【正文】 在此一并表示感謝。致 謝本論文是在齊繼寶老師的指導和杭州前進齒輪箱集團有限公司的李顯屏老師的悉心教誨指導下完成的，在整個畢業(yè)設計期間，得到了導師的認真指導和幫助，導師的嚴謹學風和淵博學識使本人受益匪淺，在此表示誠摯的敬意和由衷的感謝。三菱PLC可以在掃描過程中刷新輸出＋循環(huán)，但掃描時間就大大增加。PLC單軸數(shù)控運動系統(tǒng)存在的缺陷：用高速輸出的特殊模塊，一般都是輸出兩路或只有一路。多種編程語言的并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢結 論本文通過對基于PLC的單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的設計和研究，得出以下結論： PLC單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的優(yōu)點：可靠性高，抗干擾能力強，編程方便，價格低，壽命長。（五）編程語言多樣化 在PLC系統(tǒng)結構不斷發(fā)展的同時，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。前二項共20%故障屬于PLC的內部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實現(xiàn)檢測、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。為了加強聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標準，以構成更大的網(wǎng)絡系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。加強PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術進步的潮流。這些帶CPU和存儲器的智能I/O模塊，既擴展PLC功能，又使用靈活方便，擴大了PLC應用范圍。小型PLC由整體結構向小型模塊化結構發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟的超小型微型PLC，最小配置的I/O點數(shù)為8～16點，以適應單機及小型自動控制的需要，如三菱公司α系列PLC.(三) PLC大力開發(fā)智能模塊，加強聯(lián)網(wǎng)通信能力 當前中小型PLC比較多，為了適應市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個方向發(fā)展。為了擴大存儲容量，有的公司已使用了磁泡存儲器或硬盤。目前。（一）向高速度、大容量方向發(fā)展多軸聯(lián)動的高性能數(shù)控機床技術，對一個國家裝備工業(yè)的發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。通常三軸機床可以實現(xiàn)二軸、二軸半、三軸加工；五軸機床也可以只用到三軸聯(lián)動加工，而其他兩軸不聯(lián)動。”數(shù)控專家如此形象解釋。 PLC單軸數(shù)控的未來發(fā)展方向隨著PLC的發(fā)展，速度，插補算法都進步很大，完全可以完成多軸加工，多軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)成為當今世界數(shù)控機床發(fā)展的最尖端技術領域。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應用。21世紀，PLC會有更大的發(fā)展。在新形勢下，如何捕捉投資與進入市場的機會，如何在危機中走得更好、更穩(wěn)？中國數(shù)控單軸產(chǎn)業(yè)投資咨詢報告密切關注數(shù)控單軸行業(yè)的企業(yè)、市場、產(chǎn)業(yè)鏈、競爭、政策等全面信息。在實際應用中,應根據(jù)控制要和步進電機的特性選擇合適的細分倍數(shù),以達到更高的速度和更大的高速轉矩,使電機運轉精度更高,振動更小 。在選型中,還要根據(jù)PLC輸出信號的極性來決定驅動器輸入信號是共陽極或共陰極。在本次設計中，176。圖31步進電機PLC控制方案圖（1）步進電機:步進電機有步距角、靜力矩、電流三大要素組成。控制器PLC發(fā)出脈沖、方向信號,通過步進電機驅動器控制步進電機的運行狀態(tài)。系硬件部分由控制面板、控制器PLC、驅動器、步進電機等組成。采用100線的編碼器進行轉速測量。并能按給定的速度進行加工運動，并且具有準確定位功能。步進電機細分數(shù)的選擇要避開電機的共振頻率。根據(jù)脈沖頻率確定PLC高速脈沖輸出頻率，根據(jù)脈沖數(shù)量確定PLC的位寬。脈沖頻率上限=移動速度步進電機細分數(shù)脈沖。因此用PLC來控制步進電機，其組合方便，電路簡單可靠。PLC具有實時刷新技術，輸出信號的頻率可以達到數(shù)千赫茲或更高，使得脈沖分配能有很高的分配速度，充分利用步進電機的速度響應能力，提高整個系統(tǒng)的快速性。為了配合步進電機的控制，許多PLC都內置了脈沖輸出功能，并設置了相應的控制指令，可以很好地對步進電機進行直接控制。步進電機及其驅動系統(tǒng)與數(shù)字控制系統(tǒng)配套時，體現(xiàn)出更大的優(yōu)越性。Switch settings用來設定細分數(shù)；AC1和AC2為兩路交流電源接口；AB是步進電機與驅動器的接口。電機換向時，一定要在電機降速停止后再換向，并且換向信號一定要在前一個方向的最后一個CP脈沖結束后以及下一個方向的第一個CP脈沖前發(fā)出。此種換向方式，我們稱之為單脈沖方式。(2)方向電平信號DIR：此信號決定電機的旋轉方向。這樣，控制系統(tǒng)通過脈沖信號CP就可以達到電機調速和定位的目的。由于采用超大規(guī)模集成電路，具有高度的抗干擾性及快速的響應性，不會像單片機控制那樣易產(chǎn)生死機及丟步現(xiàn)象，某公司生產(chǎn)的SH2H090M型驅動器控制面板。因此可以根據(jù)電機的輸出位移量確定PLC輸出的脈沖個數(shù),即現(xiàn)對步進電機的步數(shù)控制。圖24 脈沖分配波形圖2正、反轉控制步進電機的正、反轉控制可通過改變步進電繞組的通電順序來改變其轉向三項單三拍拍步進通電順為A—B—C—A...時電機正轉。圖23 三相步進電機工作原理2．6步進電機的PLC直接控制技術1運動速度的控制步進電機的轉速取決于輸入的脈沖頻率。A相斷電，B相繞組通電，使轉子齒4和定子極B/B’對齊，轉子將在空間轉過一個角度，如圖23（b）所示。在此列中齒距角等于90176。如圖23所示為一臺三項步進電機的工作原理，步進電機的定子上有6個極，組成A/A’、B/B’、C/C’三相，轉子有4四個均勻分布的齒，兩個齒之間的距離稱為齒距角，用θt表示，θt=360176。定子的每對極上都繞有一對繞組，構成一相繞組，共三相稱為A、B、C三相圖22 三相反應式步進電機的結構在定子磁極和轉子上都開有齒分度相同的小齒，采用適當?shù)凝X數(shù)配合，當A相磁極的小齒與轉子小齒一一對應時，B相磁極的小齒與轉子小齒相互錯開1/3齒距，C相則錯開2/3齒距。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。步進電機有一個技術參數(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。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。步進電機溫度過高時會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏8090度完全正常3．步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降。 步進電機特點1．一般步進電機的精度為步進角的35%，且不累積。 。(3)混合式步進電機混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點。 步進電機分類(1)永磁式步進電機永磁式步進電機一般為兩相，轉矩和體積較小。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，