【正文】 控制儀表、計(jì)算機(jī)及辦公室自動(dòng)化設(shè)備。改變繞組通電的順序，電機(jī)就會(huì)反轉(zhuǎn)。每輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度前進(jìn)一步。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。通常電機(jī)的轉(zhuǎn)子為永磁體，當(dāng)電流流過定子繞組時(shí)，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)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(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。所以我們選擇 FX1N40MT，如圖 21 所示。其外部通信業(yè)比較簡單。考慮到顯示條件的制約，我們采用三菱 FX 系列 PLC。 目前市場上 PLC 的主流產(chǎn)品主要來自歐美日等國家。箱體式的 PLC 是把電源、 CPU、內(nèi)存、 I/O 系統(tǒng)都集中在一個(gè)小箱子內(nèi)。模塊式是按照功能分為若干模塊，比如輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等。大型機(jī)的控制點(diǎn)數(shù)一般在 1000 點(diǎn)以上，比如德維森公司的 PPC22 系列可擴(kuò)展到 2048 點(diǎn)， OMRON 公司的 C1000H、 CV1000，當(dāng)?shù)嘏渲每蛇_(dá) 1024 點(diǎn)，比如美國的 GE 公司的 9070 機(jī)，其控制點(diǎn)數(shù)可達(dá) 24000 點(diǎn)，另外還有 8000 路的模擬量。小型機(jī)控制點(diǎn)可達(dá) 100 多點(diǎn)，如 OMRON 公司的 C60P 可達(dá) 148點(diǎn)， CQM1 可達(dá) 256 點(diǎn)。按照控制規(guī)模大致可分為微型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)和特大型機(jī)。刀車再由另一側(cè)向原方向運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行下一次的切割過程，如此反復(fù)。 （ 3）紙張所設(shè)定規(guī)格為 50 毫米，要求達(dá)到一定數(shù)量自動(dòng)停止整個(gè)系統(tǒng)。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在 專業(yè)課程中必須掌握的知識(shí)、技能，由簡到繁、由淺入深展開講解，這不僅使學(xué)生較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識(shí)，還通過一些實(shí)例來介紹生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)既能學(xué)到電工基礎(chǔ)的知識(shí)，又 能與實(shí)際相結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用的目的 [8]。 綜上所述，研究基于 PLC 為控制核心的自動(dòng)切紙機(jī)的應(yīng)用更加變得切合實(shí)際而有意義。 加強(qiáng)了 機(jī)械傳動(dòng) 裝置設(shè)計(jì)方案的基本訓(xùn)練和設(shè)計(jì)方法 [6]。再者， PLC 采用的匯編語言有梯形圖、功能圖表、功能模塊和語句描述編程語言。 PLC 的程序輸入可以直接顯示，若發(fā)現(xiàn)有誤，可以根據(jù)所需要的地址編號或者接點(diǎn)號進(jìn)行搜索，或者程序?qū)ふ也⑦M(jìn)行更改。 PLC 采用冗長的設(shè)計(jì)，如斷電保護(hù)、 故障診斷、信息保護(hù)即恢復(fù)，大大的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 可編程控制器經(jīng)過十幾年的發(fā)展，如今已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。而采用 PLC 作為控制器，結(jié)合步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)組合的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，就可以大大的減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作量，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和快速性。 如今對步進(jìn)電機(jī)的控制通常采用單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的微處理器，通過一些大規(guī)模集成電路來實(shí)現(xiàn)脈沖輸出，從而實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制。步進(jìn)電機(jī)的角位移與輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與脈沖頻率也成正比，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各組繞組的相序有關(guān)（步進(jìn)電機(jī)的頻率不能超過最高頻率，否則力矩迅速減小電機(jī)不轉(zhuǎn)）。步進(jìn)電機(jī)作為切紙機(jī)的動(dòng)力元件，大大增強(qiáng)了切紙機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。 自動(dòng)切紙機(jī)的產(chǎn)生代替了傳統(tǒng)的手工操作，大大的減少了人力、物力，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，改變了市場產(chǎn)品緊缺的現(xiàn)狀。如今自動(dòng)化控制已經(jīng)深深的進(jìn)入了人們在生活的方方面面。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中生產(chǎn)效率決定了一個(gè)企業(yè)的生存能力，一個(gè)生產(chǎn)效率低下的企業(yè)必將被淘汰。 