基于PLC步進電機控制系統(tǒng)的設計

太原理工大學陽泉學院—畢業(yè)設計說明書第五章數(shù)控滑臺的設計5.1總體設計方案的確定1、為降低生產(chǎn)成本,滿足使用要求,故確定總體設計方案如下:采用FX2N-16MT三菱系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行計算處理，由I/O接口輸出步進脈沖驅(qū)動步進電機，經(jīng)一級齒輪減速后，帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)數(shù)控平臺的縱向、橫向進給運動。方案如下： 圖5-1步進電機帶動機床工作臺示意圖工作臺總體結(jié)構(gòu)的確定初步采用（1）、步進電機2個（X、Y向分別控制）（2）、滾珠絲桿2套，由于所受的力以及行程長短不一樣，所以要分別選擇計算（3）、滾動導軌：雙導軌、四滑塊（分別為X、Y向，長短選擇不同）（4）、帶有三條“”槽的工作臺面2、傳動方案的確定步進電機→（是否需要齒輪減速裝置？減速比取多少？）→滾珠絲桿→工作臺X、Y方向滿足：5.2機械部分設計計算1、縱向進給系統(tǒng)設計計算已知條件：工作臺重量：W=800N時間常數(shù)：T=25ms滾珠絲桿基本導程：L0=6mm行程：S=320mm脈沖當量：步進角：快速進給速度：電機功率：N=1.5kw(1)、切削力計算由《機床設計手冊》可知，切削功率查機床說明書，得電機功率N=1.5kw；系統(tǒng)總效率5；系統(tǒng)功率系數(shù)K=0.96。則；式中－－切削線速度V=100m/min主切削：由《金屬切削原理》可知，主切削力：,則可計算出FZ如下所示：mm111222mm0.10.20.30.10.20.3(N)33456276266811241524查表，可知當FZ=562.3N時，切削力深度mm，走刀量從《機械設計手冊》中可知，在一般外團圓車削時；即：(2)、滾珠絲桿設計計算：對于矩形槽：K=1.15,摩擦系數(shù)f’=0.161）、強度計算：壽命值：；取工件直徑：D=80mm;查表T1=15000h最大動負載：查表：；根據(jù)Q選擇滾珠絲桿型號：CMD2504－2.5－E其額定動載荷Q=14462N，所以強度足夠用。d1=22.5mm。螺母長度L=71mm,余程le=16mm,螺紋長度l=320+71+2×16=423mm.2)、效率計算：根據(jù)《機械原理》，絲桿螺母副的傳動效率：其中摩擦角，螺旋升角因此：3）、剛度驗算：受工作負載P引起導程變化量：L0=6mm=0.6cm,E=20.6×106N/cm2滾珠絲桿受扭矩引起的導程變化很小，可忽略。即導程變形總誤差為：查表知E級精度絲桿允許的螺距誤差（1m長）為故剛度足夠。4）、穩(wěn)定性驗算：由于選用滾珠絲桿的直徑與原絲桿直徑相同，而支承方式不存在問題，故不驗算。4）、穩(wěn)定性驗算：由于選用滾珠絲桿的直徑與原絲桿直徑相同，而支承方式不存在問題，故不用驗算。（3）、齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關計算1）、有關齒輪計算：,傳動比：取第一級為：Z1=2.5取：Z1=18,Z2=45,m=2,b=20mm,mmmm取二級齒輪轉(zhuǎn)動比：,Z3=18,Z4=45，m=2,b=20mm,中心距：2)、轉(zhuǎn)動慣量計算：工作臺質(zhì)量折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量：絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：電機的轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。3）、齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：電機的轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。4）、所需轉(zhuǎn)動力矩計算：eq\o\ac(○,1)、空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩：eq\o\ac(○,2)、切削時折算到電機軸上的加速度力矩：eq\o\ac(○,3)、折算電機軸上的摩擦力矩：當,時：eq\o\ac(○,4)、由于絲杠預緊所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力矩：當時，預加載荷,則：eq\o\ac(○,5)、折算到電機軸上的切削負載力矩：所以，快速空載啟動所需力矩切削時進給所需力矩：快速進給所需力矩：由以上分析可知：所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時：2、橫向進給系統(tǒng)設計計算經(jīng)濟型數(shù)控改造的橫向進給系統(tǒng)的設比較簡單，一般是步進電機經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠，使刀架橫向運動。步進電機安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進電機和機床大拖板連接起來，以保證其同軸度，提高傳動精度。已知條件：工作臺重量：W=300N時間常數(shù)：T=25ms滾珠絲桿基本導程：L0=6mm行程：S=200mm脈沖當量：步進角：快速進給速度：（1）、切削力計算橫向進給為縱向的1/2～1/3,取1/2，則切削力為縱向的1/2切斷工件時：取K=1.15,滾動摩擦系數(shù)為則壽命值：(2)、滾珠絲桿設計計算：1）、強度計算：對于矩形槽：K=1.15,摩擦系數(shù)f’=0.16則壽命值：；取工件直徑：D=80mm;查表T1=15000h查表：；最大動負載：根據(jù)Q選擇滾珠絲桿型號：CMD2004－2.5－E其額定動載荷Q=5862N，所以強度足夠用。d1=17.5mm。螺母長度L=72mm,余程le=16mm,螺紋長度l=200+72+2×16=304mm.2)、效率計算：根據(jù)《機械原理》，絲桿螺母副的傳動效率：其中摩擦角，螺旋升角因此：3）、剛度驗算：受工作負載P引起導程變化量：L0=6mm=0.6cm,E=20.6×106N/cm2滾珠絲桿受扭矩引起的導程變化很小，可忽略。即尋程變形總誤差為：查表知E級精度絲桿允許的螺距誤差（1m長）為故剛度足夠。4）、穩(wěn)定性驗算：由于選用滾珠絲桿的直徑與原絲桿直徑相同，而支承方式不存在問題，故不驗算。(3)、齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關計算,,m=2傳動比：取第一級為：,Z1=18,Z2=45,d1=36,d2=90取二級：,Z1=18,Z2=45,d3=36,d4=902)、轉(zhuǎn)動慣量計算：工作臺質(zhì)量折算到電機軸上的傳動慣量：絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：電機的轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略。