【正文】 如下定義： “ PLC 是一種專門為在 工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 PLC 的硬件 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示： 4 圖 21PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去指揮有關(guān)的控制電路。 CPU 的控制器控制 CPU 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， IO 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 I/O 分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬量輸出（ AO）等模塊 [12]。 按 I/O 點數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少，但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數(shù)限制。 ④ 底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體 [2]。 (一 ) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次 地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。 (二 ) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。例如三菱公 司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時間高達(dá) 30 萬小時。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。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。它接口容易 ，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。 PLC 的運用領(lǐng)域 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類 [3]。 1）永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為 度或 15 度。 三相反應(yīng)式步進電機的結(jié)構(gòu)如圖 31 所示。而方向由繞組通電的順序決定。 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 9 圖 32三相步進電機的結(jié)構(gòu) 在定子磁極和轉(zhuǎn)子上都開有齒分度相同的小齒，采用適當(dāng)?shù)凝X數(shù)配合，當(dāng) A相磁極的小齒與轉(zhuǎn)子小齒一一對應(yīng)時， B 相磁極的小齒與轉(zhuǎn)子小齒相互錯開 1/3 齒距， C 相則錯開2/3 齒距 [8]。 (2)由 步進電機與驅(qū)動器電路組成的開環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)，既非常簡單、廉價，又非常可靠。 (5)步進電機只能通過脈沖電源供電才能運行，它不能直接使用交流和直流電源。 3控制步進電機的速度 如果給步 進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。其結(jié)構(gòu)原理圖它與普通電機一樣 , 分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分 , 其中定子又分為定子鐵芯和定子繞組。在定子的每個磁極上 , 即定子鐵芯上的每個齒上開了五個小齒 , 齒槽等寬 , 齒間夾角為 9176。 圖 37三相六拍步進電機 三相六拍步進電機的工作原理；當(dāng) A 相繞組通電時 , 轉(zhuǎn)子的齒與 定子 AA 上的齒對齊。原理與三相三拍相同 ,從而形成三相六拍 , 其通電順序為： 數(shù) 12 它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。 /176。 /176。 保持轉(zhuǎn)矩是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。 鉗制轉(zhuǎn)矩是指 步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。 3） 步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。 步進電機有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。另外步進電機也廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化系統(tǒng)中。即：正轉(zhuǎn)順序： A— AB— B— BC— C— CA— A；反轉(zhuǎn)順序： A— AC— C— CB— B— BA— A 以及每個步距角 (每個箭頭 )的行進速度。然后，將各模塊進行連接，最后經(jīng)過調(diào)試、完善、實現(xiàn)控制要求 [9]。每右移 1位，電機前進一個步距角，據(jù)此，可作出位移寄存器輸出狀態(tài)及步進電機正反轉(zhuǎn)繞組的狀態(tài)真值表，從而得出三相繞組的控制邏輯關(guān)系式； 正轉(zhuǎn)時 A相 =++ B相 =++ C相 =++ 反轉(zhuǎn)時 A相 =++ B相 =++ C相 =++ 位移寄存器輸出狀態(tài)及步進電機繞組狀態(tài)真值表 表 42 位移寄存器 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) A B C A B C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 I／ O 分配 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 17 圖 44 硬件連接線路圖 圖 45 三相電動機控制電路 根據(jù)程序模塊及三相繞組的控制邏輯關(guān)系，即可編寫出梯形圖控制程序，如圖 2所示。 18 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 19 20 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 21 圖 42 步進電機梯形圖控制程序 22 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 23 24 圖 43控制語句表 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設(shè)計 25 第五章 論文總結(jié)及展望 論文總 結(jié) 這次課程設(shè)計對我們而言是對所學(xué)課程內(nèi)容掌握情況的一次自我驗證，對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力檢驗，它培養(yǎng)和訓(xùn)練了我們的編程以及調(diào)試能力，進而提高了我們對學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)專業(yè)知識的興趣。此外還應(yīng)掌握 PLC 的外部接線方法。但幸運的是，隨著課程設(shè)計的逐步進行，我們對種種問題進行了研究解決，最終才獲得了預(yù)期的研究成果。如果我們能夠?qū)⑦@些收獲應(yīng)用于今后的課題研究，學(xué)習(xí)實踐中，將成為我們一筆寶貴的無形財富。孔德志老師多次幫助我們分析思路，開拓視角，在我們遇到困難的時候給予了我們很大的支持和鼓勵。 內(nèi)部資料 請勿外傳 9JWKf wvGt YM*Jgamp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE% amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK! 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