陆幸骏，包晔峰，杨 可

（河海大学 机电工程学院，江苏 常州 213022）

0 前言

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电机开环控制结构简单，可靠性高，价格低。但当起动频率太高或者负载太大，步进电机极易失步。而步进电机闭环控制可以克服以上缺点，提高系统精度和稳定性。在闭环控制系统中，采用增量式编码器作为反馈装置。而PLC作为一种工业计算机，具有逻辑控制、步进控制、数据处理、存储功能、自诊断功能、通信联网等功能，而且具有较高的可靠性、较强的抗干扰性、较好的通用性等优点。所以，使用PLC控制步进电机，构建两轴运动控制系统，具有重要意义。

1 系统总体设计

该运动控制系统由触摸屏、PLC、步进电机驱动器、步进电机、限位开关、急停开关、编码器等组成。操作者通过触摸屏端操作，向PLC发出控制指令，PLC根据控制指令和内部梯形图控制相应步进电机动作，步进电机将带动相应的进给轴动作，同时，PLC将采集与步进电机相连的编码器产生的反馈信号，并将反馈信号返回给触摸屏，以完成整个系统的反馈环节。此外，外部限位开关用于限定运动系统的极限位置，急停开关用于发生突发状况时，立即停止机器，防止伤害或者损失扩大。系统总体设计框图如图1所示。

图1 系统总体设计框图

2 系统硬件设计

该运动控制系统采用“脉冲+方向”方式控制步进电机，即PLC输出高速脉冲和方向信号，完成对步进电机的控制。同时，PLC输入端的高速计数口对编码器信号进行计数。……