【天階功法】徹底教會你——步進電機接線！！！

每天一個電器知識分享 今天分享的是步進電機接線 很多新手小白剛開始接觸電器行業 圖紙不會看零件認不全別慌 我私藏的一整套電工自學教程 還有PLC編程視頻都打包好了 自由分享需要的兄弟留下888即可帶走 今天我們來學習步進控制系統 那麼我將會從三個方面 帶大家全面的瞭解步進電機的一個控制 那麼第一個方面的話呢 我們會帶大家瞭解步進電機的控制流程 就是PLC是怎麼去控制步進電機的 以及步進驅動器是幹什麼用的 步進電機長什麼樣子等等 第二個會講一下步進驅動器的一個界限 包括了供電的界限控制的界限以及電機的界限 第三部分會講解步進驅動器的一個調式 就是波碼開關的設置 包括了電流的設置以及細分的設置 那麼首先的話呢 我們先來瞭解一下這個步進電機的一個控制流程 那麼步進控制系統的話呢有兩種一種是開環的控制方式 第二種是閉環的控制方式 那麼首先先來看這個開環的控制方式 開環的控制方式呢就是PLC發脈衝給到步進驅動器 這個是PLC 那麼通過發這種脈衝的方式給到這個 佈進驅動器 然後佈進驅動器收到脈衝之後呢 就可以控制佈進電機進行旋轉 好那麼我們來看一下這個實務 那在這裡的話呢 就是一套佈進的控制系統 這一個就是PLC 然後這一部分就是佈進電機的 這個驅動器啊佈進驅動器 然後這個就是佈進電機 那麼控制的時候呢 是通過一個導線來進行一個硬連接的 發的都是一個電信號 那麼PLC的話呢 就是發脈衝給到驅動器 那麼驅動器收到脈衝 就可以控制電機的一個旋轉了啊 好那麼這裡驅動器的話呢 在中間是起到了一個至關重要的作用啊 那麼我們控制的時候我們驅動器是可以去設置細分的 假設我設置為1000個脈衝 可以控制電機走一圈 那麼1000個賣充走一圈那麼我想讓他走多少 我PLC發多少賣充就可以了 假設我想讓他走個半圈那麼這個時候呢 我PLC我就給他發500個賣充 對吧發500個這樣的賣充這是一個 這是兩個依此類推一共發500個 那麼我驅動器收到500個脈衝 就可以控制步進電機走半圈 然後步進電機的話 又和這個絲桿進行了一個連接 最終的話就可以控制這一部分 這個負載進行一個左右的移動 好那麼這種是開環的控制系統 然後除了有開環的話 還有閉環 閉環控制系統呢就是還多了一個這個編碼器 那麼在這個不進電機的尾部呢我們加個編碼器 編碼器呢再接到PLC 形成了這樣的一個閉環 就是PLC控制驅動器驅動器控制電機 然後電機的信號反饋給編碼器編碼器反饋給PLC 形成了一個這樣的閉環的控制 好那麼閉環的控制的話呢 我們就是用在那種精度要求比較高的場合 我們就會用這種閉環的控制方式 當然如果說你的精度要求高的話呢 一般我們也會用伺服電機了 除非是你的安裝的空間可能比較狹小 就比較窄裝不下伺服電機 這個時候你就可以採用這種閉環的控制方式 那麼用得最多的還是這種開環的控制方式 這種是用得比較多的 這種在精度要求比較高的場合 我們就會用閉環 然後來看一下閉環是怎麼進行控制的 那麼在這裡的話呢 電機是控制絲桿進行一個移動 然後在後面這個地方 在後面這裡啊 還有一個編碼器 這個是編碼器 那麼編碼器的話呢 到時候把這個線呢 又接回到PLC的一個輸入 那麼這樣的話呢 就形成了一個閉環的控制 形成閉環的控制的話呢 如果啊 中間你這個地方 啊比如說卡住了呀或者是怎麼情況下啊那麼到時候 