3）、所需轉(zhuǎn)動力矩計算：eq\o\ac(○,1)、空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩：eq\o\ac(○,2)、切削時折算到電機軸上的加速度力矩：eq\o\ac(○,3)、折算電機軸上的摩擦力矩：當,滾動摩擦系數(shù)時：eq\o\ac(○,4)、由于絲杠預緊所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力矩：當時，預加載荷,則：eq\o\ac(○,5)、折算到電機軸上的切削負載力矩：所以，快速空載啟動所需力矩切削時進給所需力矩：快速進給所需力矩：由以上分析可知：所需最大力矩Mmax發(fā)生在快速啟動時：3、步進電機的選擇(1)、縱向進給系統(tǒng)的電機的確定：根據(jù)啟動力矩的選擇;－－電機啟動力矩；－－電機靜負載力矩則：為滿足最小步角要求，電機選用四相八拍工作方式，查表知:所以，步進電機最大靜轉(zhuǎn)距為：步進電機最高工作頻率：綜合考慮，查表選用20BYJ46型四相步進電機。(2)、橫向進給系統(tǒng)步進電機的確定：則：為滿足最小步角要求，電機選用四相八拍工作方式，查表知:所以，步進電機最大靜轉(zhuǎn)距為：步進電機最高工作頻率：綜合考慮，查表選用20BYJ46型四相步進電機。4、滾動導軌的選擇綜合考慮機床的基本額定載荷及其它方面的因素，選取HTSD－－WAA(寬幅矩型滑塊)的滾珠導軌。初步選用4滑塊，工作臺大小400×300，工作臺自重300N，外載荷700N。(1)、摩擦力計算：摩擦力計算公式式中為滾動摩擦系數(shù)取,P為法向載荷縱向P=349.2,橫向P=229.4，f為密封件阻力，取f=0.5N.縱向F=0.003×349.2+0.5=1.55N橫向F=0.003×229.4+0.5=1.19N(2)、壽命計算：縱向行程為0.32m目標壽命L=0.32×2×5×60×8×300×5×10-3=2304km選擇HTSD－LG20WAA型導軌，額定動載Ca為10.28W，根據(jù)計算可知，滿足強度要求。橫向行程為0.2m，目標壽命L=0.2×2×5×60×8×300×5×10-3=1440km選擇HTSD－LG20WAA型導軌。額定動載Ca為4.51W.第六章設計硬件電路6.1硬件電路總體分析步進電機控制系統(tǒng)共分為兩個模塊：按鍵控制模塊、步進電機驅(qū)動模塊。鍵盤控制模塊包括啟動鍵、停止鍵、點動控制鍵、速度控制鍵、方向控制鍵和步進電機通電方式改變的控制。其中啟動鍵接于PLC的X0端口；停止鍵接于PLC的X1端口；點動控制鍵接于PLC的X2端口，實現(xiàn)對步進電機的點動控制；而速度控制鍵分為4個不同的速度等級，有小到大分別接于PLC的X3、X4、X5和X6端口，實現(xiàn)對步進電機在不同轉(zhuǎn)速下運行的控制要求；方向控制鍵接于PLC的X7端口，實現(xiàn)對步進電機正反轉(zhuǎn)的控制；通電方式改變按鈕接于PLC的X8端口，實現(xiàn)對步進電機通電方式改變的控制。步進電機驅(qū)動模塊采用恒頻斬波細分驅(qū)動電路，通過接收PLC發(fā)出的脈沖信號來控制步進電機完成各種操作。由于本設計中采用三相反應式步進電機，因此需要采用四支完全相同的驅(qū)動電路分別控制電機四相繞組的電流，而由PLC的Y0、Y1、Y2和Y3端口分別提供控制四相繞組的脈沖信號。6.2總體設計分析圖電機驅(qū)動模塊PLC按鍵控制模塊電機驅(qū)動模塊PLC按鍵控制模塊圖6-1硬件電路分析圖圖形說明：1.PLC接受鍵盤信息，改變系統(tǒng)內(nèi)部變量值。2.PLC輸出脈沖信號，控制步進電機轉(zhuǎn)動。6.3電路總體設計鍵盤在單片機應用系統(tǒng)中能實現(xiàn)向PLC輸入數(shù)據(jù)、傳送命令等重要功能，是人工干預單片機的重要手段。鍵盤實質(zhì)是一組按鍵開關的集合。鍵盤所用開關為機械彈性開關，利用了機械觸點的合、斷作用。機械開關應接到PLC的開關量輸入接口進行開關控制，PLC的開關量輸入接口的作用是把現(xiàn)場的開關量信號變成可編程控制器內(nèi)部處理的標準信號。開關量輸入接口按可接納的外信號電源的類型不同可分為直流輸入單元和交流輸入單元，如圖6-1、圖6-2所示。圖6-1直流輸入單元圖6-2交流輸入單元從圖中可以看出，輸入接口中都有濾波電路及耦合電路。濾波有抗干擾的作用，耦合有抗干擾及產(chǎn)生標準信號的作用。圖中輸入口的電源部分都畫在了輸入口外（虛線框外），這是分體式輸入口的畫法，在一般單元式可編程控制器中，輸入口都使用可編程本機的直流電源供電，不再需要外接電源。本設計中采用的是直流輸入單元，即如圖6—1所示。一個電壓信號在機械觸點的斷開、閉合過程中，都會產(chǎn)生抖動，一般為5—10ms；兩次抖動之間為穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，時間由按鍵動作所決定；第一次抖動前和第二次抖動后為斷開狀態(tài)。按鍵的閉合與否，反映在輸出電壓上就是呈現(xiàn)出高電平或低電平。通過對輸出電平的高低狀態(tài)的檢測，便可確認按鍵是否按下。在本設計中，高電平表示按鍵斷開，低電平表示按鍵閉合狀體。并且，為了能直觀形象的表示按鍵閉合與否，還為每個按鍵相應增加了發(fā)光二極管，按鍵斷開時，發(fā)光二極管滅，當有鍵閉合時，相應的發(fā)光二極管變亮。為了確保單片機對一次按鍵動作只確認一次按鍵，必須消除抖動的影響。消除按鍵抖動通常采用硬件方法或軟件方法。由于硬件電路設計復雜，本設計中沒有采用，在此不再詳細敘述；軟件消抖適合按鍵較多的情況，方便簡單。其原理是在第一次檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一段延時10ms的子程序后在確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如果保持閉合狀態(tài)電平則確認為真正有鍵按下，從而消除了抖動的影響。因此本設計中采用了這種方式來消除抖動，其原理將在下一章軟件設計中體現(xiàn)出來，其硬件原理圖如圖6-3所示。其中SB0是啟動/停止按鈕，SB1為0.5s低速持續(xù)運轉(zhuǎn)控制按鈕，SB2為0.1s中速持續(xù)運轉(zhuǎn)控制按鈕，SB3為0.3s高速持續(xù)運轉(zhuǎn)控制按鈕，SB4為正反轉(zhuǎn)切換按鈕，SB5為通電方式切換按鈕。6.4步進電機的驅(qū)動電路步進電動機驅(qū)動電路、步進電機的功率放大電路的種類很多。按照電流流過的方向是單向還是雙向的，可以把功率放大電路分為雙極性驅(qū)動電路和單極性驅(qū)動電路兩類。單極性驅(qū)動電路適用于反應式步進電機，而雙極性驅(qū)動電路適用于永磁式步進電動機和混合式步進電動機。步進電機是采用電脈沖電源供電的。這種驅(qū)動電源一般應包括脈沖發(fā)生器、脈沖分配器、脈沖功率放大電路幾部分。驅(qū)動電路就是脈沖功率放大電路。