【正文】 圖 49 M2 梯形圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 包扎頭電機速比 ： 圖 510 包扎頭速比示意圖 步進電機外 輪與繞包頭的傳動比是 8/40=1/5。 圖 411 脈沖定義示意圖 圖 412 流程圖 重新定義脈沖寬度的程序如下 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 24 圖 413 重新定義脈沖寬度的梯形圖 對于兩相步進電機，當電源極性發(fā)生改變時，保持控制過程不變，則電機轉(zhuǎn)向發(fā)生改變，即改變電源的正負極向，實現(xiàn)電機反轉(zhuǎn)。本設(shè)計里 ，采用 PLC 程序進行電源互鎖保護。 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 35 步進電機與 PLC 銜接配合 圖 417 PLC 與步進電機接線圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 36 第 五 章 實驗 條件實驗 實驗設(shè)備： THO。用 CXProgram寫出梯形圖，把控制的主程序放在最前， 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 26 把四臺步進電機的程序放在后面，中間用開關(guān)控制。圖中當開關(guān) 1000 和 1001 接通時，電源輸出極性為上 +下 ，當開關(guān) 1002 和 1003 接通時，電源輸出極性為上 下 +。 包扎頭電機 M1 的脈沖當量 = 513605?? = 繞包頭的梯形圖如下 圖 410 包扎頭步進電機梯形圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 23 我們采用多個 PLC 基礎(chǔ)脈沖組成一個步進電機工作脈沖，其工作流程圖如下。 控制過程分析 表 44 步進電機工作狀態(tài)表 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 19 程序編制 單臺步進電機功能表圖、時序圖 圖 44 單臺步進電機時序 圖 45 單臺步進電機功能表圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 46 單臺步進電機梯形圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 21 電機間的速比 根據(jù)線圈包扎過程控制過程圖可以知道，在包扎兩端斜邊時控制 X 軸的步進電機 M3 和控制 Y 軸的步進電機 M2 是同時啟停的，它們之間在包扎過程中需要相互配合，則速度之間必有關(guān)系，因此需要計算 M M3 之間的速度關(guān)系，首先 假設(shè)線圈的轉(zhuǎn)角是 120186。 快速響應(yīng)輸入功能 有四個輸入用于快速響應(yīng)輸入（與中斷輸入和計數(shù)方式的中斷輸入共用），能可靠地讀出信號寬度短到 5μs的輸入信號。當計數(shù)與一設(shè)置值匹配或下降在一規(guī)定范圍內(nèi)時，能觸發(fā)中斷。模擬量輸出范圍可以設(shè)置為 0～ 10VDC， 10～ 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 18 10VDC，或 4～ 20mA；分辨率為 1/256。每個單元提供 2 點模擬量輸入和 1 點模擬量輸出，所以連接 3 個模擬量 I/O 單元就能得到最大的 6 點模擬量輸入和 3 點模擬量輸出。 CPM2A CPU 單元又是一個獨立單元，能處理廣泛的機械控制應(yīng)用，所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品，完整的通信功能保證了與個人計算機、其它 OMRON PC和 OMRON 可編程終端的通信。隨即關(guān)閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。輸出電流一般為 至 2A。當輸入開關(guān)閉合時，一次電路中流過電流，輸入指示燈亮，光耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，而三極管從截止狀態(tài)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通狀態(tài)， PLC 的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生了 0 和 1 的改變。圖 37 是 PLC 結(jié)構(gòu) 圖 [19]。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。它接口容易， 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 編程語言易于為工程 技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護?！? （可編程控制器）的特 點 可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。 圖 35 兩相四拍制步進電機時序圖 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 11 PLC 介紹 PLC 即可編程控制器 （ Programmable logic Controller） ，是指以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置 [12]。 工作過程 圖 35 為兩相四拍制步進電機的工作時序圖，它有 兩 個繞組。如圖 3－ 4 所示雙極性電機，電流在 兩 個線圈流動時序為 A A B B AA BB? ? ?。4 個脈沖電機轉(zhuǎn)動一圈。圖 32 為兩相步進電機的工作原理示意圖，它有 兩 個繞組。 （ 6） 步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降：當步進電機轉(zhuǎn)動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。 （ 3） 即使是同一臺步進電機，在使用不同驅(qū)動方案時，其矩頻特性也相差很大。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。 ⑧按與上述相反的程度 ,工作臺回程至起點結(jié)束 。 ④轉(zhuǎn)角結(jié)束后 , M1 恒速運行 ,M2 恒速運行 ,M3 停止 ,M4 停止 。 M4 步進電機控制包扎臺的旋轉(zhuǎn) ，調(diào)整至轉(zhuǎn)角角度。 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 5 圖 21 設(shè)計方案 圖 22 電氣控制方案圖 各部件功能： PLC 承擔產(chǎn)生脈沖信號，控制步進電機 M1/M2/M3 運動的功能。 方案一，人機界面好，應(yīng)用較為簡單，成本相對較低，但是對于工作環(huán)境要求較高，限制了應(yīng)用范圍。 