PLC控制步進電機系統(tǒng)論文上課講義

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PLC控制步進電機系統(tǒng)論文-緒論背景近年來，數(shù)控機床及數(shù)控技術(shù)得到了飛速發(fā)展，在柔性、精確性、可靠性和宜人性等方面的功能越來越完善，已成為現(xiàn)代先進制造業(yè)的基礎(chǔ)。數(shù)控就是數(shù)字控制，數(shù)控技術(shù)在機床行業(yè)應(yīng)用得多，就是依靠數(shù)字（電腦編程）來控制機床，具有效率高，精度高等主要特點。數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和與機械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換

2、式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機，包括計算機數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機床問世，成為世界機械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。現(xiàn)在，數(shù)控技術(shù)也叫計算機數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成。PLC控制步進

3、電機旋轉(zhuǎn)臺研究的目的和意義數(shù)控機床以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)點，在機械加工中得到日益廣泛的應(yīng)用。它有以下幾方面優(yōu)點。適應(yīng)性強。精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。生產(chǎn)效率高。能實現(xiàn)復(fù)雜的運動。良好的經(jīng)濟效益。有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機床由程序編制及程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置（CNC）、伺服驅(qū)動及位置檢測、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成。數(shù)控機床發(fā)展的概況從1952年至今，數(shù)控機床按照控制機的發(fā)展，已經(jīng)歷了五代。1959年，由于在計算機行業(yè)中研制出晶體管元件，因而在數(shù)控系統(tǒng)中廣泛采用晶體管和印刷電路板，從而跨入了第二代。1965年，出現(xiàn)小規(guī)模集成電路，由于它體積小、功耗低，

4、使數(shù)控系統(tǒng)的可靠性得以進一步提高。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代。以上三代系統(tǒng)，都是采用專用控制計算機的硬接線數(shù)控系統(tǒng)，我們稱之為硬線系統(tǒng)，統(tǒng)稱為普通數(shù)控系統(tǒng)（NC）。隨著計算技術(shù)的發(fā)展，小型計算機的價格急劇下降，激烈地沖擊著市場。數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家認識到，采用小型計算機來取代專用控制計算機，經(jīng)濟上是合算的，許多功能可以依靠編制專用程序存在計算機的存儲器中，構(gòu)成所謂控制軟件而加以實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)的可靠性和功能特色。這種數(shù)控系統(tǒng)，稱為第四代系統(tǒng)，即計算機數(shù)控系統(tǒng)（CNC）。但是，計算機技術(shù)的發(fā)展是日新月異的，就在1970年前后，美國英特爾（Intel）公司開發(fā)和使用了四位微處理器，微處理芯片滲透到各個行業(yè)

5、，數(shù)控技術(shù)也不例外。我們把以微處理機技術(shù)為特征的數(shù)控系統(tǒng)稱為第五代系統(tǒng)（MNC）。我國數(shù)控機床發(fā)展的概況1958年，清華大學(xué)和北京第一機床廠合作研制出我國第一臺數(shù)控銑床，由于我國基礎(chǔ)理論研究滯后，相關(guān)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，特別是電子技術(shù)落后，數(shù)控系統(tǒng)沒有突破，雖然我國起步不晚，但發(fā)展不快，60-70年代，由于文革等因素，我國與發(fā)達國家差距開始拉大。70年代國家組織數(shù)控機床攻關(guān)，取得一定成效，相繼推出一些數(shù)控機床品種，但從整體來看，我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段。80年代前期，我國引進了日本數(shù)控系統(tǒng)，通過消化吸收，提高了數(shù)控系統(tǒng)的可靠性。同時開始自行研制、開發(fā)并小批量生產(chǎn)數(shù)控機床，數(shù)控機床品種和質(zhì)量有了

6、突破性進展，我國數(shù)控機床進入實用階段。國家從科技攻關(guān)和技術(shù)改造兩方面對數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)進行了重點扶植，并加快了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。普及型數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)成功，為數(shù)控機床商品化和規(guī)模化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。一些數(shù)控機床主機廠組建床身、箱體、主軸、軸套等成組單元，廠內(nèi)組織專業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)水平進一步提高。CADCAPPCAM開始應(yīng)用，開發(fā)能力、工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量進一步提高，奠定產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，“十五”數(shù)控機床進入了快速發(fā)展期。我國從1958年試制成功第一臺數(shù)控銑床，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程。從“六五”（1980-1985）開始數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化，通過二十多年的發(fā)展，初步建立了國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化體系。進入新世紀以來，科學(xué)技術(shù)發(fā)

