基于 PLC 实现步进电机 S 型曲线加速的方法摘要：步进电机时常用的开环控制电器，控制精度较高，但实际使用中容易出现过冲或者失步现象，所以需做好升速和降速处理，本文主要阐述基于 PLC 实现步进电机 S 型曲线加速的方法。关键词：步进电机；S 型曲线加速；PLC；可编程序控制器1 系统简介在当前数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移的开环电机。在正常工作状态下，电机的转速和转动角度〔或圈数〕只由控制脉冲信号的频率和脉冲数决定。步进电机和沟通伺服电机同为常用驱动电器，但在对定位精度要求不是非常高的场合，使用步进电机比伺服具有明显优势：①步进电机对脉冲信号的跟随性优于伺服电机；②步进电机和步进电机驱动价格低于伺服电机。由于步进电机为开环控制电器，当旋转角度发生错误时无法自动修正。当步进电机在启动时脉冲频率过高或负载过大，在惯性作用下容易出现失步或堵转的现象。假设启动时启动扭力过大，会出现堵转现象，使实际旋转角度小于脉冲控制角度。假设停止时转速过高容易出现电机过冲现象，使实际旋转角度大于脉冲控制角度。为了保证步进电机的控制精度，必须在控制脉冲上做好升速和降速过程的处理。步进电机常用加速方式由直线型加速和曲线型加速。直线型加速由线性加速、梯形加速等；曲线型加速由指数型加速和 S 型加速等。直线型加速控制简单容易实现，但加速过程不够平滑，实际加速效果不如曲线型加速。曲线型加速过程平滑，但不容易实现。本文主要论述基于 PLC〔可编程控制器〕的 S 型曲线加速应用和实现方法。PLC 是当前主流的工业自动化控制器之一，也小批量生产的设备控制中应用最多的控制器，PLC 编程灵活，方便拓展，本钱低，选用具有高速脉冲的 PLC 型号可直接输出控制脉冲和方向脉冲来对步进电机进行控制。PLC 选用台达 DVP-EH3 系列，它是台达 DVP-E 系列的最高级主机，具备优异的运动控制功能，可实现直线插补，圆弧插补功能，性能质量稳定，性价比高。DVP-EH3 系列本身带有高速脉冲发生器，可发出最大100KHZ 脉冲，满足对步进电机的控制要求，并可通过程序进行函数计算，通过函数计算结果实时改变脉冲频率，到达变速或变加速控制。2 波形曲线S 型加速曲线选用余弦函数 π-2π 段波形，图 1 所示即为实际速度曲线，其中 V0 为目标速度〔频率〕，T 为加速时间，曲线波峰为，波谷为0，周期为 2T。0-T 段波形为余弦函数左移半个...