功率放大器的輸出直接直接驅(qū)動電動機繞組。因此功率放大電路的性能對步進電機的運行狀態(tài)有很大影響。目前國內(nèi)步進電機的驅(qū)動電路主要有以下幾種。=1\*GB2⑴單電壓驅(qū)動單電壓驅(qū)動是指電動機繞組在工作時，只用一個電壓電源對繞組供電。單電壓驅(qū)動如圖6-4所示圖6-3鍵盤硬件接線圖圖6-4單電壓驅(qū)動電路功率晶體管T用作開頭，L是電機一相繞組的電感，電源電壓一般選擇在10V-100V左右。限流電阻R1決定了時間常數(shù)，R1在工作中要消耗一定的能量，所以這個電路損耗大、放率低，一般只用于小功率步進電動機的驅(qū)動。=2\*GB2⑵雙電壓驅(qū)動 用提高電壓的方法可以使繞組中的電流上升波形變陡，這樣就產(chǎn)生了雙電壓驅(qū)動。雙電壓驅(qū)動有兩種方式：雙電壓法和高低壓法=1\*GB3①雙電壓法雙電壓法的基本思路是：在低頻段使用較低的電壓驅(qū)動，在高頻段使用較高的電壓驅(qū)動。其電路原理如圖6-5所示。圖6-5雙電壓驅(qū)動電路當電動機工作在低頻時，給T1低電平，使T1關斷。這時，電動機的繞組由低電壓VL供電，控制脈沖通過T2使繞組得到低壓脈沖電源。當電動機工作在高頻時，給T1高電平，使T1打開。壓脈沖電源。當電動機工作在高頻時，給T1高電平，使T1打開。這時二極管D2反響截止，切斷低電壓電源VL，電動機繞組由高電壓VH供電，使控制脈沖通過T2使繞組得到高壓脈沖電源。這種驅(qū)動方法保證了低頻段仍然具有單電壓驅(qū)動的特點，在高頻段具有良好的高頻性能，但仍沒擺脫單壓驅(qū)動的弱點，在限流電阻R上仍然會產(chǎn)生損耗和發(fā)熱。=2\*GB3②高低壓法高低壓法的基本思路是：不論電動機工作的頻率如何，在繞組通電的開始用高壓供電，使繞組中電流迅速上升，而后用低壓來維持繞組中的電流。高低壓驅(qū)動電路的原理如圖6-6所示，盡管看起來與雙電壓法電路非常相似，但它們的原理有很大差別。圖6-6高低壓驅(qū)動電路圖中有兩個功率晶體管VT1、VT2，兩個二極管VD1、VD2，一個外接電阻Rc步進電機繞組電感L以及電阻Rl。高壓U1為80~150V，低壓U2為5~20V。雙電壓功放電路的工作控制信號和單電壓功放電路有很大區(qū)別。在單電壓功放電路中，它的工作控制信號是步進時一相所需的方波信號。。而在雙電壓功放電路中，除了需要一相所需的方波信號外，還需高壓驅(qū)動控制信號，只有兩個信號密切配合才能正常工作。當VT1、VT2管的基極電壓Ub1、Ub2都為高電平時，則在t1~t2時間內(nèi)，VT1和VT2均飽和導通，二極管VD2反向偏置而截至。高壓電源U1經(jīng)VT1和VT2管加到電機繞組L上，使其電流迅速上升，從而提高步進電機工作頻率和高頻時力矩。在用高壓電源U1時，流入繞組的瞬時電流式中，Tj為回路時間常數(shù)；Rl為繞組電阻；Rc為外接電阻。當時間達到t2時或電流上升到某一數(shù)值時，Ub1為低電平，Ub2為高電平，VT1管截止，VT2管導通。電動機繞組的電流由低壓電源U2經(jīng)二極管VD2和VT2管來維持。在t2~t3時，繞組電流保持一定的穩(wěn)態(tài)電流，從而電動機在這段時間內(nèi)能保持相同轉(zhuǎn)動力矩，已完成步進過程。繞組內(nèi)穩(wěn)態(tài)電流I為U2/（Rc+Rl）。在t3時，Ub2也為低電平，VT2管截止。這時高壓電源和低壓電源都被關斷，無法向電動機繞組供電。繞組因電源關斷而產(chǎn)生反電勢。在電路中二極管VD1、VD2組成反電勢泄放的回路。繞組的反電勢通過Rl、Rc、VD1、U1、U2、VD2回路泄放，繞組中的電流迅速下降，其波形形成較好的電流下降沿?？梢姡撾娐穼@組的電流比單電壓功放回路的波形好，有十分明顯的高速率的上升和下降沿。所以，高頻特性好，電源效率也較高。它的不足之處是：高壓產(chǎn)生的電流上沖作用在低頻工作時會使輸入能量過大，引起電動機的低頻振蕩加重。另外，在高低壓銜接處的電流有谷點、不夠平滑，影響電動機運動的平穩(wěn)性。此回路具有能耗低、高頻工作時有較大的轉(zhuǎn)動力矩，所以常用于中功率和大功率步進電機中。高低壓驅(qū)動法是目前普遍應用的一種方法。由于這種驅(qū)動在低頻時電流有較大的上沖，電動機低頻噪聲較大，低頻共振現(xiàn)象存在，使用時要注意。斬波型功放電路克服了高低壓功放電路出現(xiàn)的谷點現(xiàn)象，并且提高了電機的效率和力矩。斬波型功放回路有兩種：一種是斬波恒流功放回路；另一種是斬波平滑功放回路。斬波功放電路應用較廣泛。它是利用斬波方法使電流恒定在額定值附近，這種電路也成為電流驅(qū)動電路或波頂補償回路。本設計中采用的驅(qū)動電路是斬波恒流驅(qū)動電路，斬波恒流驅(qū)動電路是性能較好、目前使用較多的一種驅(qū)動方式。其基本思想是：無論電機是在鎖定狀態(tài)還是在低頻段或高頻段運行，均使導通相的繞組的電流保持額定值。圖6-7是斬波恒流驅(qū)動電路的原理圖。相繞組的通斷由開關管VT1和VT2共同控制，VT2的發(fā)射極接一個小電阻R，電動機繞組的電流經(jīng)這個電阻到地，小電阻的壓降與電動機繞組的電流成正比，所以這個電阻稱為電流采樣電阻。當Ui為高電平時，VT1和VT2兩個開關管均導通，電源向繞組供電。由于繞組電感的作用，R上的電壓逐漸升高，當超過給定電壓Ua的值時，比較器的輸出低電平，使與門輸出低電平，VT1截止，電源被切斷，繞組電流經(jīng)VT2、R、VD2續(xù)流，采樣電阻R的端電壓隨之下降。當采樣電阻R上的電壓小于給定電壓Ua時，比較器輸出高電平，與門也輸出高電平，VT1重新導通，電源又開始向繞組供電。如此反復，繞組的電流穩(wěn)定在由給定電壓所決定的數(shù)值上。當控制脈沖Ui變?yōu)榈碗娖綍r，VT1和VT2兩個開關管均截止，繞組中的電流經(jīng)二極管VD1、電源和二極管VD2放電，電流迅速下降?？刂泼}沖Ui、VT1的基極電位Ub1及繞組電流Id的波形如圖6-8所示。圖6-7斬波恒流驅(qū)動電路的原理圖圖6-8斬波恒流控制的電流波形在VT2導通期間內(nèi)，電源以脈沖式供電，所以這種驅(qū)動電路具有較高的效率。由于在斬波驅(qū)動下繞組電流恒定，電機的輸出轉(zhuǎn)矩均勻。這種驅(qū)動電路的另一個優(yōu)點是能夠有效地抑制共振，因為電機共振的基本原因是能量過剩，而斬波恒流驅(qū)動的輸入能量是隨著繞組電流的變化自動調(diào)節(jié)的，可以有效的防止能量積聚。但是，由于電流波形為鋸齒形，這種驅(qū)動方式會產(chǎn)生較大的電磁噪聲。第七章軟件設計7.1可編程控制器（PLC）的工作原理可編程控制器（PLC）的有兩個工作要點：入出信息變換、可靠物理實現(xiàn)。入出信息變換主要由運行存儲于PLC內(nèi)存中的程序?qū)崿F(xiàn)。這程序既有系統(tǒng)的（這程序又稱監(jiān)控程序，或操作系統(tǒng)），又有用戶的。系統(tǒng)程序為用戶程序提供編輯與運行平臺，同時，還進行必要的公共處理，如自檢，I/O刷新，與外設、上位計算機或其它PLC通訊等處理。用戶程序由用戶按照控制的要求進行設計。什么樣的控制，就有什么樣的用戶程序。

