖輸出功能來進(jìn)行操作。步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用是通過信號(hào)的轉(zhuǎn)移和角度的更換來實(shí)行其功能的元件，在根本上步進(jìn)電機(jī)是一種執(zhí)行元件，在進(jìn)行工作的時(shí)候，沒增加一個(gè)電脈沖就會(huì)使得出軸的系統(tǒng)更換一個(gè)角度，對(duì)于整個(gè)電機(jī)的輸出位移和脈沖個(gè)數(shù)而言，他們?cè)谶M(jìn)行工作的時(shí)候，所體現(xiàn)的數(shù)據(jù)往往是一個(gè)正比的狀態(tài)，而且整個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)向和電機(jī)運(yùn)行過程中的阻擾的相序會(huì)有一定的關(guān)聯(lián)。在對(duì)其進(jìn)行電機(jī)位移量、速度和轉(zhuǎn)向進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行合理的輸出和輸入，從而確保數(shù)據(jù)可以達(dá)到準(zhǔn)確，減少誤差的產(chǎn)生。在進(jìn)行PLC技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，要想控制整個(gè)電機(jī)的輸出量和速度轉(zhuǎn)向，就得對(duì)PLC系統(tǒng)的控制過程進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)于系統(tǒng)的響應(yīng)能力的應(yīng)用要達(dá)到合理的操作，確保整個(gè)系統(tǒng)的分配準(zhǔn)確;同時(shí)，PLC在輸出端口的配置上通常是采用大功率晶體管的技術(shù)，這種技術(shù)在一定程度上可以滿足于電壓的脈沖性，才能進(jìn)一步符合電流的驅(qū)動(dòng)性。

PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，主要是控制了步進(jìn)電機(jī)的脈沖數(shù)，從而有效控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行，因此，在選擇 PLC時(shí)，需要從眾多的設(shè)備中選擇出具備高速脈沖輸出功能的設(shè)備，這樣在使用時(shí)，能夠憑借高速脈沖輸出，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制。而對(duì)其別的分配程序進(jìn)行控制時(shí)，要麻煩很多。比如說環(huán)形分配程序?qū)Σ竭M(jìn)電機(jī)各相繞組的通電順序進(jìn)行環(huán)形脈沖分配，通過脈沖分配的形式來幫助步進(jìn)電機(jī)進(jìn)一步的進(jìn)行工作，從而控制接到步進(jìn)電機(jī)兩相繞組的直流電源的依次通、斷，形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的添加可以帶動(dòng)整個(gè)電機(jī)的運(yùn)行，從而使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，提高步進(jìn)電機(jī)的工作效率。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通電順序按：A—B—A—B導(dǎo)通斷開時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)按A—B—A—B依次導(dǎo)通、斷開時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，通過反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)的影響，可以幫助PLC技術(shù)更快地融入到步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行模式中。換句話說，步進(jìn)電機(jī)可以按兩相四拍工作。這種工作方式確保步進(jìn)電機(jī)再進(jìn)行升級(jí)過程中可以更好地應(yīng)用，每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當(dāng)步數(shù)減為零時(shí)，停止環(huán)形脈沖分配，等待下一次的脈沖輸入，經(jīng)過不斷循環(huán)，從而使得步進(jìn)電機(jī)的環(huán)形脈沖模式可以更容易實(shí)現(xiàn)。

3? 軟啟動(dòng)技術(shù)的原理和優(yōu)點(diǎn)

3.1 軟啟動(dòng)技術(shù)的原理

在進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)控制時(shí)，要注意對(duì)其軟啟技術(shù)的應(yīng)用。軟啟技術(shù)的原理主要是對(duì)工作的機(jī)動(dòng)器進(jìn)行串聯(lián)。從而保障電路中的觸發(fā)角可以得到很好的調(diào)節(jié)，保證整個(gè)系統(tǒng)的工作完整性。同時(shí)，對(duì)于電路導(dǎo)通角的控制也在軟啟動(dòng)技術(shù)的范圍之內(nèi)。對(duì)于這種技術(shù)而言，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該通過PLC的結(jié)合來保證效果的高效性，從而使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以確保該設(shè)備在運(yùn)行過程中不會(huì)遭到過多的損傷。