本課題研究的意義 本課題研究是基于 PLC 控制的自動(dòng)切紙機(jī)的控制系統(tǒng)，通過步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)切紙機(jī)的自動(dòng)化控制，同時(shí)以組態(tài)畫面作為監(jiān)控系統(tǒng)。如果單從價(jià)位考慮，單片機(jī)控制最為便宜，但是在切紙機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中對可靠性要求較高，并且還要求有可擴(kuò)展的能力及通訊能力。相信在 21世紀(jì)里，以 PLC 作為控制系統(tǒng)核心的機(jī)電一體化生產(chǎn)線及設(shè)備必將主導(dǎo)自動(dòng)化控制、設(shè)備制造等大規(guī)模自動(dòng)化控制領(lǐng)域。 它按照用戶程序存儲(chǔ)器里的指令安排，通過輸 2 入接口采集現(xiàn)場信號，執(zhí)行邏輯或數(shù)值計(jì)算，進(jìn)而通過輸出接口去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。它 是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。但是我們要時(shí)刻緊盯切紙機(jī)技術(shù)的發(fā)展前沿，以便自身的提升和創(chuàng)新。其結(jié)構(gòu)與 polar 切紙機(jī)差不多，安全性能也有較大的提高 [3]。國內(nèi)最先進(jìn)的切紙機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了集機(jī)電、光、液、氣于一體的技術(shù)。國產(chǎn)切紙機(jī)技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平有一定的差距主要表現(xiàn)在：控制系統(tǒng)比較落后：從控制系統(tǒng)來講 .我國剛開始在機(jī)上配備 PLC系統(tǒng) .而國際上已經(jīng)采用全線計(jì)算機(jī)控制利用計(jì)算機(jī)對各種執(zhí)行部件進(jìn)行監(jiān) 控和調(diào)整同時(shí)可預(yù) t 參數(shù)，實(shí)行計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)調(diào)整大大縮短了輔助時(shí)間并保證了工作可靠；配套性差：國產(chǎn)切紙機(jī)很少能配上成套設(shè)備，如裁切及裝訂生產(chǎn)線；安全保證系統(tǒng)不夠先進(jìn)和齊全；操作方便程度及外觀存在一定的差距。自 1956 年，第一臺(tái)磁帶控制的切紙機(jī)誕生于波拉公司，從此便開辟了程控設(shè)計(jì)的先河。繼機(jī)械式切紙機(jī)之后的是液壓式切紙機(jī)，它采 用液壓驅(qū)動(dòng)的壓制器，壓力大且恒定不變，相對于機(jī)械式切紙機(jī)沖力小，在精度控制方面也有了一定的提高。另外它的噪聲大、沖擊力大、安全性能也不好，極易出現(xiàn)工傷事故，且工作效率低。工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢應(yīng)該是分布式、開放化和信息化 [1]。三面切書機(jī)主要作為裝訂生產(chǎn)線的組成部分。 它 廣泛用于印刷企業(yè)印前及印后的裁切設(shè)備用于各種紙張印刷品的加工。高效率、高精度、高可靠性，還有生產(chǎn)成本降低化、生產(chǎn)便捷化等成為人們心目中理想的生產(chǎn)設(shè)計(jì)。 Configuration control. 目 錄 第一章 緒論 .......................................................................................................................... 1 課題研究的基本概況 ..................................................................................................... 1 本課題研究的意義 ........................................................................................................ 2 第二章 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 .................................................................................. 4 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的控制要求 .......................................................................................... 4 切紙機(jī) 的硬件選型 ........................................................................................................ 4 PLC的類型選擇 .................................................................................................. 4 步進(jìn)電機(jī)的 工作原理及分類 ................................................................................ 5 步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)器的選擇 .............................................................................................. 7 切紙機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造關(guān)系 ..........