7、展迅速，隨著新技術(shù)革命向縱深發(fā)展，特別是電子技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，一批新技術(shù)的應(yīng)用與當代各學(xué)科技術(shù)的融合，數(shù)控機床的發(fā)展進入了新階段，我國數(shù)控機床面臨關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略機遇。未來的發(fā)展方向目前，世界先進制造技術(shù)不斷興起，超高速切削、超精密加工等技術(shù)的應(yīng)用，柔性制造系統(tǒng)的迅速發(fā)展和計算機集成系統(tǒng)的不斷成熟，對數(shù)控加工技術(shù)提出了更高的要求。當今數(shù)控機床正在朝著以下幾個方向發(fā)展：1高速度、高精度化。速度和精度是數(shù)控機床的兩個重要指標，它直接關(guān)系到加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前，數(shù)控系統(tǒng)采用位數(shù)、頻率更高的處理器，以提高系統(tǒng)的基本運算速度。同時，采用超大規(guī)模的集成電路和多微處理器結(jié)構(gòu)，以提高系

8、統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力，即提高插補運算的速度和精度，并采用直線電動機直接驅(qū)動機床工作臺的直線伺服進給方式，其高速度和動態(tài)響應(yīng)特性相當優(yōu)越。采用前饋控制技術(shù)，使追蹤滯后誤差大大減小，從而改善拐角切削的加工精度。為適應(yīng)超高速加工的要求，數(shù)控機床采用主軸電動機與機床主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)了變頻電動機與機床主軸一體化，主軸電機的軸承采用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。目前，陶瓷刀具和金剛石涂層刀具已開始得到應(yīng)用。2多功能化。配有自動換刀機構(gòu)（刀庫容量可達100把以上）的各類加工中心，能在同一臺機床上同時實現(xiàn)銑削、鏜削、鉆削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工，現(xiàn)代數(shù)控機床還采用了多主

9、軸、多面體切削，即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數(shù)控系統(tǒng)由于采用了多CPU結(jié)構(gòu)和分級中斷控制方式，即可在一臺機床上同時進行零件加工和程序編制，實現(xiàn)所謂的“前臺加工，后臺編輯”。為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)和計算機集成系統(tǒng)的要求，數(shù)控系統(tǒng)具有遠距離串行接口，甚至可以聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)控機床之間的數(shù)據(jù)通信，也可以直接對多臺數(shù)控機床進行控制。3智能化。現(xiàn)代數(shù)控機床將引進自適應(yīng)控制技術(shù)，根據(jù)切削條件的變化，自動調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過程中能保持最佳工作狀態(tài)，從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度，同時也能提高刀具的使用壽命和設(shè)備的生產(chǎn)效率。具有自診斷、自修復(fù)功能，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對CNC

10、系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進行自診斷、檢查。一旦出現(xiàn)故障時，立即采用停機等措施，并進行故障報警，提示發(fā)生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊脫機，而接通備用模塊，以確保無人化工作環(huán)境的要求。為實現(xiàn)更高的故障診斷要求，其發(fā)展趨勢是采用人工智能專家診斷系統(tǒng)。4數(shù)控編程自動化。隨著計算機應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，目前CADCAM圖形交互式自動編程已得到較多的應(yīng)用，是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣，再經(jīng)計算機內(nèi)的刀具軌跡數(shù)據(jù)進行計算和后置處理，從而自動生成NC零件加工程序，以實現(xiàn)CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術(shù)的發(fā)展，當前又出現(xiàn)了CADCAPPCAM集成的全自動編程方式，它

11、與CADCAM系統(tǒng)編程的最大區(qū)別是其編程所需的加工工藝參數(shù)不必由人工參與，直接從系統(tǒng)內(nèi)的CAPP數(shù)據(jù)庫獲得。5可靠性最大化。數(shù)控機床的可靠性一直是用戶最關(guān)心的主要指標。數(shù)控系統(tǒng)將采用更高集成度的電路芯片，利用大規(guī)?；虺笠?guī)模的專用及混合式集成電路，以減少元器件的數(shù)量，來提高可靠性。通過硬件功能軟件化，以適應(yīng)各種控制功能的要求，同時采用硬件結(jié)構(gòu)機床本體的模塊化、標準化和通用化及系列化，使得既提高硬件生產(chǎn)批量，又便于組織生產(chǎn)和質(zhì)量把關(guān)。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各種外部設(shè)備進行故障診斷和報警。利用報警提示，及時排除故障；利用容錯技術(shù)，對重要部