我發的脈衝和我收的脈衝 只要進行一個計算我就可以知道啊中間可能有問題了 比如我想讓它走一圈 但是這個地方呢我可能中間卡住了 我反饋的信號呢可能只有個0.8圈 那麼這樣的話呢我就可以知道 要麼就是我的系統出了問題 要麼的話呢就是 程序沒寫好那也有可能對吧 正常情況下的話呢肯定就是中間這一部分出了問題 那麼這是避緩的控制方式 那麼接下來的話呢 我們來瞭解一下這個步進電機和步進驅動器 首先我們先來看一下步進電機 佈進電機和我們常規的 電機的組成是一樣的 有定子殼有轉子底部還有軸承 這裡我們重點是來看一下佈進電機的型號 以這個電機的型號為例 是42CM04 1.8度 1.5安 那麼在這裡 前面這個42呢指的是這個電機的輪廓尺寸 也就是它的法蘭大小 那這裡有個名詞啊叫法蘭 那法蘭是什麼呢 在這個電機的外部我們可以看到 這裡呢是一個比較光滑的面 那麼這個面就是這個電機的法蘭 那這個法蘭的大小為42毫米 就是這裡它的尺寸是42 那它的長和寬呢都是42啊 就是它是一個正方形的啊 42毫米 好指的是大小 然後有什麼42的啊 還有什麼86的啊 等等啊 好然後下一個1.5安 那麼這個1.5安呢 指的是這個電機的鵝定電流 就是它的一個運行時候的鵝定電流 然後在後面還有一個1.8度 1.8度指的是這個單個脈衝旋轉的角度 就是我的這個電機收到一個脈衝可以轉1.8度 好那麼如果說我想讓它轉一圈的話呢 我只需要給它200個脈衝就可以了 一個脈衝1.8度那200個脈衝呢 那乘以1.8嘛 200乘1.8就是等於360 這樣的話就可以轉360度 那我可以控制這個脈衝的數量 從而來控制這個電機走多少度 好那麼這個1.8度呢 叫做佈具角 是這個電機固有的特性 是不能改變的 好那麼這個時候就有個問題了 一個脈衝1.8度 那麼如果我想要讓這個電機走0.9度怎麼辦 那我發0.5個脈衝嗎肯定是不行的 那怎麼去解決這個問題呢 這個時候就需要步進驅動器 那麼步進驅動器的話呢 它可以控制這個電機線圈的一些那個電流以及電壓 然後呢可以讓這個電機呢走到0.8度 這個呢就是步進驅動器的一個作用 好那麼步進驅動器就是可以去 改變這個電機所旋轉的一個角度 就是可以控制精度 但是呢這個1.8度步居角它是不能變化的啊 就是步居角不能變但是呢我驅動器可以讓它走半步 就是可以讓它走半步 好那麼接下來的話呢我們來瞭解一下這個步進驅動器啊 這裡的話為了方便觀察 我們就來看一下這個模型 那麼這個步進驅動器的話 外觀 所有的步進驅動器的外觀 都長的是差不多的 正面的話有兩個表 一個是 電流調適的表格 一個是細分調適的表格 這兩個表格是很重要的 每個驅動器 這兩個表格都不一樣 後面我們會講 然後呢這個步進驅動器的話呢旁邊這裡有這個接線端子 一共有兩組那麼上面這一組的話呢是它的控制信號 這一部分就是接到PLC的用來控制這個驅動器的 最終呢就是用來控制步進電機的 下面這一部分又分成了兩組 一組是供電 下面這一組是接電機的 這裡我們來寫一下 首先先來看上面這裡 上面這裡有六個端子 一共有三組 第一組叫做PUL正以及PUL負 PUL是什麼呢 PUL就是脈衝 那麼這個地方就接到PLC的 那我PLC發的脈衝信號呢 最終就是接到了這個地方 就是脈衝的營交有兩個 一個正極一個負極 好那麼第二個 DIR 那麼DIR呢是方向引調 那也是接到PLC的 