西门子5SL4215-8CC

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在自动化设备中，步进驱动器和步进电机运用非常多。是每个技术员或电气工程师必须掌握应用的一类元器件，那么怎么应用步进驱动器和步进电机，让步进电机动起来？通过以下内容来学习。

步进驱动器（如下图）：是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号（比如一个按钮闭合导通一次后断开），它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度 (称为“ 步距角 ”电机转一圈是360°，假如步进电机每转需要200个脉冲，那么每接收1个脉冲电机轴转1.8°)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

补充：1）有些品牌步进驱动器上有模式设置表，在拨码开关上设置对应模式，本文以PUL+DIR指令模式为例。2）还有些步进驱动器输入使能信号不可以设置；不导通使能信号，电机处于锁轴状态。导通使能信号，电机处于自由状态。

步进电机（如下图）：是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非**载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的

3、步进驱动器控制。步进驱动器的PUL+、DIR+、ENA+可以接到电源24V，PUL-、DIR-、ENA-可以分别接一个按钮的一端，按钮的另一端接电源0V。

1）每按一下PUL+的按钮，步进启动器接收一个脉冲的信号驱动输出，步进电机走一个步距角。

2）如果要反转，按住DIR-的按钮情况下按PUL-的按钮，就可以实现反转。

3）当按住ENA-的按钮，步进驱动器接收使能信号，步进电机的轴处于自由状态，可以进行一些机械方面上的调试。如果步进驱动器没有接收使能信号，是很难转动电机轴，除非用**过电机锁轴的力才能转动，而且会损坏步进电机。

以上是用较简单的按钮方式发送脉冲信号给步进驱动器来控制步进电机。也可以用PLC高速脉冲输出点发送脉冲给步进驱动器。可以分为共阳极和共阴极两种接法。（如下图）在PLC程序写PLSY指令输出脉冲，关于PLSY指令内容在下面做详细讲解

补充：按照以上接法就可以让步进电机动起来。但是由于步进驱动器端子接收的电压范围是5V~24V。由于在平时使用24V的电源比较多，端子容易烧坏，可以在端子接线处串一个约2K欧的电阻来降低电流。

以下图来讲解PLSY指令的使用。PLSY K1000 K10000 Y0中的**个操作数K1000表示为1000Hz，意思是1S中通过*三个操作数Y0点输出脉冲，闭合断开1000次。*二个操作数K10000为脉冲数，通过Y0点输出10000个脉冲。当按住X0按钮，步进电机以1000KHz的速度正转10秒。当按住X1按钮，导通Y7线圈，Y7点接在驱动器DIR端子上，步进电机以1000KHz的速度反转10秒。PLSY指令执行完，M8029闭合，Y6线圈得电。

注意要点:

1、在FX3UPLC中，PLSY指令只支持Y0和Y1点，Y2点不支持。

2、PLSY指令是16位指令，PLSY指令操作数较大为32767。可以在PLSY前加D，变为32位指令，较大允许100KHz。

3、指令完成标志位：M8029。当PLSY指令完成，M8029常开触点会闭合。不需要人为复位，驱动PLSY的条件断开后，M8029会自动断开。

较近论坛中关于伺服系统的话题讨论比较热烈，其中有一部分网友对于伺服的开环，闭环，以及全闭环问题了解的不甚清楚，今天小编就给大家通俗易懂的讲解一下！

★伺服的定义

伺服这一词是从希腊语中脱胎而出，原意指的是“奴隶”。这里面包含着人们对于伺服的一种期望，即：你让它干什么它就干说明，使用的时候能得心应手。

具体的动作表现为：在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。

★通俗讲解开环，闭环，全闭环

开环：你老板叫你办事就不管了，也不管你办了没有，你也不需要反馈是否办了，例如步进电机，你发了多少脉冲他走多少路，到底走到没有走到谁也不知道。

半闭环：你老板叫你办事，你去办了，办了好不好告诉你老板，然后到底办好没办好老板不会去查验，就是基本的伺服电机，电机可以靠编码器来返回位置，但到底机械结构是不是打滑了没有实际走到位就不管了。

闭环：你老板叫你办事，你去办了，将告诉了老板娘，然后老板娘觉得你做事不够深刻，不舒服，然后叫老板告诉你继续深入，你就继续办，然后再告诉老板娘，直到老板娘满意，这就是*编码器的伺服电机，是否走到位连续伺服编码器来测量，没有走到位通知伺服驱动器继续走，直到走到位位置。

再打一个比方

开环：就是我打你十下，但是你只知道疼，我没打你，你就不疼，但你不知道谁打的；

闭环：就是我打你十下，你知道疼，同时还知道我打你十下，反过来还和我说我打了你十下；

全闭环系统：就是你那个那个那个那个那个那个那个那个系统里面已经有伺服电机了（伺服电机是闭环的），但是你还在这个系统里面加了个编码器来比较脉冲，达到精确值很高的定位系统，这就是全闭环系统。

这里的“疼”就是电机旋转，“打你十下”就是发脉冲数，“和我说我打了你十下”就是反馈数，这个反馈由伺服后面的编码器知道的。

★总结一下

开环就是没有反馈。

半闭环就是编码器装在电机后面，保电机一定要转那么多。

全闭环就是编码器装在较终机械运动位置上，如果电机所传动的皮带轮或者丝杆出线打滑，磨损时，这时就算电机转动没问题，但实际运动的位置还是有误差的。

补充说明：关于编码器

编码器等于旋转电子尺，如果是和步进电机搭配使用，就需要互相替换其一。

如果用了编码器，那么就不能用系统的脉冲数。如果用了系统脉冲数，这时候要是编码器的数据对不上，系统听谁的呢？即使叫你编程人员来也是一个头大的问题。如果允许使用一个正负公差值，那要编码器做什么用？还有就是电机和编码器误差就一二个脉冲，这个时候怎么办？

所以说，用了编码器，就不要去纠结多少个脉冲数了。直接使用点动指令，达到编码器的设定值压缩，就这么简单粗暴