200 SMART系列PLC提供了三种驱动步进电机的方法:
1、脉冲串输出(PTO)
2、脉宽调制(PWM)
3、运动轴
步进电机是将电脉冲转变为角位移或线位移,电机的转速、停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数量,不受负载变化的影响,即给电机一个脉冲信号,电机旋转一个步距角。因此PLC驱动步进电机主要依靠PLC的高速脉冲输出功能,200 SMART系列PLC最多支持3个高速脉冲输出,其具体输出数量取决于PLC的型号如下表1所示。
CPU型号 ST200 ST300 ST400 ST600
高速脉冲输出 2@100KHz 3@100KHz 3@100KHz 3@100KHz
继电器输出型号(SR)与经济型(CR)不支持高速脉冲输出功能。
硬件连接:
PLC无法对步进电机进行直接驱动,需要通过步进电机驱动器进行完成。它是将电脉冲信号转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向旋转一个固定的角度(即“步距角”)。步进电机驱动器如图1所示。
图1 步进电机驱动器
驱动器上的ENA为脱机信号(可不接);DIR为方向信号;PUL为脉冲信号,需要接到PLC的高速脉冲输出端口上。
SMART系列PLC对应的高速脉冲输出口如表2所示。
PWM通道号 PWM输出口
PWM0 Q0.0
PWM1 Q0.1
PWM2 Q0.3
(表2)
驱动器还需要对一些参数进行设置,这里以TB6600步进电机驱动器为例,通过该驱动器上的6个DIP开关进行参数设置,S1~S3用于选择8档细分控制,通过S4~S6进行电流控制。细分数即步进电机旋转一周所需的脉冲数。电流控制根据选择的步进电机电流值不同进行修改,当选用2A的电机时需要将电流值设置为2A。具体参数可通过电机标签以及驱动器上标注进行查看。
步进电机驱动器的信号输入电压主要以5V与24V为主。PLC的信号输出电压为24V,且与SMART PLC进行连接时为共阴极接线。
当选用24V步进电机驱动器时可直接与PLC信号段进行连接,接线图如图2所示。
图2 24V驱动器接线图
当选用5V驱动器时,需要进行降压处理,最简单的方法可以通过串联电阻降压,通过串联2K电阻将电压从24V降至5V。接线图如图3所示。
图3 5V驱动器接线图
下面主要介绍一下通过脉宽调制对步进电机进行驱动的方法。
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