原创三菱PLC-定位控制实战(步进电机)

 2026-6-30 10:59  73 1 1 分类: 工业电子文集: 电力、工控、电工

<div>本内容介绍如何使用 PLC 控制 <b>CL86D </b>步进电机驱动器，由驱动器再闭环控制 <b>86CME85D </b>步进电机。步进电机及其驱动器品牌：<b>雷赛智能</b>(官网：<a target="_blank">https://www.leisai.com/</a>)。前置知识：<a target="_blank">三菱PLC定位控制理论</a></div><span class="d_l_FIGURE"><div><hr></div></span><h2><div><b>1、步进电机及驱动器</b></div></h2><h3><div><b>1）CL86D步进电机驱动器</b></div></h3><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-179acaa0b3a025ee43abf0485b1a041e_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图1.1 驱动器CL86D实物图</p></span><h3><div><b>2）86CME85D步进电机</b></div></h3><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-13817ff871f6c58aa69b462fc6529f42_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图1.2 步进电机86CME85D实物图</p></span><p><b>控制接线：</b></p><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-4a4536f82dae41b402216b4ee0b706ed_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图1.3-1 编码器DB9头定义</p><span class="d_l_FIGURE"><div><br><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-e5213c25da485fb8b641900d61b71a3c_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图1.3-2 编码器DB9头定义</p></div></span><p><b>控制方式：</b></p><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-c3a64e52d9a197914d756ea6b043d026_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图1.4-1 控制信号接线图</p><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-b54f26b7fb937a4a2d74829458b6b8dd_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图1.4-2 CL86D输入光耦</p></span><p>步进电机或伺服电机只有上电，即使一直不运行，其<b>表面温度都较高</b>，这是<b>正常现象</b>。</p><p><b style="color: inherit; font-family: inherit; font-size: 30px;">2、国产通用PLC</b></p><p><b>BK3U-24MTE（品牌：标控）</b>，国产工控板（<a target="_blank">厂家资料</a>），相当于 <b>FX3U-24MT</b>。</p><p>PW红色灯常亮，RUN红色灯闪烁，检测供电电压是否正常。</p><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-f73ae0a59ca302ffcf2c6c5348a7580d_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图2.1 BK3U-24MTE实物图</p><span class="d_l_FIGURE"><p>输出三极管型号为 <b>MJD127(</b><b>PNP</b><b>达林顿管)</b>，管脚分布如下图所示。</p><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-2f0607971e60b1158bd8b71d6ab1fabe_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图2.2 输出三极管</p></span><p><b>PLC与驱动器CL86D的连接：</b></p><p>驱动器CL86D 的 PUL+ 与 DIR+ 建议通过 2K/0.25W电阻串联接到 24V电源，采用如图1.4 的<b>共阳极接法</b>。</p><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-75a3c3c8e4d73c26fbb173804cb96807_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图2.3 驱动器与PLC的连接</p></span><h2><div><b>3、测试方法</b></div></h2><h3><div><b>1）DRVI相对定位指令</b></div></h3><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://pica.zhimg.com/80/v2-6afa174a946201f3820df8ef960d4153_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图3.1 DRVI指令格式</p></span><h3><div><b>2）低速测试</b></div></h3><p>将图3.1 所示的 S2.输出脉冲频率设置为 10Hz，Y0指示灯将不停闪烁，Y2常亮，说明 PLC 已经正常输出了。当然用<b>示波器</b>观测 Y0 的输出最为直观。</p><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-e5b6c6b06798fb0c27b270c5939b8909_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图3.2 低速测试程序</p><h3><div><b>3）反转测试</b></div></h3><p>只需将图3.1 所示的 S1.输出脉冲量置为负值，如下图所示。无需设置 Y2，此时 Y2端口指示灯熄灭。</p><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-d816d9898845cfb114e9c4531be75fd0_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图3.3 反转测试程序</p><p>下面的程序较为通用。DDRVI 为 32位指令，那么其后面的 S1.与 S2.则应为 32位。<b>注意</b>：DMOV 是 32位数据，D200 与 D201 存储脉冲数，D202 与 D203 存储频率。</p><p><img src="https://pic1.zhimg.com/80/v2-240419fbae54b3e2d7a46428cd167997_720w.png?source=ccfced1a"></p><p>图3.4 通用程序</p><div>项目程序以及相关资料下载移步：<a target="_blank">PLC控制雷赛86CME85D步进电机</a>。</div><h3><div><b>4）步进电机只动一下</b></div></h3><p>这种情况一般为电源<b>电流不足</b>或者<b>脉冲频率设置过高</b>造成的，步进电机在启动瞬间电流较大。</p><p>有的驱动器带 <b>JOG功能</b>（点动控制‌），比如：<b>YH57HX</b>，只需要通过单步操作去驱动步进电机。</p><span class="d_l_FIGURE"><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-d433be1ff2e26f66e30684f647bbdb63_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图3.5 YH57HX步进电机实物图</p></span><p>未接入 PLC 的情况下，即可验证电机与驱动器之间的接线是否正确。电机运转状态，由数码管显示其当前转速，如下图3.6 所示。</p><p><img src="https://picx.zhimg.com/80/v2-8c0b56663742856130c1d4984d753578_720w.jpg?source=ccfced1a"></p><p>图3.6 运转速度</p><div>步进电机动作视频：<a target="_blank">PLC驱动步进电机</a>。</div><h2><div><b>4、步进与伺服电机</b></div></h2><span class="d_l_FIGURE"><div><div><table width="50%" class="t_table"><tbody><tr><td><div>特性</div></td><td><div>步进电机</div></td><td><div>伺服电机</div></td></tr><tr><td><div>工作原理</div></td><td><div>开环控制，通过脉冲信号控制步距角</div></td><td><div>闭环控制，通过编码器反馈实时调整</div></td></tr><tr><td><div>控制精度</div></td><td><div>较低（步距角固定，通常1.8°或0.9°）</div></td><td><div>高（精度可达±0.01°）</div></td></tr><tr><td><div>低速性能</div></td><td><div>低速时扭矩大，易低速振动</div></td><td><div>低速平稳，扭矩波动小</div></td></tr><tr><td><div>高速性能</div></td><td><div>高速易丢步，扭矩下降快</div></td><td><div>高速性能好，扭矩保持稳定</div></td></tr><tr><td><div>过载能力</div></td><td><div>弱，过载易丢步</div></td><td><div>强，可短时过载运行（3倍左右）</div></td></tr><tr><td><div>响应速度</div></td><td><div>较慢（无反馈调节）</div></td><td><div>快（闭环实时修正）</div></td></tr><tr><td><div>成本</div></td><td><div>低（系统简单）</div></td><td><div>高（电机、驱动器、编码器组合）</div></td></tr><tr><td><div>适用场景</div></td><td><div>低负载、速度稳定、成本敏感</div></td><td><div>高精度、高动态响应、变负载</div></td></tr></tbody></table></div><span class="d_l_FIGURE"><div><hr></div></span><span class="d_l_BLOCKQUOTE"><div>如若喜欢这篇文章，不妨留下您宝贵的<b>点赞</b>，这将是对我莫大的鼓励。</div></span></div></span>

PLC定位控制