3.2 軟啟動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于軟啟動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，主要是因?yàn)檫@種技術(shù)在應(yīng)用的過程中有著靈活的特點(diǎn)，而且操作起來比較容易，一般工作人員就可以對(duì)其設(shè)備進(jìn)行操作。同時(shí)，相關(guān)的技術(shù)在與設(shè)備進(jìn)行一定的結(jié)合后，可以確保不同的設(shè)備在工作時(shí)保證設(shè)備的完整性，軟啟動(dòng)技術(shù)可以根據(jù)不同設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行不同的啟動(dòng)方式，從而保證設(shè)備運(yùn)行的最大高效化。除此之外，此類技術(shù)的應(yīng)用還可以讓設(shè)備的啟動(dòng)更加平穩(wěn)，有利于對(duì)整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行。這種啟動(dòng)方式不具備進(jìn)行電流閉環(huán)控制的條件，在啟動(dòng)時(shí)，可以利用PLC對(duì)其的斜率進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到控制啟動(dòng)的目的，這種控制方法在應(yīng)用的過程中，斜坡的信號(hào)是與PLC的功能有直接關(guān)系的，通過這兩者的有效結(jié)合，可以確保整個(gè)軟啟動(dòng)技術(shù)運(yùn)行效率更加合理穩(wěn)定。

4? PLC在軟啟動(dòng)器控制中的應(yīng)用

4.1 斜坡升壓軟啟動(dòng)

對(duì)于斜坡升壓軟啟動(dòng)方式，可以在對(duì)啟動(dòng)器控制中加入相關(guān)的斜率控制系統(tǒng)。而對(duì)于斜率進(jìn)行控制可以采取PLC技術(shù)，這個(gè)技術(shù)可以對(duì)其工作時(shí)的斜率進(jìn)行一定的調(diào)整，以便可以達(dá)到規(guī)范水平。同時(shí)，PLC技術(shù)的功能是合斜坡信號(hào)的頻率有著直接的關(guān)系，PLC可以根據(jù)設(shè)備進(jìn)行工作時(shí)的斜率進(jìn)行一定的調(diào)整，通過這兩個(gè)技術(shù)的有效結(jié)合，可以確保整個(gè)工程中在工作的時(shí)候更加方便簡(jiǎn)單。

4.2 斜坡恒流軟啟動(dòng)

這類啟動(dòng)方式和上面提到的斜坡升壓軟啟動(dòng)技術(shù)有著非常大的差別，這兩類技術(shù)最大的不同點(diǎn)就是斜坡恒流軟啟動(dòng)方式在控制上屬于閉環(huán)式控制，這就可以確保整個(gè)系統(tǒng)在控制中更容易控制電流，可以確保在工作時(shí)，使得設(shè)備的電流達(dá)到最大值時(shí)，在進(jìn)行相關(guān)的操作時(shí)，該技術(shù)可以確保整個(gè)電流達(dá)到最大值，從而完成啟動(dòng)的需求。而對(duì)與斜坡升壓軟啟動(dòng)技術(shù)而言，它的操作流程和該技術(shù)完全不一樣，它主要是針對(duì)電流的變化來進(jìn)行相關(guān)的操作，換句話說，就是該技術(shù)主要是對(duì)其設(shè)備進(jìn)行甄選，從所測(cè)得的電流中選取出現(xiàn)率最高的電流，這種技術(shù)可以保證設(shè)備在運(yùn)行過程中的平穩(wěn)性，有效地保證了電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)載程度。從而確保該風(fēng)機(jī)在啟動(dòng)過程中的安全性，提高整個(gè)設(shè)備的時(shí)效性。

4.3 突跳電壓斜坡啟動(dòng)

對(duì)于這個(gè)突跳電壓斜坡啟動(dòng)技術(shù)而言，對(duì)于它的應(yīng)用主要是在那些電壓逐漸升高的設(shè)備中，隨著電壓的不斷升高，對(duì)于設(shè)備的控制度也不斷加強(qiáng)，而突跳電壓斜坡啟動(dòng)技術(shù)就可以很好地滿足這一點(diǎn)，它可以通過對(duì)金甲管進(jìn)行保護(hù)的方式來帶動(dòng)同步基準(zhǔn)的效能，同時(shí)，再對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行控制時(shí)，該啟動(dòng)方式可以對(duì)其電機(jī)進(jìn)行不斷的檢驗(yàn)，從而達(dá)到電機(jī)在運(yùn)行過程中的理想狀態(tài)。

5? 結(jié)語

我國(guó)對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的控制雖然在國(guó)際上處于領(lǐng)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(fù)雜的問題，就需要我國(guó)相關(guān)的技術(shù)人員在對(duì)步進(jìn)電機(jī)技術(shù)控制中不斷地進(jìn)行改革和實(shí)驗(yàn)，通過反反復(fù)復(fù)的實(shí)驗(yàn)，得到相關(guān)的解決方案，從而確保我國(guó)的步進(jìn)電機(jī)技術(shù)可以遙遙領(lǐng)先。

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