可靠物理實現(xiàn)主要通過輸入（I，

INPUT）及輸出（O，

OUTPUT）電路。每一輸入點或輸出點就有一個I或O電路。而且，總是把若干個這樣電路集成在一個模塊（或箱體）中，然后再由若干個模塊（或箱體）集成為PLC完整的I/O系統(tǒng)（電路）。盡管這些模塊相當多，占了PLC體積的大部分，但由于它們都是由高度集成化的，所以，PLC的體積還是不太大的。輸入電路時刻監(jiān)視著輸入點的（通、ON或斷、OFF）狀態(tài)，并將此狀態(tài)暫存于它的輸入暫存器中。每一輸入點都有一個與其對應的輸入暫存器。輸出電路有輸出鎖存器（還可能有別的稱謂）。它也有兩個狀態(tài)，高、低電位狀態(tài)，并可鎖存。同時，它還有相應的物理電路，可把這個高、低電位的狀態(tài)傳送給輸出點。每一輸出點都有一個與其對應的輸出鎖存器。這里的輸入暫存器及輸出鎖存器實際是PLC的I/O電路的寄存器。它們與PLC內(nèi)存交換信息通過PLCI/O總線及運行PLC的系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。把輸入暫存器的信息讀到PLC的內(nèi)存中，稱輸入刷新。PLC內(nèi)存有專門開辟的存放輸入信息的映射區(qū)。這個區(qū)的每一對應位（bit）稱為輸入繼電器，或稱軟觸點，或稱為過程映射輸入寄存器（theprocess-imageinputregister）。這些位（bit）置成1，表示觸點通，置成0為觸點斷。由于它的狀態(tài)是由輸入刷新得到的，所以，它反映的就是輸入點的狀態(tài)。

輸出鎖存器與PLC內(nèi)存中的輸出映射區(qū)也是對應的。一個輸出鎖存器也有一個內(nèi)存位（bit）與其對應，這個位稱為輸出繼電器，或稱輸出線圈，或稱為過程映射輸出寄存器（theprocess-imageoutputregister）。通過PLCI/O總線及運行系統(tǒng)程序，輸出繼電器的狀態(tài)將映射給輸出鎖存器。這個映射的完成也稱輸出刷新。PLC除了有可接收開關信號的輸入電路，有時，還有接收模擬信號的輸入電路（稱模擬量輸入單元或模塊）。只是后者先要進行模、數(shù)轉(zhuǎn)換，然后，再把轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入PLC相應的內(nèi)存單元中。