那麼方向的話呢 就是用來控制這個步進電機的正轉和反轉 那麼根據具體的設定 我有信號的時候可以是正轉 那麼沒信號就可以反轉 當然這個方向的話呢 可以通過一些其他的接線方式 可以去進行一個反向 具體是有信號正轉還是沒信號正轉 這個要看具體的接線 什麼接線就是下面的電機接線 然後這裡還有一個ena ena是死能信號 死能 使能是什麼呢就是電機的一個上電狀態 那如果有使能那麼這個電機呢它就是有電 那如果沒使能呢這個電機就沒電 當然這個地方需要注意啊在步進電機裡面 使能是反向信號 什麼意思啊 就是這個地方 給他有信號反而是不死能 那麼沒信號反而是死能 就是個反的 為什麼要這樣做呢 就是為了方便接線 一般情況下這個死能信號都是不接的 一般不接 那麼不接它就是死能 接上去之後有信號反而是不死能 好接下來再來看下一個 這個下一個這個GND和振威 那麼這一部分呢 是這個驅動器供電 就這個驅動器的話呢 也是需要接一個供電的電壓的 那麼這個供電的話呢 我們具體多少伏要看說明書啊 有直流也有交流 有24伏的 什麼36伏48伏72伏都有 然後呢 還有什麼交流220伏的都有啊 具體要看說明書 好然後在下面這裡 A正A負以及B正B負 那麼這個呢就是用來接那個電機線圈 那麼這個A正A負 A正A負 B正B負呢 就是用來接電機線圈的 那麼我們普通的電機呢 都是一個那個兩相的一個電機 就是裡面呢有兩個老組 兩個老組的話呢一共就有四根線 那兩一對嘛一對 那麼隨便接都可以啊 你可以只要找到其中一對接到A正F 那麼另外一對呢 接B正B負就可以了 好那麼這個是步進驅動器的一個接線啊 是這樣子的 好然後接下來呢再來看這裡 這裡 好那麼這裡的話呢還有一個波碼開關 這個波碼開關呢就是對應了這兩個表格 具體怎麼去設置我們等會來講 這個是步進驅動器的一個介紹啊 好那麼我們介紹完了驅動器之後呢 接下來我們就來看這個步進驅動器的一個接線啊 那麼接線的話呢我們從三個維度來進行講解 那分別是供電控制以及電機接線 那這裡的話呢以這個雷賽的DM422驅動器為例啊 那麼其他的驅動器也是一樣的 我們在看接線的時候呢一定要去找到它的說明書 然後一部分一部分的來看啊 那麼首先我們先來看這個供電 那麼在這裡這個GND和振威呢就是驅動器的一個供電 那麼在說明書裡面呢有一個說明 那麼GND和振威呢是接直流的 那如果說是其他的這個地方呢可能會寫交流啊 具體交流直流看說明書就知道了 那麼GND呢是直流的電源D 也就是說這個地方接零伏就可以了 然後正微呢是這個電源的正極 範圍是20伏到36伏 推薦用24伏 那麼這個地方呢它是一個比較寬的電壓啊 20到36都可以 那麼我們就可以用它的推薦值24伏 那麼接線的話呢就是 這個地方接零伏 然後正維接24V就可以了 這個是電源的供電的接線 接下來的話我們先來看電機的接線 那麼電機的接線就比較簡單 因為電機這裡就可以引出來四根線 把那四根線接到A正A負 B正B負就可以了 這個是線圈的 然後哪個是A線圈哪個是B線圈 這個不分啊 就是反正兩組 你把隨便一組接到A 另外一組接到B就可以了 那麼接下來的話呢 來看下一個控制的界限 那麼控制的界限的話呢 就稍微比較複雜一點點啊 那麼控制的話呢 我們常用的實際上就是其中的兩組 當然這個422的話一共有四組 有脈衝有方向有死能還有報警 那麼這裡的話我們主要是介紹脈衝和方向 