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 第二章 基于 PLC 的自動包扎機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計、控制方案介紹 控制方案 簡介、分析、選擇 方案一：采用單片機控制動力系統(tǒng)。 國內(nèi)有幾家廠引進了國外幾臺繞包機，有的廠家也進行了國產(chǎn)化嘗試，國內(nèi)包扎機的技術(shù)的改進不大，速度低、精度差、生產(chǎn)效率很低，在技術(shù)上也已落后，屬 70～ 80 年代水 平，與現(xiàn)在國際上的新進展有很大差距，需要采取措施發(fā)展 國產(chǎn)新一代高速、高精度自動化程度高的包扎機，以縮小與國外的技術(shù)差距，自主開發(fā)全自動包扎機已刻不容緩 。 目前我國大量使用的包扎機有三種類型：第一種包扎頭固定，有傳送帶，半自動 ，彎曲部分由人工完成。 完成自動包扎機電氣控制系統(tǒng)的成本分析。 研究范圍以及所要達到的技術(shù)要求 基于 PLC 控制的自動包扎機電氣系統(tǒng)設(shè)計，主要工作包括：①機械系統(tǒng)總體方案的分析確定；②動力方案的選擇；③ PLC 型號的選擇；④編制 PLC 控制步進電機的程序； ⑤設(shè)計硬件系統(tǒng)；⑥模型加工與組裝；⑦調(diào)試。 關(guān)鍵詞 ： 自動，包扎機 ,PLC，電氣控制 ,系統(tǒng)設(shè)計 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 Automatic PLC based electrical control system design Design General Information: Coil insulation material is packed in the important process of production, one is to determine the quality of dressing an important indicator of motor performance. In recent years, the international equipment market, despite a number of automatic wrapping machine stator coils, but these dressing machine, structural plexity, high cost. Existing domestic semiautomatic wrapping machine, simple structure, influenced by man, dressing quality is not high. In summary, the existing dressing machines can not satisfy the market demand of the automatic wrapping machine is necessary. The main task is to design a simple structure, high precision, versatile drum loop good automatic wrapping machine. The pletion of this subject is based on the automatic PLC control dressing the design of electrical control systems, the main control program to plete the design of choice, selection of power system, PLC control program design, hardware design (including the PLC model to determine), the program debugging. Designed in full accordance with the provisions of the manual mechanical transmission system design standards and design principles to the design. Design mainly used the parison method, sequence design. Comparison is mainly used in the program selection, the sequential design method is mainly used in the preparation of the ladder. System, the choice of using more power in between the stepping motor and DC motor options, as stepper motor can be precisely start and stop, and relatively easy to control, step motor to power the final choice. Taken into account during the design of nonstandard parts and standard parts, standard parts selection, design nonstandard parts, standard parts of nonstandard 運城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 parts by the restrictions. In the design process, as more transmission ponents, transmission ponents to be considered with the fixed support and to ensure noninterference between all the ponents. Possible to simplify the transmission system, accurate. Main point is the design should consider safety and reliability, economy and feasibility of such a bination of factors, including safety and reliability first place. Safety and reliability is reflected in the choice of some basic parameters, most of the domestic parameters determined based on experience, but also by internal parameters of the design is generally more secure. Economy reflected in the program simple and mature technology. If the program selected the PLC control ponents in the design sought to at least. Consider the feasibility of te