专利名称：基于plc控制的步进升压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电工薄膜耐压测试仪的步进升压系统，具体地说是一种基于PLC控制的步进升压系统。
技术背景 电工薄膜耐压测试仪一般都有O到几万伏的电压输出，而升压系统是耐压测试仪重要组成部分。通行简便的做法是用步进电机带动调压器旋转，达到改变电压的目的。目前电工薄膜耐压测试仪的步进电机控制系统有以下几种1.由单片机产生脉冲，由专用集成电路构成环形分配器，将输入的单一脉冲串按工作方式和转向分别依次向连接到步进电机各相绕组的功率放大电路分配脉冲，以便形成旋转磁场，经功率放大电路放大，产生足够的电磁转矩使步进电机旋转。而进行耐压测试时高压击穿是一种短路放电过程，极易产生电磁干扰，单片微型计算机抗干扰能力差，给精确控制输出电压带来一定难度；2.由可编程逻辑控制器PLC产生CP脉冲给步进电机驱动器，再由步进电机驱动器产生足够的电磁转矩使步进电机旋转，此方法尽管利用了 PLC的抗干扰特性，但在使用步进电机驱动器时，往往需要较高频率的脉冲。因此PLC是否能产生高频脉冲成为能否成功控制步进电机驱动器以及步进电机的关键，且步进电机往往要求与之匹配的步进电机驱动器，通用性较差，这给维修带来一定的不便。3.由可编程逻辑控制器PLC直接控制步进电机旋转，此方法要求PLC具有更高的实时刷新能力，且PLC本身的输出端口应该采用大功率晶体管，以满足步进电机各相绕组脉冲电压和脉冲电流的驱动要求，普通的晶体管输出型PLC往往不能满足要求。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于PLC控制的步进升压系统，不需使用步进电机驱动器，而且对PLC实时刷新能力要求不高，可以降低制造成本。本实用新型采用了以下技术方案包括可编程逻辑控制器PLC、步进电机和调压器，可编程逻辑控制器PLC输出端与步进电机绕组之间设有功率放大电路，可编程逻辑控制器PLC输出端与功率放大电路之间通过光电耦合器电连接。由于PLC与功率放大电路独立设置，且有光电耦合器隔离，因而不需使用步进电机驱动器，且PLC抗干扰能力好，可实现精确控制输出电压。所述功率放大电路由功放晶体管构成单极性驱动电路，因而可采用普通功放晶体管，可以降低设备成本。本实用新型采用PLC与独立的功率放大电路匹配，且有光电耦合器隔离，因而不需使用步进电机驱动器，且PLC抗干扰能力好，可实现精确控制输出电压。功放可采用普通功放晶体管，设备成本低。
[0007]图I为本实用新型电路原理方框图。图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式由图I和图2所示，本实用新型由可编程逻辑控制器PLC、功率放大电路、步进电机M和调压器构成。本实施例中PLC选用三菱FX1N-24MT-001，步进电机M选用四相步进电机。光电耦合器Tn、T21, T3I> T41分别与电阻R11和R12、R21和R22、R31和R32> R41和R42组成四路光电耦合电路，G11和R13、G21和R23、G31和R33、G41和R43分别组成四路功率放大电路，PLC的输出端\，Y1, Y2, Y3及其输出公共端COM分别接功率放大电路输入接线端子XC1的1，2，3，4及5脚，5脚为电源负端。功率放大电路输出接线端子XC2的2，3，4，5脚分别接四相步进电机M的A，B, C，D相，I脚接电源正端VCC。PLC的任一输出端Ytl, Y1, Y2, Y3动作即刻使相应的光电耦合器Tn、T21、T31、T41动作，从而使相应的功放晶体管G11、G21、G31、G41饱和导通，这样与其相连的步进电机绕组通电。利用PLC的输出端口 Ytl, Y1, Y2，Y3进行环形脉冲分配，再通过功率放大电路放大，从而控制接到步进电机四相绕组的直流电源的依次通、断，形成旋转磁场，使步进电机转动。使用PLC产生控制步进电机M所需要的各种时序的脉冲，本实施方案四相电机有三种工作方式I.四相单四拍(即PLC的一个输出端依次动作)正向旋转Yq-Y1-Y2-Y3-Yq,反向旋转Y3-Y2-Y1-Ytl-Y3,步距角为I. 8度；2.四相双四拍(PLC的两个输出端依次动作)正向旋转YqY1-Y1Y2-Y2Y3-Y3Yq-YqY1,反向旋转 Y3YctY2Y3-Y1Y2-YqY1-Y3Yq,步距角为 I. 8 度；3.四相单八拍(即PLC的一个输出端和两个输出端交替依次动作):正向旋转Y0Y1-Y1-Y1Y2-Y2-Y2Y3-Y3-YtlY1，反向旋转 Y3-Y2Y3-Y2-Y1Y2-Y1-YtlY1-Y3,步距角为 O. 9 度。
权利要求1.基于PLC控制的步进升压系统，包括可编程逻辑控制器PLC、步进电机和调压器，其特征是可编程逻辑控制器PLC输出端与步进电机绕组之间设有功率放大电路，可编程逻辑控制器PLC输出端与功率放大电路之间通过光电耦合器电连接。
2.根据权利要求I所述的基于PLC控制的步进升压系统，其特征是功率放大电路由功放晶体管构成单极性驱动电路。
专利摘要本实用新型涉及一种用于电工薄膜耐压测试仪的基于PLC控制的步进升压系统，包括可编程逻辑控制器PLC、步进电机和调压器，可编程逻辑控制器PLC输出端与步进电机绕组之间设有功率放大电路，可编程逻辑控制器PLC输出端与功率放大电路之间通过光电耦合器电连接。本实用新型采用PLC与独立的功率放大电路匹配，且有光电耦合器隔离，因而不需使用步进电机驱动器，且PLC抗干扰能力好，可实现精确控制输出电压。功放可采用普通功放晶体管，设备成本低。
文档编号H02P8/22GK202364175SQ20112045013
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者钱立文 申请人:安徽铜峰电子股份有限公司