死能一般不接報警的話根據需要接線就可以了 那麼首先先來看脈衝正和脈衝負 脈衝正核脈衝負的話呢一共有兩個引角 那一頭呢接正極一頭接負極就可以了 但是呢我們在接線的時候需要注意 這個控制信號啊你要看它是多少伏的 那麼在這裡啊這個422V2.0版本的呢 它的信號呢是支持5伏DC就是5伏直流 但是啊我們PLC是24伏 但是這個地方只支持5伏怎麼辦呢 怎麼把24伏的變成5伏 我們就加一個電阻就可以了 那麼加多大的電阻呢我們來看下面這裡 在這個說明書的下方有一個這個脈衝方向的接線圖 然後下面這裡呢就有一個注意事項 那如果電壓為24伏 VCC值為24伏 那就電壓為24伏的時候啊 我們的電阻呢為2K 並且它的那個功率要大於等於四分之一瓦 也就是我們串一個這樣的電阻就可以了 這個是 脈衝和方向的一個界線啊就是控制的界線 那麼具體怎麼接 我們用一個實物來看一下 我們用個模型來看一下 那麼這裡的話呢我們就只看驅動器這一部分 拿到這個圖之後呢看起來好像很複雜對吧 那麼這裡我們只需要看驅動器 這一部分我們不管 那麼接下來就來教 大家如何來接線 那這裡的話呢同樣啊我們以這個模型為例啊 那麼我已經把這個模型已經畫出來了 接下來來看一下接線 好首先的話呢我們先來看上面這一組 那個沒接全啊稍等一下 我們把這個脈衝和方向 這個文字給它解好啊 解錯了啊這裡有兩種接線方式 一個是一個是這個共陰極一個共陽極 啊這兩個呢都是一樣的 接法它的原理都是一樣的哈 好那麼首先的話呢我們先來看這個脈衝的界限 在這裡呢有兩個引角一個是脈衝正一個是脈衝負 那麼脈衝正極呢我們就給它接到那個PLC就可以了 當然要看PLC來 因為我這裡用的是西門子的PLC 西門子的PLC輸出是Q點 那麼西門子的Q點它是輸出24伏的電壓的 所以這個正就給它接到PLC的Q點就可以了 那麼負就接0伏 就是一頭接正一頭接負 那麼接線的時候就這樣接 把PUL正這裡接一根線過來 接到PLC的Q點 接到這個點Q0.0 然後PUL負我們給它接0V就可以了 這個地方接0V 0V的話電源在上面我就不畫上去了 反正接到0V就可以了 接下來脈衝接好了 但是呢又有個問題 那什麼問題呢 就是我們剛剛說的 這個驅動器啊 它只能支持5伏的信號 那麼這個Q點它是多少伏啊 24伏 那如果直接接到這個地方的話呢 會燒壞這個驅動器 那怎麼辦呢 我們只需要在這個線中間 加一個電阻就可以了 那麼從這個地方我們給它斷開 等一下斷開它 把這個線斷開 然後呢中間 串一個電阻 那麼這個電阻的阻值呢 是2000歐 然後功率要大於 等於四分之一瓦 實際上這個電阻的話呢 我們從1.8千歐 到2.2千歐 都是可以的 那為什麼要選2000歐呢 因為這個2000歐的店主 是我們所能夠買到的最普通的店主 那你說你要買一個1.8千歐的店主呢 比較難買 而且呢 2000歐的店主 他也是有誤差的嘛 所以我們就選個2000的就可以了 好那麼這個呢 就是這個賣充的一個界限啊 就是這樣接 那麼同理方向的接線也是一樣的 那麼方向的話也有一個方向正還有方向負 那麼我們把方向正同樣的把它接到 PLC的Q點 接到另一個Q點 然後另外的方向負 那麼方向負的話接靈符就可以了 和靈符這裡接到一起就行了 那麼同樣的我們在中間這個地方 也需要加一個電阻 同樣需要加一個2000歐的電阻 好那麼這個就是脈衝和方向的界線 