【正文】 附錄電氣性能說明單位最小值典型值最大值輸出電流A2輸入電源電壓VDC122436控制信號(hào)輸入電流mA71016步進(jìn)脈沖頻率KHz100脈沖低電平時(shí)間μs5表01 的電氣性能表電流輸出設(shè)定輸出峰值電流（A）SW1SW2SW3ONONONOFFONONONOFFONOFFOFFONONONOFFOFFONOFFONOFFOFFOFFOFFOFF表02 DMD402A 電流輸出設(shè)定表細(xì)分設(shè)定步數(shù)/圈MicroSW5SW6SW7SW82001ONONONON4002OFFONONON8004ONOFFONON16008OFFOFFONON320016ONONOFFON640032OFFONOFFON1280064ONOFFOFFON25600128OFFOFFOFFON表03 DMD402A細(xì)分設(shè)定表輸入信號(hào)接口功能符號(hào)標(biāo)記功能詳細(xì)說明PLS步進(jìn)脈沖信號(hào)下降沿有效，每當(dāng)脈沖由高變低時(shí)電機(jī)走一步。通過設(shè)定不同計(jì)時(shí)器的數(shù)值，來改變步進(jìn)電機(jī)的工作頻率。本設(shè)計(jì)中的輸入/輸出點(diǎn)地址分配地址如表41所示：表41 I/O端口分配表輸入點(diǎn)符號(hào)輸出點(diǎn)符號(hào)啟動(dòng)信號(hào)START脈沖輸出信號(hào)方向選擇信號(hào)方向控制信號(hào) 控制電機(jī)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。其目的是使脈沖能有較高的分配速度，充分利用步進(jìn)電機(jī)的速度響應(yīng)能力，提高整個(gè)系統(tǒng)的快速性。如圖46所示。磁力線是沿轉(zhuǎn)子N端→A(1)S磁極→導(dǎo)磁環(huán)→A(3)N磁極→ 轉(zhuǎn)子S端→轉(zhuǎn)子N端，成一閉合曲線。由于兩段轉(zhuǎn)子鐵芯上的小齒相互錯(cuò)開半個(gè)齒距，在轉(zhuǎn)子S極端， 磁極1和5產(chǎn)生的S極磁場(chǎng)，排斥轉(zhuǎn)子S極，與轉(zhuǎn)子正好是齒對(duì)槽，磁極3和7齒面產(chǎn)生N極磁場(chǎng)，吸引轉(zhuǎn)子S極，使得齒對(duì)齒。驅(qū)動(dòng)器的作用是對(duì)控制脈沖進(jìn)行環(huán)形分配、功率放大，使步進(jìn)電機(jī)繞組按一定順序通電，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。相電阻30Ω，相電感37mH， 。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及分類步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或稱脈沖電動(dòng)機(jī)，是一種將電脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移或直線位移的機(jī)電執(zhí)行元件。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。10）步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。同時(shí)，它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的相序，便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和轉(zhuǎn)向。對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。整個(gè)掃描過程包括內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新5個(gè)階段。 CPU224 本機(jī)集成了： (1) 14 輸入/10輸出，共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)； (2) 可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大可擴(kuò)展至168 路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)； （3 ) 13KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間； （4） 6個(gè)獨(dú)立的30kHZ高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHZ高速脈沖輸出； (5) 具有PID控制器； (6) 1個(gè)RS485通信/編程口； (7) 具有PPI通信協(xié)議； (8) 具有MPI通信協(xié)議； (9) 具有自由方式通信能力； (10) I/O端子排可很容易地整體拆卸。（2）PTO的種類及特點(diǎn)PTO功能可輸出多個(gè)脈沖串，現(xiàn)用脈沖串輸出完成時(shí)，新的脈沖串輸出立即開始?？梢酝ㄟ^程序來讀取相關(guān)位的狀態(tài)，用此狀態(tài)作為判斷條件，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。這些值都放在特定的特殊存儲(chǔ)區(qū)（SM），如表4所示。現(xiàn)在也可在個(gè)人計(jì)算機(jī)上填加適當(dāng)?shù)挠布涌?，利用生產(chǎn)廠家提供的編程軟件包就可將計(jì)算機(jī)作為編程器使用，而且還可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)模擬調(diào)試。PLC還有各種接口，PLC通過這些接口可與監(jiān)視器、打印機(jī)、其它的PLC或計(jì)算機(jī)等相連。