滁州西门子电机中国总代理

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步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在工业领域占有极其重要的作用，它是在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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转动一个固定的角度，称为“步距角"，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。 那么步进电机的线路连接使用的接线端子常见种类和布局是怎么样的呢？

步进电机中用量比较大的是PCB接线端子。LC系列产品是一类组合插拔式接线端子，与组合件LZ系列产品配套使用。该系列拥有多种间距，例如：2.5,3.5,3.81,5.0,5.08,7.5,7.62…等，接线位数2-24P。产品功能丰富，能提供带法兰固定，也有正面、侧面、斜面等不同进线方向的样式。该系列产品里您也可以选择螺丝锁定与免螺丝锁定的接线方式。而LZ系列产品刚好与LC系列产品形成配套。

还会用到LS弹簧式接线端子和LW栅栏式接线端子，LW系列产品结构简单，直观以及连接牢固。焊针位置与形式多种多样，例如中间位，边位，双针位，九十度弯针和带焊锡线孔型。产品提供6.36,7.62,8.25,9.52,10.0,11,0,13.0.…等各类间距，有选配防护罩盖品种。LS系列产品是弹簧式印刷线路板接线端子，提供2.54,3.5,5.0,5.08,7.5…等各类间距。适用于高密度配线的要求，单芯线能直接插入，退线时只需一把起子压下即可轻易将导线取出。，同时具有极优的放防导线松动功能。

步进电机是一种将电脉冲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时就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角"），其旋转以固定的角度运行。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量以达到准确定位的目的;同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度而达到调速的目的。步进电机作为一种控制用的特种电机，因其没有积累误差（精度为****）而广泛应用于各种开环控制。

　　1 定位原理及方案
　　1.1 步进电机加减速控制原理
　　步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减速过程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保证在不失步和过冲前提下，用*快的速度（或*短的时间）移动到位置。
　　步进电机常用的升降频控制方法有2种：直线升降频（图1）和指数曲线升降频（图2）。指数曲线法具有较强的跟踪能力，但当速度变化较大时平衡性差。直线法平稳性好，适用于速度变化较大的快速定位方式。以恒定的加速度升降，规律简练，用软件实现比较简单，本文即采用此方法。

　　1.2 定位方案
　　要保证系统的定位精度，脉冲当量即步进电机转一个步距角所移动的距离不能太大，而且步进电机的升降速要缓慢，以防止产生失步或过冲现象。但这两个因素合在一起带来了一个突出问题：定位时间太长，影响执行机构的工作效率。因此要获得高的定位速度，同时又要保证定位精度，可以把整个定位过程划分为两个阶段：粗定位阶段和精定位阶段。粗定位阶段，采用较大的脉冲当量，如0.1mm/步或1mm/步，甚至更高。精定位阶段，为了保证定位精度，换用较小的脉冲当量，如0.01mm/步。虽然脉冲当量变小，但由于精定位行程很短（可定为全行程的五十分之一左右），并不会影响到定位速度。为了实现此目的，机械方面可通过采用不同变速机构实现。
　　工业机床控制在工业自动化控制中占有重要位置，定位钻孔是常用工步。设刀具或工作台欲从A点移至C点，已知AC=200mm，把AC划分为AB与BC两段，AB=196mm，BC=4mm，AB段为粗定位行程，采用0.1mm/步的脉冲当量依据直线升降频规律快速移动，BC段为精定位行程，采用0.01mm/步的脉冲当量，以B点的低频恒速运动完成**定位。在粗定位结束进入精定位的同时，PLC自动实现变速机构的更换。
　　2 定位程序设计
　　2.1 PLC脉冲输出指令
　　目前较为先进的PLC不仅具有满足顺序控制要求的基本逻辑指令，而且还提供了丰富的功能指令。Siemens S7-200系列PLC的PLUS指令在Q0.0和Q0.1输出PTO或PWM高速脉冲，*大输出频率为20KHz。脉冲串（PTO）提供方波输出（50%占空比），用户控制周期和脉冲数。脉冲宽度可调制（PWM）酮能提供连续、变占空比输出，用户控制周期和脉冲宽度。本文采用PTO的多段管线工作方式实现粗定位，PTO的单段管线方式实现精定位。
　　上述例子中，假定电机的起动和结束频率是2KHz，*大脉冲频率是10KHz。在粗定位过程中，用200个脉冲完成升频加速，400个脉冲完成降频减速。使用PLC的PTO多段管线脉冲输出时，用下面的公式计算升降频过程中的脉冲增量值。
　　给定段的周期增量=（ECT—ICT）/Q
　　式中：ECT=该段结束周期时间
　　ICT=该段初始周期时间
　　利用这个公式，加速部分（第1段）周期增量为2，减速部分（第3段）周期增量为1。因第2段是恒速部分，故周期增量为0。如果PTO的包络表从VB500开始存放，则表1为上例的包络表值。

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