【正文】 從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)， PLC 從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應(yīng)映象寄 存器，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，存入有關(guān)器件寄存器中。在 PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。 5. 編程器 編程器是 PLC 的最重要外圍設(shè)備。 EPROM、 EEPROM 都是只讀存儲(chǔ)器。 CPU 的功能有以下一些：從存儲(chǔ)器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（ PLC，機(jī)器人，CAD\CAM）之一。 PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，其平均無故障時(shí)間可達(dá)幾十萬小時(shí)，之所以有這么高的可靠性，是由于它采用了一系列的硬件和軟件的抗干擾措施。 隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到 70 年代中期以后，PLC 已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的 PLC 已不再是邏輯判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。輸入電阻220Ω ，要求：低電平 ，高電平 45V，脈沖寬度 DP5=ON,DR 為反向步進(jìn)脈沖信號(hào) 5 MF+ 輸入信號(hào)光電隔離正端 接 +5V 供電電源， +5V+24V 均可驅(qū)動(dòng)，高于 +5V 需接限流電阻 6 MF 電機(jī)釋放信號(hào) 有效（低電平）時(shí)關(guān)斷電機(jī)接線電流，驅(qū)動(dòng)器停止工作，電機(jī)處于自由狀態(tài) 7 RDY+ 驅(qū)動(dòng)器準(zhǔn)備好 輸出信號(hào)光電隔離正端 驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)正常，準(zhǔn)備就緒接受控制器信號(hào)時(shí)該信號(hào)有效（低電平） 8 RDY 驅(qū)動(dòng)器準(zhǔn)備好輸出信號(hào)光電隔離負(fù)端 電機(jī)，電源端 1 U 電機(jī)接線 2 V 3 W 4 NC 空端口 5 DC+ 電源 電源： DC24~80V 6 DC 如表 33 所示 。 本設(shè)計(jì)中所用的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 DQ378M 是基于 DSP 控制的 三相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。因此，將交流伺服控制原理應(yīng)用到三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，輸入的 220V 交流，經(jīng)整流后變?yōu)橹绷?，再?jīng)脈寬調(diào)制技術(shù)變?yōu)?三路階梯式正弦波形電流 ，它們按固 定時(shí)序分別流過三路繞組，其每個(gè)階梯對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步 23 圖 33 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)示意圖 通過改變驅(qū)動(dòng)器輸出正弦電流的頻率來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，而輸出的階梯數(shù)確定了每步轉(zhuǎn)過的角度，當(dāng)角度越小的時(shí)候，那么其階梯數(shù)就越多，即細(xì)分就越大，從理論上說此角度可以設(shè)得足夠的小，所以細(xì)分?jǐn)?shù)可以是很大，而交流伺服控制的每步角度與反饋的編碼器的精度有很大的關(guān)系，一般使用的為 2500 線，所以每一步轉(zhuǎn)過的角度僅為 度，而此方法控制的步進(jìn) 電機(jī)，比如其細(xì)分?jǐn)?shù)為 10000，則每一步轉(zhuǎn)過的角度為 度，所以比一般的伺服控制精度高很多。為便于分析，可做如下假設(shè) 。 細(xì)分原理 步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的定子繞組中電流的控制，使步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的合成磁場按某種要求變化，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)步距角的細(xì)分。但是，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行存在許多不足之處，如低頻振蕩、噪聲大、分辨率不高等，又嚴(yán) 重制約了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍。 圖 31 步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （ General specifications） 步距精度 ?????? ??????????????? 177。 5． 步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無法啟動(dòng)，并伴有嘯叫聲。所以保持轉(zhuǎn)矩就成了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一。電機(jī)相數(shù)不同，它的步矩角也不相同，一般二相電機(jī)的步矩角為 ，三相的為 ，五相的為 。 HB 是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。 步進(jìn)電機(jī)在機(jī)電控制中是一種長用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其原理是通過對它每相線圈中的電流和順序切換來讓電機(jī)做步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)。無論是工農(nóng)生產(chǎn)還是日常生活的家用電器，都大量使用著各種各樣的電動(dòng)機(jī)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)器可直接對電機(jī)編碼器反饋信 號(hào)進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可靠。 16 步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會(huì)急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在 300～ 600RPM。是步距角為 176。、 176。也有一些高性能的 步進(jìn)電機(jī)步距角更小。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。 設(shè)計(jì)的程序界面如圖 26所示。用一臺(tái)計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）去監(jiān)控下位機(jī)（ PLC） ,這就要求 PC 與 PLC 之間穩(wěn)定，可靠的數(shù)據(jù)通信。以字符串形式設(shè)置或返回波特率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位和停止位四個(gè)參數(shù)、其格式為“ BBBB， P， D， S” 其中 BBBB 為波特率， P為奇偶校驗(yàn)方式， D為數(shù)據(jù)位數(shù)， S 為停止位數(shù)。通過使用 MSComm 通訊控件 ，可以簡單高效地實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的通訊， 而不必調(diào)用低級(jí)的 API函數(shù) ，從而使編程效率大大提高， 也降低了因編程不當(dāng)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。校驗(yàn)位是用來檢查所傳送數(shù)據(jù)正確性的一種核對碼，又分成奇校驗(yàn)與偶校驗(yàn)兩種，分別是檢查字符碼中 1 的數(shù)目是奇數(shù)或偶數(shù)。以實(shí)際的 RS232 傳輸上看來，由于工業(yè)上常使用的 PLC大多只是傳送文字碼，因此只要 7 位就可以將 ASCII 碼的 0127 碼表達(dá)出來（共有 128 種組合方式），所有的可見字符也落在此范圍內(nèi)，所以只要 7 個(gè)數(shù)據(jù)位就夠了。