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)正常工作所必須的程序，如系統(tǒng)診斷程序、鍵盤輸入處理程序、指令解釋程序、監(jiān)控程序等。 體積小，能耗低以F1意40M型PLC為例，其外形尺寸為305ll0110mm，功耗小于25VA。 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 絕大多數(shù)用戶都將可靠性作為選擇控制裝置的首要條件。梯形圖語(yǔ)言的電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖非常接近。掌握步進(jìn)電機(jī)的電氣控制試驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理，基于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)S7200 PLC程序，實(shí)現(xiàn)主站PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。小型PLC從產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；如今的小型PLC在編程，I/O擴(kuò)展，通訊接口，開關(guān)量和模擬量的調(diào)節(jié)以及一些特殊功能模塊如高速計(jì)數(shù)輸入和脈沖輸出的應(yīng)用上已經(jīng)基本滿足用戶的需求了。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器[1]。老式的繼電器控制系統(tǒng)已無法滿足這一要求，迫使人們?nèi)ふ乙环N新的控制裝置取而代之。但隨著應(yīng)用需求及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品技術(shù)性能的提升，PLC將繼續(xù)得已完善和發(fā)展。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的。 為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。PLC 對(duì)步進(jìn)電機(jī)也具有良好的控制能力，利用其高速脈沖輸出功能或運(yùn)動(dòng)控制功能，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。根據(jù)以上設(shè)想和要求，1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在通用汽車公司的汽車生產(chǎn)線上試用成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。PLC的安裝接線也很方便。 維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，并且有完善的診斷和顯示功能。它能夠識(shí)別用戶按特定格式輸入的指令，并按照指令完成預(yù)定的控制任務(wù)。電源部件是把交流電轉(zhuǎn)換成直流電的裝置，它向PLC提供所需要的直流電源。編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類。脈沖輸出（PLS）指令功能為：使能有效時(shí)，檢查用于脈沖輸出（）的特殊存儲(chǔ)器位（SM），然后執(zhí)行特殊存儲(chǔ)器位定義的脈沖操作。向控制字節(jié)（）的PTO/PWM允許位寫入零，然后執(zhí)行PLS指令，將禁止PTO或PWM波形的生成。注意： 如果周期 2個(gè)時(shí)間單位，則周期的默認(rèn)值為2個(gè)時(shí)間單位。單段流水線中的各段脈沖串可以采用不同的時(shí)間基準(zhǔn)，但有可能造脈沖串之間的不平穩(wěn)過渡。(4) 當(dāng)電源斷電又恢復(fù)后，如果方式選擇開關(guān)在TERM或STOP狀態(tài)下，CPU自動(dòng)進(jìn)入STOP方式；如果方式選擇開關(guān)在RUN狀態(tài)下，則CPU 自動(dòng)進(jìn)入RUN方式。附： 圖21 S7200CPU224PLC的結(jié)構(gòu)圖 PLC技術(shù)在步進(jìn)電機(jī)控制中的應(yīng)用隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制、順序控制的范圍。用PLC對(duì)步進(jìn)電機(jī)也具有良好的控制能力，利用其高速脈沖輸出功能或運(yùn)動(dòng)控制功能，現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制。 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)如下：1）電動(dòng)機(jī)輸出軸的角位移與輸入脈沖數(shù)成正比；轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比；轉(zhuǎn)向與通電相序有關(guān)。7）步進(jìn)電機(jī)只能通過脈沖電源供電才能運(yùn)行，它不能直接使用交流電源以及直流電源[2]。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。、176。比如，當(dāng)人們說2Nm的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2Nm的步進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1）永磁式步進(jìn)電機(jī)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小。第四章S7200 PLC控制步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)方