死能也是一樣的 如果你要接死能的話呢 就把這個死能證接到PLC的Q點 然後這個負呢也接0伏 當然中間也是需要串一個電阻 否則的話呢會燒壞驅動器 截個圖 好那這個是西門子PLC的一個接線啊 那反之如果說你想把這個接到30的PLC怎麼辦呢 啊這裡的話呢就是第二種接法啊 對應了我們說明書裡面的一個供養級以及供應級 對不對 那麼剛剛的接線方式是供養級還供養供應級 看一下啊 剛剛這種 啊靈符它是接到一起的對不對 那麼它是供 因極共陰極 那共陽極怎麼接呢 對應的就類似於三菱的接法 那麼三菱的PLC和西門子的PLC呢 它是不一樣的 三菱的PLC的Y輸出2V Y是輸出0V 對不對 那麼我們接線的時候就不一樣了啊 那麼接線的話呢 我們就需要把這個三菱的Y點啊 接到這個脈衝的負 就不能接正了 我們這個地方要接Y 因為Y是0伏 接負 好那麼正呢 正極我們就給它接個24伏就可以了 這樣子接 當然我們在接的時候 同樣的要加一個電阻 那麼你的電阻可以加在哪裡呢 你可以加在這個地方 你可以加到這個地方 也可以加在這個地方 都可以 反正呢這個地方要加電阻 那麼像這種就是那個30PLC的一個接法 實際上的話呢就是給這個兩個地方供一個5伏的電 主要要看PLC輸出幾伏嘛 好那麼PLC的接線呢我們就講到這裡 最後我們來看一下這個步進驅動器的一個調適 那麼步進驅動器的話我們需要對它進行一個調電流和調細分 那麼在這裡驅動器上面有兩個表我們先來看第一個表 第一個表是電流表那麼先來看一下這個表的這個列 上面的寫了 這個SW123 這個SW123指的是三個波碼開關 第一個第二個第三個 好然後這一部分呢指的是這個電流 分別是運行電流和峯值電流 那麼調電流怎麼調呢直接看這個表 假設我要給它調到這個什麼1.36安 那麼我們只需要把這三個波馬開關調到on off on就可以了 好截個圖來看一下調到這一個 好那怎麼調呢在這個驅動器的側邊 這一部分就有波碼開關1到8 好那麼這裡我們要調到1.36安的話 把123調到on of on就可以了 那麼找到123這三個波碼開關 這三個 好那在這裡的話 沒寫 實際上的話這個地方會寫 會寫向下是on 意思是把這個波馬開關打到下方就是ON的狀態 那麼我們只需要把123打到下方 第二個不用動第三個也打到下方 ON OFF ON 那麼就可以調到1.36A了 這個是電流的調式 接下來來看這個第四個波馬開關 第四個波馬開關是全流和半流 那麼OFF是半流然後ON是全流 這兩個英文單詞如果說你不認識到時候現場一查就知道了 那全流和半流是什麼呢 就是說運行時候的電流是這個設置電流 不是是那個待機時的電流是運行電流的多少 那如果調到半流就是待機電流的一半嘛 那如果是全流呢就是待機電流 如果調到全流那麼這個待機電流就是這個運行電流 那這個是全流和半流 然後最後還有這個細分 細分的話呢 就是說多少個脈衝讓電機轉移圈 可以在這個地方設置 比如我PLC要發1000個脈衝 才能控制電機轉移圈 那麼我們就可以設置成這一部分 那麼分別設置開關是SW5678 那也就是把這個5678這三個波馬開關 分別設置為ON-ON-ON-OFF 那麼就可以設置為1000 這樣的話呢 PLC發1000個脈衝 就可以控制步進電機轉一圈 那麼具體要設多大 我們就可以根據需要進行一個設置 好 那麼步進電機的一個系統的控制呢 我們就講到這裡