如要產(chǎn)生模擬量輸出，則要配有模擬量輸出電路（稱模擬量輸出模塊或單元）?？克鼘LC相應的內(nèi)存單元的內(nèi)容進行數(shù)、模轉(zhuǎn)換，并產(chǎn)生輸出。這樣，用戶所要編的程序只是，PLC輸入有關的內(nèi)存區(qū)到輸出有關的內(nèi)存區(qū)的變換。這是一個數(shù)據(jù)及邏輯處理問題。由于PLC有強大的指令系統(tǒng)，編寫出滿足這個要求的程序是完全可能的。圖7-1PLC工作原理圖7-1對以上敘述作了說明。其中框圖代表信息存儲的地點，箭頭代表信息的流向及實現(xiàn)信息流動的手段。這個圖既反映了PLC實現(xiàn)控制的兩個基本要點，同時也反映了信息在PLC中的空間關系。簡單地說，PLC工作過程是：輸入刷新運行用戶程序輸出刷新，再輸入刷新再運行用戶程序再輸出刷新??永不停止地循環(huán)反復地進行著。圖7-2所示的流程圖反映的就是上述過程。它也反映了信息間的時間關系。

a-

簡化工作流程圖

b

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實際工作流程圖圖7-2PLC工作流程圖有了上述過程，用PLC實現(xiàn)控制顯然是可能的。因為：有了輸入刷新，可把輸入電路監(jiān)視得到的輸入信息存入PLC的輸入映射區(qū)；經(jīng)運行用戶程序，輸出映射區(qū)將得到變換后的信息；再經(jīng)輸出刷新，輸出鎖存器將反映輸出映射區(qū)的狀態(tài)，并通過輸出電路產(chǎn)生相應的輸出。又由于這個過程是永不停止地循環(huán)反復地進行著，所以，輸出總是反映輸入的變化。只是響應的時間上，略有滯后。但由于PLC的工作速度很快，所以，這個“略有滯后”的時間是很短的，一般也就是幾毫秒、幾十毫秒，最多也不會超過100到200毫秒。圖7-2a所示的是簡化的過程，實際的PLC工作過程還要復雜些。除了I/O刷新及運行用戶程序，還要做些其它的公共處理工作。公共處理工作有：循環(huán)時間監(jiān)視、外設服務及通訊處理等。監(jiān)視循環(huán)時間的目的是避免用戶程序“死循環(huán)”，保證PLC能正常工作。為避免用戶程序“死循環(huán)”的辦法是用“看門狗”（Watchingdog），即設一個定時器，監(jiān)測用戶程序的運行時間。只要循環(huán)超時，即報警，或作相應處理。外設服務是讓PLC可接受編程器對它的操作，或向編程器輸出數(shù)據(jù)。通訊處理是實現(xiàn)與計算機，或與其它PLC，或與智能操作器、傳感器進行信息交換的。這也是增強PLC控制能力的需要。