雙方為了進(jìn)行通信，必須遵守一定的通信規(guī)則，這個(gè)共同的規(guī)則就是通信端口的初始化。 屬性： 對象的特征 ，如尺寸、位置、顏色或文本。 方法： 嵌入在對象定義中的程序代碼。在 Windows 之前 ， 回到往日的 DOS 和“史前時(shí)代” ， 之前，程序以順序方式運(yùn)行，也就是說 一旦程序啟動(dòng) ， 它就一條指令一條指令的向前執(zhí)行 ， 直 到程序 結(jié)束或出現(xiàn)致命錯(cuò)誤。即一系列在計(jì)算機(jī)內(nèi)存和處理器中的開或關(guān)的狀態(tài)。它 4 告訴計(jì)算機(jī)如何執(zhí)行特殊的任務(wù)。 VB 功能強(qiáng)大 ,學(xué)習(xí)簡單。這在當(dāng)時(shí)引起了很大的轟動(dòng)。目前仍是計(jì)算機(jī)入門的主要學(xué)習(xí)語言之一。 本課題研究的 主要內(nèi)容 針對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行分析， 三菱 PLC 同時(shí)控制三個(gè) 步進(jìn) 電機(jī)同步運(yùn)動(dòng) 這一課題是在設(shè)計(jì)科研設(shè)備的過程中產(chǎn)生的，國內(nèi)外針對相同的科研測試，設(shè)備的設(shè)計(jì)方案也是各種各樣的，隨著將來工業(yè)制造工藝的發(fā)展，如快速成型之類的技術(shù)更加成熟，或許會(huì)有更好的解決方案，就目前而言，每種方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)， PLC 在伺服電機(jī)控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快，可靠性高，靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得 PLC 成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱。 PLC 控制 步進(jìn) 電機(jī)呢不是直接控制的，其實(shí)是 PLC 發(fā)出脈沖或控制信號(hào)控制 步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng) 步進(jìn) 電 機(jī)。 ............................................. 39 小結(jié) ............................................................................................................................... 41 第 5 章 總結(jié)與展望 .......................................................................................... 42 本文總結(jié) ........................................................................................................................ 42 展望 ............................................................................................................................... 42 致謝 ..................................................................................................................... 43 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................. 44 1 第 1 章 緒論 PLC 即可編程控制器（ Programmable logic Controller） ，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置 。 在下位機(jī)設(shè)計(jì)部分 本文簡要介紹了三菱 FX3U 系列的 可編程控制器 PLC。 本文主要介紹了基于 VB 語言的上下位機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 :PLC 串行通訊 Visual Basic II 目錄 第 1 章 緒論 ......................................................................................................... 1 課題的背景 ...................................................................................................................... 1 課題的意義 ...................................................................................................................... 1 本課題研究的主要內(nèi)容 ................................................................................................. 1 第 2 章 PC與 PLC 串口通信 .............................................................................. 3 VB 語言簡介 .................................................................................................................. 3 Basic 到 Visual Basic 的發(fā)展 ...................................................................... 3 Visual Basic 的編程基礎(chǔ) ................................................................................ 3 VB 與串口通信 ................................................................................................................ 5 串口通信的基本參數(shù) .......................................................................................... 5 VB 的通訊控件及屬性 ...................................................................................... 6 Vb 與 plc 通信 .............................................................................................................. 8 PC 與 PLC 串口通信程序設(shè)計(jì)的目的 ............................................................ 10 PC 與 PLC 串口通信程序設(shè)計(jì)用的軟、硬件 ................................................ 10 PC 與 PLC 串口通信程序設(shè)計(jì)硬件線路圖如圖 25所示。 在工業(yè)生產(chǎn)中，需要多個(gè)電機(jī)帶動(dòng)一整塊模板同時(shí)上下回返運(yùn)動(dòng)。 PLC 在 步進(jìn) 電機(jī)控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快，可靠性高，靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得 PLC 成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的支柱。 3 第 2 章 PC 與 PLC 串口通信 VB 語言簡介