本篇文章1842字，读完约5分钟

摘要

摘要:简要介绍了plc控制步进电机对执行机构的自动分度，重点介绍了一种plc控制步进电机的分度算法，可实现3600°以内的0°内角误差，保证分度准确，并给出了分度算法的梯形图。

关键词:plc步进电机步进算法梯形图

plc控制步进电机分度的设计与实现
陈果(洛阳莱科轴承有限公司技术中心)
摘要
本文介绍了如何利用plc控制步进电机实现工件的自动分度。主要阐述了在3600中实现转角误差为零以保证精确分度的分度算法。给出了索引算法梯形图。
关键词:plc。步进电机。索引。索引算法。梯形图。

引言
大型轴承内外套筒的分度和钻削是轴承的关键工序，其技术水平和质量直接影响轴承的质量、使用寿命和制造成本。目前，轴承行业广泛采用手动分度方法对大型轴承的内外套筒进行分度，分度精度低、累积误差大、工作效率低、劳动强度大，对轴承性能的提高影响很大。我们研制的大型数控分度头采用plc可编程控制器控制步进电机驱动蜗轮自动分度工件。它结构简单，制造成本低，解决了生产中的实际问题。

2。总体设计方案
步进电机是一种开环控制元件，将电脉冲信号转换成角位移或线位移。在非过载条件下，电机的转速和停止位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化的影响，即当脉冲信号加到电机上时，电机转动一个步进角。它的重要特点是只有周期性误差，没有累积误差。步进电机应由电子设备驱动，即步进电机驱动器，它将控制系统发出的脉冲信号转换成步进电机的角位移。换句话说，每次控制系统发出脉冲信号，步进电机通过驱动器旋转一个步进角度。因此，步进电机的速度与脉冲信号的频率成正比。因此，控制步进脉冲信号的频率可以准确地对电机进行调速；通过控制步进脉冲的数量，可以精确定位电机。

在我们设计的数控分度头中，利用这种线性关系，用plc进行电气控制，编写分度算法程序，控制脉冲信号频率和脉冲数，步进电机驱动蜗轮精确分度工件，可实现调整、手动分度和自动分度等多种电气控制。

电气控制方案为plc+步进电机+细分驱动器+数字显示尺。plc选用20点200hz晶体管输出型，带dvp20eh00t和ac220电源。根据分度精度要求，选择细分驱动器和步进电机，工件在分度过程中的扭矩为m=fr=fnr，最大扭矩计算为27nm。根据矩频特性，选择步进电机，选择130byg350a三相混合式步进电机和匹配的细分驱动器ms-3h130m。

可编程控制器的输入/输出配置如下:

数控分度头配有径向数字标尺，用于控制径向分度尺寸；plc控制步进电机的轴向分度。当操作者启动电源并输入分度后，调节/分度开关置于分度位置，实现手动或自动分度。在自动分度中，可以实现分度机构的释放、上升、分度、下降、夹紧和释放的顺序控制

3。索引算法
让孔总数为d2，脉冲总数为d0，索引脉冲可计算为d0/d2=d4 +d5(余数)。如果d5=0，每次步进电机旋转时，电机角度控制脉冲为d4。如果d5≠0，将d5与孔数的一半进行比较(D2/2 = D8)；如果小于孔数的一半，步进电机将首先被d4脉冲分度，剩余的d5将在步进电机每旋转一个分度角时累加一次；当累计数大于d8时，步进电机将被d4+1脉冲索引一次，并且d4+1脉冲的剩余部分将是D2-。如果余数大于孔数的一半，步进电机将根据d4+1脉冲步进，并根据d2-d5累计余数。当累计数大于d8时，步进电机将根据d4脉冲步进一次，然后从累计数中减去d4脉冲的余数d5，然后根据d4+1脉冲步进，依此类推。采用这种分度算法，孔间分度误差始终小于一个脉冲当量，可以达到3600°转角误差为0°的分度精度要求。

4。分级算法的梯形图

5。结束语
这种大型数控分度头适用于1000毫米至2000毫米范围内轴承内外套筒的分度，其主要优点是:(1)分度精度高。在最高细分10000的工作条件下，孔间分度误差可控制在7.3μm，可满足0° 3600°转角误差的分度精度要求，满足工件的分度要求。(2)工作效率高，分度速度快。所选plc的最高频率为200hz。在自动分度工作条件下，50个孔的分度工作可在10分钟内完成。(3)操作灵活简单。数控分度头可实现调整(非分度)、手动或自动分度等电动操作。手动索引需要测量和绘制线条等。由plc控制的步进电机自动分度，只需输入分度度数就可以实现各种分度控制。(4)数控分度头经济实用。投入使用后，很好地解决了以往大型轴承内外套分度存在的问题，提高了轴承产品质量，降低了工人的劳动强度。