也就是說，實際的PLC工作過程總是：公共處理——I/O刷新——運行用戶程序——再公共處理——?反復不停地重復著。圖7-2b所示的是實際的過程。此外，PLC上電后，也要進行系統(tǒng)自檢及內(nèi)存的初始化工作，為PLC的正常運行做好準備。用這種不斷地重復運行程序以實現(xiàn)控制，稱掃描方式工作。是PLC基本的工作方式。此外，為了應對緊急任務，PLC還有中斷工作方式。在中斷方式下，需處理的任務先申請中斷，被響應后停止正運行的程序，轉(zhuǎn)而去處理中斷工作（運行有關中斷的服務程序）。待處理完中斷，又返回運行原來程序。PLC的中斷方式的任務，或稱事件，是分等級的。同時出現(xiàn)兩個或多個中斷事件，則優(yōu)先級高的先處理，繼而處理低的。直到全部處理完中斷任務，再轉(zhuǎn)為執(zhí)行掃描程序。PLC對大量控制都用掃描方式工作，而對個別急需的處理，則用中斷方式。這樣，既可做到所有的控制都能照顧到，而個別應急的任務也能及時進行處理。當然，PLC的實際工作過程比這里講的還要復雜一些，分析其基本原理，也還有一些理論問題。但如果能弄清上面介紹的思路，也可知到PLC是怎么工作的了。7.2存儲空間的計算存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。為了設計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量I/O點數(shù)的10～15倍，加上模擬I/O點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。7.3可編程控制器（PLC）提供的編程語言標準語言梯形圖語言也是我們最常用的一種語言，它有以下特點；A.它是一種圖形語言，沿用傳統(tǒng)控制圖中的繼電器觸點、線圈、串聯(lián)等術(shù)語和一些圖形符號構(gòu)成，左右的豎線稱為左右母線。B.梯形圖中接點（觸點）只有常開和常閉，接點可以是PLC輸入點接的開關也可以是PLC內(nèi)部繼電器的接點或內(nèi)部寄存器、計數(shù)器等的狀態(tài)。C.梯形圖中的接點可以任意串、并聯(lián)，但線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。內(nèi)部繼電器、計數(shù)器、寄存器等均不能直接控制外部負載，只能做中間結(jié)果供CPU內(nèi)部使用。D.PLC是按循環(huán)掃描事件，沿梯形圖先后順序執(zhí)行，在同一掃描周期中的結(jié)果留在輸出狀態(tài)暫存器中所以輸出點的值在用戶程序中可以當條件使用。=2\*GB2⑵語句表語言，類似于匯編語言。=3\*GB2⑶邏輯功能圖語言，沿用半導體邏輯框圖來表達，一般一個運算框表示一個功能，左邊畫輸入、右邊畫輸出。圖7-3PLC編程步驟步進電機控制系統(tǒng)的軟件需要同時完成讀取鍵盤、處理鍵盤、控制步進電機轉(zhuǎn)動、控制數(shù)碼管動態(tài)顯示等任務。PLC是通過CPU循環(huán)掃描的工作方式來完成其控制任務的。PLC運行時，CPU執(zhí)行用戶程序從應用程序的第一條指令開始取指令并執(zhí)行，直到最后一條指令執(zhí)行結(jié)束，因此在一定的硬件與軟件基礎上的用戶程序決定了控制系統(tǒng)的運行功能。7.4PLC編程中難點介紹7.4.1驅(qū)動電源的特殊性步進電動機的運行特性由輸入脈沖的數(shù)量、頻率和電機繞組的接通次序決定,故需提供不同形式的脈沖電源。針對兩相單、雙四拍步進電動機驅(qū)動電源,由PLC輸出脈沖控制信號,控制A、B兩相繞組按A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A…(正轉(zhuǎn))或者按A→AD→D→DC→C→CB→BA→A(反轉(zhuǎn))通電方式(每切換一次電流稱一拍)循環(huán)通電。若任意改變兩相繞組的通電順序，則步進電機轉(zhuǎn)向改變。因此，設計驅(qū)動電源控制裝置時，要根據(jù)步進電機通電方式，繞組接通次序、脈沖頻率和運行要求來進行設計。7.4.2用功能指令構(gòu)建控制程序的有關問題FX2系列PLC較豐富的編程指令。除基本語句指令外，還有近100條的功能指令。功能指令的出現(xiàn)大大拓寬了PLC的應用范圍，結(jié)合基本指令編寫程序可解決各種復雜的控制。但是，由于每條功能指令屬一段子程序又具有特定的功能，應用時有一定的局限性、復雜性和技巧性。因此，用功能指令編程前要認真思考和篩選，選取合適的功能指令編輯。筆者經(jīng)過FX2系列PLC功能指令的分析研究：圍繞“循環(huán)右移ROR”指令（下稱“ROR”指令）、“循環(huán)左移ROL”指令（下稱“ROL”指令）、“傳送MOV”指令（下稱“MOV”指令）構(gòu)建控制程序。循環(huán)右移指令ROR和循環(huán)左移指令ROL循環(huán)右移指令ROR將目標操作數(shù)【D】中的二進制數(shù)按照【n】規(guī)定的移動的位數(shù)由高位向低位移動，最后移出的那一位將同時進入進位標志位M8022.循環(huán)左移指令ROL將目標操作數(shù)【D】中的二進制數(shù)按照指令中【n】規(guī)定的移動的位數(shù)由低位向高位移動，最后移出的那一位將同時進入進位標志位M8022.ROL指令的執(zhí)行類似于ROR指令，只是移位方向相反。對于連續(xù)型執(zhí)行的指令，在每個掃描周期都會進行移位動作。所以一定要注意。對于位元件組合的情況，位元件前的K值為4（16位）或8（32位）才有效，如K4M0、K8M0。傳送指令MOV傳送指令MOV將源操作數(shù)【S】傳送到目標操作數(shù)【D】中。傳送時，數(shù)據(jù)是利用二進制格式傳送的。三菱PLC存儲指令使用DMOV指令可使數(shù)據(jù)寄存器D存放32位數(shù)據(jù)，可以存儲更多數(shù)據(jù)。MOV指令存儲數(shù)據(jù)是單字節(jié)的16位數(shù)據(jù)，范圍是-32765到32767，如果超過這個范圍，這個數(shù)超過16位（2進制意義上的）即十進制里面的32767，我們就需要用到DMOV指令了，DMOV指令可以傳送32位以內(nèi)的數(shù)。DMOVK10D0，就是把十進制的10傳送到D0和D1中，其中D1存高位，D0存低位，其中D1D0組成就是32位存儲器。7.5PLC梯形圖I/O分配表PLC梯形圖見附圖紙。該梯形圖用功能指令“MOV、ROR、ROL、ZRST”及基本指令編寫而成。I/O分配表如表7-1所示。表7-1PLC控制步進電機I/O分配表輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件作用X000SB0電機啟/停按鈕Y000A相功放電路控制電機啟/停、調(diào)速、正、反轉(zhuǎn)X001SB10.5s低速按鈕Y001B相功放電路X002SB20.1s低速按鈕Y002C相功放電路X003SB30.03s高速按鈕Y003D相功放電路X004SB4電機正反轉(zhuǎn)開關Y004運行指示燈HL運行顯示X005SB5改變通電方式按鈕第8章GXDeveloper軟件程序模擬運行在電腦上首先安裝編程軟件GXDeveloper然后安裝仿真軟件GXSimulator6。安裝好編程軟件和仿真軟件后，在桌面或者開始菜單中并沒有仿真軟件的圖標。因為仿真軟件被集成到編程軟件GXDeveloper中了，其實這個仿真軟件相當于編程軟件的一個插件。8.1程序運行圖文說明1首先打開編程軟件，圖標如圖所示2啟動GXDeveloper軟件后，創(chuàng)建一個新工程，如圖8-1圖8-1創(chuàng)建一個新工程3將編好的梯形圖寫入，如圖8-2圖8-2梯形圖寫入通過“快捷圖標”啟動仿真，如圖8-3圖8-3啟動仿真按鈕這個小窗口就是“仿真窗口”，顯示運行狀態(tài)，如果出錯會有中文說明，如圖8-4圖8-4仿真窗口啟動仿真后，程序開始在電腦上模擬PLC寫入過程。如圖8-5圖8-5程序模擬寫入這時程序已經(jīng)開始運行，如圖8-6圖8-6程序運行狀態(tài)在“仿真窗口”菜單欄中選“菜單啟動”下拉菜單中“繼電器內(nèi)存監(jiān)視”出現(xiàn)如下窗口，如圖8-7圖8-7軟元件檢測窗口在上述窗口菜單欄中選“軟元件（D）”下拉菜單中“位軟元件窗口（B）”→“X”和“Y”，如圖8-8圖8-8“X”、“Y”檢測窗口圖中Y000~Y003為步進電機四相繞組對應分別為A相繞組、B相繞組、C相繞組、D相繞組，Y004為運行指示燈。X000接SB0控制電機啟停，X001接SB1控制電機低速運行，X002接SB2控制電機中速運行，X003接SB3控制電機高速運行，X004接SB4控制電機正反轉(zhuǎn)，X005接SB5控制電機通電方式。開始運行程序，如圖8-9~8-16圖8-9A相線圈通電運行狀態(tài)按下SB0按鈕程序啟動X000閉合，Y004亮即運行指示燈亮，程序按1s脈沖運行四相八拍正轉(zhuǎn)。圖8-10AB相線圈通電運行狀態(tài)圖8-11B相線圈通電運行狀態(tài)圖8-12BC相線圈通電運行狀態(tài)圖8-13C相線圈通電運行狀態(tài) 圖8-14CD相線圈通電運行狀態(tài)圖8-15D相線圈通電運行狀態(tài)圖8-16DA相線圈通電運行狀態(tài)11、變速調(diào)節(jié)（正轉(zhuǎn)）按下SB0啟動按鈕、SB1低速按鈕即X000、X001閉合（圖8-17為其中一張運行圖其余運行過程同步驟10一樣）圖8-17低速運行時D相線圈通電運行狀態(tài)按下SB0啟動按鈕、SB2中速按鈕即X000、X002閉合（圖8-18為其中一張運行圖其余運行過程同步驟10一樣）圖8-18中速運行時C相線圈通電運行狀態(tài)按下SB0啟動按鈕、SB3高速按鈕即X000、X003閉合（圖8-19為其中一張運行圖其余運行過程同步驟10一樣）圖8-19高速運行時AB相線圈通電運行狀態(tài)12、四相八拍反轉(zhuǎn)由于好捕捉圖像我在這選擇1s脈沖時反轉(zhuǎn)按下SB0啟動按鈕、SB4正反轉(zhuǎn)按鈕即X000、X004閉合通電順序為A→AD→D→DC→C→CB→B→BA→A，（圖8-20為其中一張運行圖其余運行過程同步驟10一樣）圖8-20反轉(zhuǎn)時A相線圈通電運行狀態(tài)13、改變通電方式（四相四拍）按下SB0按鈕、SB5按鈕即閉合X000、X005將四相八拍改為四相單四拍正轉(zhuǎn)（由于好捕捉圖像在這還是采用1s脈沖通電）通電順序為A→B→C→D→A，如圖8-21~8-24圖8-21四相四拍正轉(zhuǎn)時A相線圈通電運行狀態(tài)圖8-22四相四拍正轉(zhuǎn)時B相線圈通電運行狀態(tài)圖8-23四相四拍正轉(zhuǎn)時C相線圈通電運行狀態(tài)圖8-24四相四拍正轉(zhuǎn)時D相線圈通電運行狀態(tài)14、四相四拍反轉(zhuǎn)按下SB0啟動按鈕、SB4正反轉(zhuǎn)按鈕、SB5改變通電方式按鈕即X000、X004、X005閉合通電方式為D→C→B→A（圖8-25為其中一張運行圖其余運行過程同步驟13一樣）圖8-25四相四拍反轉(zhuǎn)時D相線圈通電運行狀態(tài)15、四相四拍變速控制（反轉(zhuǎn)）按下SB0啟動按鈕、SB1低速控制按鈕、SB4正反轉(zhuǎn)按鈕、SB5改變通電方式按鈕即X000、X001、X004、X005閉合通電方式為D→C→B→A（圖8-26為其中一張運行圖其余運行過程同步驟13一樣）圖8-26四相四拍反轉(zhuǎn)時D相線圈低速通電運行狀態(tài)16、四相四拍中速控制（反轉(zhuǎn)）按下SB0啟動按鈕、SB2中速控制按鈕、SB4正反轉(zhuǎn)按鈕、SB5改變通電方式按鈕即X000、X002、X004、X005閉合，（圖8-27為其中一張運行圖其余運行過程同步驟13一樣）圖8-27四相四拍反轉(zhuǎn)時D相線圈中速通電運行狀態(tài)17、四相四拍高速控制（反轉(zhuǎn)）按下SB0啟動按鈕、SB3高速控制按鈕、SB4正反轉(zhuǎn)按鈕、SB5改變通電方式按鈕即X000、X003、X004、X005閉合（圖8-28為其中一張運行圖其余運行過程同步驟13一樣）圖8-28四相四拍反轉(zhuǎn)時D相線圈高速通電運行狀態(tài)結(jié)論畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的設計出PLC控制步進電機系統(tǒng)，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)。通過實際設計相結(jié)合，鍛煉了我綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。通過PLC控制步進電機，實現(xiàn)步進電機的啟停、正反轉(zhuǎn)、速度控制達到一定的標準，這就要求我們的設計必須嚴密、可靠。通過這次畢業(yè)設計，提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。這是我們希望看到的，也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過與張海老師的溝通和交流，我了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設備的選用標準，以及各種器件適用性。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。最終按質(zhì)按量完成本次設計。我的收獲是很難用語言來描述的。非常感謝各位老師的指導與幫助。順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。無論PLC控制步進電機系統(tǒng)怎么復雜，我都采用了一些新的技術(shù)和設備。它們有著很多的優(yōu)越性，但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。發(fā)現(xiàn)問題，面對問題，才有可能解決問題。不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關注新技術(shù)新設備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為社會做出應有的貢獻，為祖國的四化服務。

