【正文】 ............... 3 PLC 的組成 ......................................... 3 PLC 的工作原理 ..................................... 5 PLC 的特點(diǎn) ......................................... 6 PLC 的運(yùn)用領(lǐng)域 ..................................... 6 第三章 步進(jìn)電機(jī)工作方式的選擇 .............................. 7 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 .................................. 8 步進(jìn)電機(jī)的分類 ...................................... 8 步進(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu) .................................. 8 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) ...................................... 9 步進(jìn)電機(jī)的工作方式 ................................. 10 三相六拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ................................. 11 步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù) ................................. 11 步進(jìn)電機(jī)主要特點(diǎn) ................................... 12 步進(jìn)電機(jī)在工業(yè)控制領(lǐng)域的主要應(yīng)用 .................... 12 第四章 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................... 13 三相六拍步進(jìn)電機(jī)的控制要求 .......................... 14 控制程序框圖及軟件模塊 .............................. 14 的選擇 .......................................... 15 輸入輸出編址 ....................................... 15 狀態(tài)真值表 ......................................... 16 步進(jìn)電機(jī)的 I／ O 分配 ................................ 17 梯形圖程序 ......................................... 22 三相六拍步進(jìn)電機(jī)控制語句表 .......................... 16 第五章．論文總結(jié)及展望 .................................... 25 論文總結(jié) .......................................... 25 工作展望 .......................................... 25 致謝 ...................................................... 27 參考文獻(xiàn) .................................................. 26 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 第一章 緒 論 目前對(duì)于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制存在精度和價(jià)格方面的矛盾。目 前 PLC已經(jīng)在智能化、網(wǎng)絡(luò)化方面取得了很好的發(fā)展，并且現(xiàn)今已出現(xiàn) SOFTPLC，更是 PLC領(lǐng)域無限的發(fā)展前景。 主要技術(shù)指標(biāo) 能夠完成預(yù)期動(dòng)作； 布局合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝與維護(hù)； 調(diào)試運(yùn)行時(shí)故障率低。 其它要說明的問題 系統(tǒng)必須有必要的安全保護(hù)措置，如短路保護(hù)，過載保護(hù)等。 PLC是以現(xiàn)代微處理器技術(shù)為核心的控制器，作為一種通用的工業(yè)控制器，其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)； PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性，此外， PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息； PLC采用光電隔離和濾波技術(shù)技術(shù)有效抑制外部干擾源對(duì) PLC的影響，此外 PLC還可在強(qiáng)、通用性好；開發(fā)周期短，功耗小。因?yàn)楦呔鹊膶?shí)時(shí)演算需要較高性能的 DSP芯片，成本較高。 當(dāng)今是科學(xué)技術(shù)及儀器設(shè)備高度智能化飛速發(fā)展的信息社會(huì)，電子技術(shù)的進(jìn)步，給現(xiàn)代工業(yè)帶來了質(zhì)的提升。對(duì)步進(jìn)電機(jī)的傳統(tǒng)控制通常完全由硬件電路搭接而成。 號(hào)開關(guān)控制其低速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 s)。 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。 ① CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個(gè) CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 (三 ) 輸出刷新階段 6 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 ⑶ 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。兩相步進(jìn)角一般分為 度，這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。定子的每對(duì)極上都繞有一對(duì)繞組，構(gòu)成一 相繞組，共三相稱為 A、 B、 C相。 (4)速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，低速下仍能保證獲得大轉(zhuǎn)矩。 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 三相六拍步進(jìn)電機(jī)是一典型單定子、徑向分相、反應(yīng)式伺服電機(jī)。當(dāng) A 相磁極上的小齒與轉(zhuǎn)子上的小齒對(duì)齊時(shí) , B 相磁極上的齒剛好超前或滯后轉(zhuǎn)子齒輪 1／ 3齒距角 , C 相磁極齒超前或滯后轉(zhuǎn)子齒 2／ 3 齒距角。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為 176。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則“相數(shù)”將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。 2）步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)溫度過高時(shí)會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏 130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏 200 度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏 8090 度完全正常。 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一， 廣泛應(yīng)用在各種家電產(chǎn)品中，例如打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、玩具、雨刷、機(jī)械手臂和錄像機(jī)等。以工作框圖為基本依據(jù)，結(jié)合考慮控制的具體要求，首先可將梯形圖程序分成 4個(gè)模塊進(jìn)行編程，即模塊 1：步進(jìn)速度選擇；模塊 2：起動(dòng)、停止和清零；模塊 3：移位步進(jìn)控制功能模塊；模塊 4： A、 B、 C 三相繞組對(duì)象控制。經(jīng)過調(diào)試、運(yùn)行，該程序完全滿足控制要求 [10]。比如剛開始時(shí)組員之間任務(wù)分配不均，導(dǎo)致組員之間的工作量不均勻；當(dāng)我們大家在一起討論時(shí)，常會(huì)發(fā)生意見分歧；還有很重要的一點(diǎn)就是大家的基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，使得設(shè)計(jì)進(jìn)度緩慢，必須不斷的在書本上學(xué)習(xí)新的知識(shí)來彌補(bǔ)不足等。本課題在選題及進(jìn)行過程 中得到了孔德志老師的悉心指導(dǎo)。 UE9aQ Gn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! 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