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单个步进电机的控制比较简单,多个步进电机的控制原理基本相同,也不算复杂。控制步进电机首先要了解几个要点:步进电机和控制器的选型,控制器的使用,以及接线方法。
为了让初学者也能快速掌握多个步进电机的控制方法,下面分步骤介绍,步进电机和控制器的选型之前介绍过,可以参阅控制步进电机入门的文章。为了利于初学者入门,我们由浅入深地介绍,先从最简单的单个步进电机的接线开始讲解。一、单个电机接线原理
控制单个步进电机的接线原理上图是使用表控TPC8-8TD的控制器与步进电机驱动器的接线原理,左边的是表控的控制器,右边的是步进电机及其驱动器。从图中可以看出控制器与驱动器的接线只有3根线,这3根线都是表控输出到步进电机驱动器输入端的。
3根线分别是:
表控的5V电源端输出到驱动器的脉冲和方向输入端的正极PUL+和DIR+;
表控作为脉冲输出的Y1输出端接到驱动器脉冲输入端负极PUL-;
表控作为方向输出的Y2输出端接到驱动器方向输入端负极DIR-。
二、实物接线原理
可以进一步看下图的接线:
步进电机驱动器与控制器接线图上图左边是步进电机驱动器的图片更容易对照实物查看,右边是表控的控制器。
图中可以看出:
红线是脉冲和方向输入端的正极PUL+和DIR+接到表控的5V电源端;
蓝线是脉冲和方向输入端的负极PUL-和DIR-分别接到表控的Y1和Y2输出端。
三、两个步进电机接线原理
表控TPC8-8TD控制两个步进电机接线原理上图是表控TPC8-8TD控制两个步进电机的接线原理图,接线原理与控制单个步进电机的接线相同。不同的是使用:
表控输出端Y1输出脉冲信号到步进电机驱动器1的脉冲输入端负极;
表控输出端Y2输出方向信号到步进电机驱动器1的方向输入端负极;
表控输出端Y3输出脉冲信号到步进电机驱动器2的脉冲输入端负极;
表控输出端Y4输出方向信号到步进电机驱动器2的方向输入端负极;
这里要介绍一下:表控的输出端只有Y1、Y2、Y3、和Y4这4个输出端可以输出脉冲,也可以作为方向输出端输出方向信号,既可以作为脉冲也可以作为通用的输出端使用。其他输出端不能输出脉冲,只能作为方向输出或普通输出端使用。
所以图中使用Y1和Y3作为脉冲输出端使用,Y2和Y4作为方向输出端使用。
四、控制4个步进电机接线原理
控制4个步进电机的接线原理参看上图,是控制4个步进电机的接线原理图,由于表控有4个脉冲输出端,所有输出端都可以作为方向输出端使用,因此,最多可以控制4个步进电机或伺服电机。接线原理与控制单个步进电机和2个步进电机的接线原理相同,只是输出端有些区别。这里使用Y1、Y2、Y3、和Y4作为脉冲输出,分别接到4个驱动器脉冲输入端负极PUL-端。Y5、Y6、Y7、和Y8作为方向输出,分别接到4个驱动器方向输入端负极DIR-端。
五、控制器型号的选择
选择控制器类型和型号从下面几个方面考虑:
1、是否能够控制多个步进电机;
2、是否能够混合控制;
3、是否适合控制系统场合使用;
4、使用是否简便实用;
5、是否能够掌握控制的编程技术。
选用表控的控制器,下面逐条对照检查:
1、表控有4个脉冲输出端,最多可以控制4个步进电机或伺服电机,以后会有更多路数脉冲输出端,目前控制4个步进电机满足要求;
2、可以同时控制气缸、液压、步进电机、伺服电机等多种负载,可以实现多种负载混合控制的要求;
3、考虑到只是控制4个步进电机,表控还可以控制其他负载混合控制,并且抗干扰能力也很强,适合用于干扰严重的场合下使用,用于干扰严重的电焊机等控制系统工作也很稳定。
4、使用表格设置取代编程,根据实际功能的要求用鼠标在表格上设置设置,使用比较简便。
5、是否能够掌握使用表控技术以及编程技术,这一条比较重要。表格设置的方法比编程容易掌握,表格设置比传统编程要简单直观,容易理解。
通过上面对照分析可以看出选型的重要性,这是确保选择的控制器及型号能够满足应用场合的要求。
下面选择具体型号,表控TPC8-8TD型有8个输出端,虽然可以控制4个步进电机,但是没有控制其他负载的余量了。考虑到表控可以会与气缸等其他负载实现混合控制,并且留有扩展的余地,应该选用足够路数的型号。高于8路的型号还有12路、16路、及24路等更多路数的控制器。现在以表控TPC12-12TD型的控制器为例给大家介绍如下。
表控TPC12-12TD控制器及触摸屏上图是12路的控制器与触摸屏连接的照片,如果需要经常修改数据的场合下使用,可以考虑使用配套的触摸屏,方便在工作现场操作显示和修改数据。触摸屏的软件和界面都是事先设置好的,连接上数据线就可以使用了。
不需要经常修改数据的场合下使用的,使用电脑设置和调试就可以,就不需要配套触摸屏了。
六、功能设置方法
功能设置是在电脑上安装一个功能设置表软件,用鼠标在表格上设置实际需的功能。控制步进电机接好线后就可以开始设置需要的功能了,建议先设置一行测试程序,设置一行程序就可以测试步进电机,参考下图设置:
设置一行测试步进电机转动上图设置一行测试程序,设置上电启动,Y1输出脉冲个,频率设置为。将设置的一行数据下载到控制中就可以执行了,如果接线正常电机就会以的频率(速度)转动。如果能够转动证明接线正常,电机和驱动器基本正常,下面就可以设置实际功能的程序了。网上有详细的说明书和视频教程等资料,可以参考学习。
七、控制多个步进电机
00:08这是表控TPC12-12TD控制器控制4个步进电机和气缸电磁阀的视频,步进电机只要有配套的驱动器不论电压高低功率大小都可以控制。