附錄1、流程圖2、控制系統(tǒng)設計步驟參考文獻1、參考資料（1）姚永剛主編．電機與控制技術(shù)：中國鐵道出版社，2010（2）劉子林主編．電機與電氣控制（第三版）：電子工業(yè)出版社，（3）顧戰(zhàn)松、陳鐵年編著.可編程控制器原理與應用.北京：國防工業(yè)出版社，1996（4）廖常初主編.可編程序控制器應用技術(shù).重慶：重慶大學出版社，2005（5）陳遠齡主編．機床與電氣自動控制.重慶：重慶大學出版社，2006（6）曹承志主編.電機拖動與控制.北京:機械工業(yè)出版社,2001（7）唐介主編.電機拖動與控制基礎.北京:高等教育出版社,2002（8）張勇主編.電機拖動與控制.北京:機械工業(yè)出版社,2001（9）程憲平主編.機電傳動與控制.武漢:華中科技大學出版社,1997（10）馮曉,仲恕編著.電機與電器控制.北京:機械工業(yè)出版社,2005（11）鄭萍主編.現(xiàn)代電氣控制技術(shù).重慶:重慶大學出版社,2003（12）孫建忠，白鳳仙主編.特種電機及其控制（第三版）:中國水利水電出版社（13）鄧興中主編.機電傳動控制.武漢：華中科技大學出版社，2001（14）程憲平主著.機電傳動與控制：華中科技大學大學出版社，2000（15）楊后川、張春平、張學明、陶征等主編，三菱PLC應用100例（第二版）：電子工業(yè)出版社，（16）王阿根主編，PLC控制程序精編108例，北京，電子工業(yè)出版社，2013（17）王棟主編，煤礦設備電氣控制與PLC應用技術(shù)，機械工業(yè)出版社，2014（18）明立軍主編，可編程控制器應用技術(shù)，北京理工大學出版社，2013（19）江燕、周愛民主編，PLC技術(shù)及應用（三菱FX系列），中國鐵道出版社，2013（20）肖明耀、代建軍主編，三菱FX3u系列PLC應用技能實訓，中國電力出版社，2015（21）陳建明主編，電氣控制與PLC應用（第三版），電子工業(yè)出版社，2006（22）伍金浩、曾慶樂主編，電氣控制與PLC應用技術(shù)（第二版），電子工業(yè)出版社，2009（23）黃永紅主編，電氣控制與PLC應用技術(shù)，機械工業(yè)出版社，2011（24）郭艷萍.電氣控制與PLC技術(shù).北京.北京師范大學出版社.2007

