普通磨床進給（gěi）的步進電機控製（zhì）改造-鏜（táng）床（chuáng）網（wǎng）-數（shù）控（kòng）機床市（shì）場網

您現在的位（wèi）置：鏜床網> 加工與維修>普通磨床進給（gěi）的步進電機控製改造

普通磨床進給的（de）步進電機控（kòng）製改造

2021-9-14 來源：中國（guó）航發貴州黎陽航空發動機有限公司作者：盧（lú）森

摘要：用 PLC 控製步進電機驅動器，實現加裝的步進電機方向和速度控製。電機的（de）進給控製分連續和斷續方式，且速度在運動中可調（diào）。

關鍵（jiàn）詞：步（bù）進電機；PLC；脈衝；進給方式；速（sù）度（dù）控製

0 引言

普通（tōng）磨床，由（yóu）於生產的需要，要實（shí）現（xiàn）在磨削過程中（zhōng）的自動進給控製。機床原來（lái）的進給，是由操作者（zhě）通過（guò）刻度盤手工控製（zhì）的，勞動量相（xiàng）當大，很容易造成工（gōng）人疲勞，且精度也無法從工藝上保證。由此，在自動進給方向，引進了步進電機（jī），來實現進給。

1、配置研（yán）究

步進（jìn）電機驅動的開環伺服機構，通常采（cǎi）用 PLC（或步進電機控製器）+步（bù）進驅動器+步進電機的結構形式。PLC 對比於（yú）步進電機（jī）控製器，更靈活方便，功能的擴展性更（gèng）好，工程中選用 PLC。

1.1 行程控（kòng）製

由數控（kòng）滑台的結構可知，滑台的行程正比於步進電機的總轉角，因此隻要控製步進電（diàn）機的總轉角即可。由步進電機的工作原理和（hé）特性可知（zhī），步進電機的總轉角正比於所輸入的控製脈衝（chōng）個數，因此可以根據伺服機構的位移量，確定 PLC 輸出的脈（mò）衝（chōng）

個數：

1.2 速度控製（zhì）

伺服機構（gòu）的進（jìn）給速（sù）度取決（jué）於步進電機的（de）轉速，而（ér）步進電機（jī）的轉速取決於輸（shū）入的脈（mò）衝頻率；因此可以根據該工序要求的進給速度，確定其 PLC 輸出（chū）的脈衝（chōng）頻率（lǜ）:

1.3 進給方向控製

進給方向控製即步進電機（jī）的轉向控製。步進電（diàn）機的（de）轉向可以通過改變步進電機各繞組的通電順序來改變其（qí）轉向。

1.4 PLC 選型

選用三菱 FX1s-MT 型 PLC，是因為其能（néng）同時輸出兩組100 KHz 脈衝，而且成本較低。DRVA 指令（絕對位置控製）和DRVI 指（zhǐ）令（相對位（wèi）置控製）能很好（hǎo）地控（kòng）製電（diàn）機的方向和速度。

1.5 驅動器及步進電機選型

選用（yòng） 86 步（bù）進電機套裝（兩相（xiàng）混合（hé）式步進電機+步進電機驅動器）。步進電機步距角 1.8°，12.5 N·m（標稱值），步（bù）距角精度±5%。步進電機驅動器自身需要 AC 18～80 V 供電，實際采用 220 V/50 V 變壓器為（wéi）驅動器供電。與 PLC 的連接，另需（xū）要DC 5 V 的供電。

1.6 驅動器與 PLC 的連接（jiē）

當 Vcc=5 V 時，R1=R2=0 Ω；當 Vcc=12 V 時，R1=R2=510 Ω；當 Vcc=24 V 時，R1=R2=1.5～2 KΩ。實際采用 5 V 輸出的開關電源供電。驅動器與 PLC 的接法如圖 1 所示。

圖 1 驅動器（qì）與 PLC 的接法

2、調試中問題處（chù）理

電機脫機的（de）調試，隻能完（wán）成空載及預估速度與方向的調整，實際的控製效果，還需要上機調試的。

調試（shì）中出現的問題，主要體（tǐ）現在以下方麵：

2.1 行程值的設定（dìng）

電機的轉動速度轉換成直線速度（dù），是需要（yào）計算的。設置好脈衝數，轉換成分鍾轉速，通過傳動比，轉換成伺服機構轉速，最後（hòu）轉換成直線速度。但在工程應（yīng）用中，可以直接觀察伺服（fú）機構的直線移動速度，來調整速度值，通過記錄這些值（zhí），來完成初始（shǐ）值的設定。

2.2 D 值（zhí）的設定

指（zhǐ）令：［DRVA D140 D0 Y0 Y2］中，原點位置數據（jù）存放於32 位寄存器 D8140 裏。當某些（xiē）條件觸發，D140 中的數值，通過傳送指令：［DMOV K8000 D140］獲取。K 的取值（zhí）：-32768～32767，由此也限定了 Y0 在一個行程（chéng）的最值。如果這個最值滿足不了需求，則當采取另外的措施。

2.3 初（chū）始（shǐ）速度值的設定

由於加工及操作的（de）需要，設定了高中（zhōng）低三種速度，高速固定，中低速在設定初值（zhí）的基礎上，連續可調。高中（zhōng）低三種速度，根據現場需要設（shè）定。由於工作選擇中有斷（duàn）續（xù）式加（jiā）工，這種工（gōng）作方式為（wéi）固定時（shí）間的進給（gěi），由此，進給量會隨（suí）速度變化而變化。由於（yú）此方（fāng）向的加工並不（bú）涉及定位精度，故此模式可行，並得（dé）到驗證。

3、PLC 部分（fèn）接線圖（tú）及程序（xù）

3.1 PLC 輸入接線圖（圖 2）

3.2 調試完成後的部分 PLC 程序