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PLCmanufacturershavetoprovideuserswithavarietyoffunctionalmodules,wedevelopedavarietyofseriesofproducts.Userscanfollowtheactualneeds,selecttheappropriatePLCproduct,andthensetuptomeettheneedsofthecontrolsystem.Applicationdesignprocess,mostusersdonotneedtoproduceavarietyofadditionaldevices.PLCmanufacturerstomeettheneedsofindustrialcontrol,CPU,powersupply,I/OandsoonconstitutethemaincomponentsofthePLC,mostofthestructureaccordingtothemodulardesign,eachmodulebetweentherackandthecableconnection,theusercanfollowthesizeofthesystemandfeaturesitsowncombinationofmodules,simpleandflexible,convenientandpractical.Inaddition,PLC'sI/Ointerfacemoduleisveryrich,diverseprogrammingmethodissimple,easytoinstall,easymaintenance.1.3PLCapplicationsPLChasnowbeenwidelyusedinindustrialautomation.Inthemachineryindustry,metallurgicalindustry,lightindustry,petrochemicalindustry,powerindustry,textileindustry,electronicindustry,foodindustryandotherindustrieshaveplayedanirreplaceablerole.Studieshaveshownthatmorethan80%oftheindustrialcontrolcanberealizedbythePLC.PLCcanrealizelogicsequencecontrol,dataprocessing,andtheprocessofavarietyoffunctionsandothercontrolfunctionsaswellascommunicationviatheInternet.PLCcontrolenablessteppermotorfunction,andtoimprovetheanti-jammingcapabilityandreliability.2,thecontrolmethodofthesteppingmotorControlrequirements2.1four-phasesteppermotor.Themainmotorspeedcanbeachieved,aswellasthenumberofstepsofthereversingcontrol.2.2SpeedControlInputpulsefrequencydeterminesthesteppermotorspeedisakeyfactor.Figure1showsthat,iftheinputpulsecyclechange,highandlowwidthA,B,C,Dfour-phasewindingsmustbechanged.Causingenergization,therateofchangeofpowerchanges,therebyaffectingthemotorspeed.2.3reversingcontrolWecanachievepositiveandreversecontrolofthesteppingmotorbyvaryingthepower-onsequenceofthewindings.Four-phasesteppermotorpowerdualfour-beatsequenceisAB-BC-CD-DA-ABAtthispointthemotoristransferred;windingsareenergizedwhentheorderisAD-DC-CB-BA-ADandthemotorreversal.Therefore,bychangingtheorderoftheoutputpulse,therebychangingthepower-onsequenceofthewindings,itcanbedoneis,reversecontrolofthemotor.2.4ControlnumberofstepsEachinputelectricalpulsewillfurtherbeforesteppingmotor,theangulardisplacementoftheoutputwiththeinputisproportionalrelationshipbetweenthenumberofpulses.Todothis,wecanfollowthedisplacementoftheoutputsize,thenumberofoutputpulsesforthePLCtoconfirmthenumberofstepstocontrolthemotor.Theformulais:n=△L/δInthisequation,△Lrepresentstheamountofoutputdisplacementmotor(mm),δrepresentativespulseequivalent(mm/pulse).3,basedonthecircuitdesignPLCControlSystem

Movementofthesteppermotordoesnotproducetheamountofrotationerroraccumulation,therefore,nofeedbacksignalisthebiggestopen-loopcontrolcharacteristicsofsteppermotorcontrol.ThePLCcontrolsystemusesMitsubishiFX2-32MR.3.1steppermotordrivecircuit

Basedonfour-phasesteppermotorPLCcontrolroughlydividedintotwotypes:oneisuniversalPLCsteppermotorcontrol,andtheotherisasteppermotordrivermodulePLCdedicatedsteppercontrol.Controlmodulerelativelyhighreliability,universalPLCcontrolsystemstructureisrelativelysimple,relativelylowconstructioncost,theirownmerits.

EffecttransistorT1isequivalenttoaswitch,ifthetransistorT1isturnedoff,thecollectorcurrentflowconditionspresented,thenitwillswitchoff;ifthetransistorT1saturates,thecollectorcurrentisincreased,thentheswitchwillbeclosedtowanttocontroltheswitch,youneedtocontroltheincreaseinthebasecurrent.TransistorTransistorT2andT3combinationhasbecomeacommonDarlingtonamplifiercircuit,fourwindingdrivemotorfunction,whichenablesthequiescentcurrentofthemotorwindingreaches2A.Themainroleoftheoptocouplerisaneffectivecontrolanddrivesignalisolation.Iftheinputsignalislow,thetransistorT1isturnedoff,theoutputsignalishigh,thenthetimewillbeoffinfraredlightemittingdiode,andthephototransistorisnotturnedon,thewindingandnocurrentflows;iftheinputsignalishigh,thetransistorT1issaturated,thentheinfraredlightemittingdiodeemitslightatthistime,butwillalsophototransistoristurnedontosupplypowerdrivestagetransistorbasecurrent,sotherewillbeacurrentconductingwinding.3.2PLCfour-phasesteppermotorcontrolmethod3.2.1steppermotorspeedcontrolimplementation

Asweallknow,isinaccordancewiththeperiodicmotionpulsegeneratedbyapulsegenerator,tothisend,wePulsecontrollermustfirstbeselected,butthenrealizedY0,Y1,Y2,Y3fouroutputrelayisenergizedinaccordancewithdoublefourshotmodeisturnedonasshownbelowviaanannulardistributor.3.2.2steppermotoris,reversecontrolimplementationWecanchangethepower-onsequenceofthewindingsofmethodstocontrolasshownY0andY1,Y2andY3aresequentiallyturnedon.Achievepositiveandreversecontrolpurposes.4.ConclusionSimpledesignmethodofPLCcontrolledsteppermotorbasedonfeasible,operability,highreliability,easytochangecontrolparameters,PLC'sI/Ointerfacelessoccupied,andoutreachismoreconvenientinterfaces,thusminimizingthesystemdesignwork,thesystemdevelopmentcycleisshortened,andsavemoney,andthepromotionofhighvalue.中文翻譯基于PLC控制的四相步進電機的