12、件采用“冗余”設(shè)計，以實現(xiàn)故障自恢復(fù)；利用各種測試、監(jiān)控技術(shù)，當生產(chǎn)超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時，自動進行相應(yīng)的保護。6控制系統(tǒng)小型化。數(shù)控系統(tǒng)小型化便于將機、電裝置結(jié)合為一體。目前主要采用超大規(guī)模集成元件、多層印刷電路板，采用三維安裝方法，使電子元器件得以高密度安裝，較大規(guī)?？s小系統(tǒng)的占有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統(tǒng)的陰極射線管，將使數(shù)控操作系統(tǒng)進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設(shè)備上，更便于對數(shù)控機床的操作使用。1可編程控制器簡介可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)，當時叫可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的

13、是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。PLC的基本設(shè)計思想是把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，控制器的硬件是標準的、通用的。根據(jù)實際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi)?？刂破骱捅豢貙ο筮B接方便。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機技術(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，這時的PLC已不再是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系

14、統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計算和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC是微機技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機械觸點的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用微處理器的優(yōu)點?？删幊炭刂破鲗τ脩魜碚f，是一種無觸點設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝，因此可在初步設(shè)計階段選用可編程控制器，在實施階段再確定工藝過程。另一方面，從制造生產(chǎn)可編程控制器的廠商角度看，在制造階段不需要根據(jù)用戶的訂貨要求專門設(shè)計控制器，適合批量生產(chǎn)

15、。由于這些特點，可編程控制器問世以后很快受到工業(yè)控制界的歡迎，并得到迅速的發(fā)展。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強有力工具，得到了廣泛的應(yīng)用。1.1PLC的結(jié)構(gòu)及各部分的作用可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)。通常由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入輸出單元（I/O）、電源和編程器等幾個部分組成。1.1.1中央處理單元（CPU）CPU作為整個PLC的核心，起著總指揮的作用。CPU一般由控制電路、運算器和寄存器組成。這些電路通常都被封裝在一個集成電路的芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲單元、輸入輸出接口電路

16、連接。CPU的功能有以下一些：從存儲器中讀取指令，執(zhí)行指令，取下一條指令，處理中斷。1.1.2存儲器（RAM、ROM）存儲器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及工作數(shù)據(jù)。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器;存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器；存放工作數(shù)據(jù)的存儲器稱為數(shù)據(jù)存儲器。常用的存儲器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一種可進行讀寫操作的隨機存儲器存放用戶程序，生成用戶數(shù)據(jù)區(qū)，存放在RAM中的用戶程序可方便地修改。RAM存儲器是一種高密度、低功耗、價格便宜的半導(dǎo)體存儲器，可用鋰電池做備用電源。掉電時，可有效地保持存儲的信息。EPROM、EEPROM都是只讀存儲器。用這些類型存

17、儲器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。1.1.3輸入輸出單元（I/O單元）I/O單元實際上是PLC與被控對象間傳遞輸入輸出信號的接口部件。I/O單元有良好的電隔離和濾波作用。接到PLC輸入接口的輸入器件是各種開關(guān)、按鈕、傳感器等。PLC的各輸出控制器件往往是電磁閥、接觸器、繼電器，而繼電器有交流和直流型，高電壓型和低電壓型，電壓型和電流型。1.1.4電源PLC電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。PLC內(nèi)有一個穩(wěn)壓電源用于對PLC的CPU單元和I/O單元供電。1.1.5編程器編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。利用編程器將用戶程序送入PLC的存儲器，還可以用編程

18、器檢查程序，修改程序，監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。除此以外，在個人計算機上添加適當?shù)挠布涌诤蛙浖?，即可用個人計算機對PLC編程。利用微機作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。1.2PLC的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC中用戶程序按先后順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。PLC的掃描過程分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行、程序輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。當PLC處于停狀態(tài)時，只進行內(nèi)部處理和通信操作服務(wù)等內(nèi)容。在PLC處于運行狀態(tài)時，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

19、循環(huán)掃描工作。1.2.1輸入處理輸入處理也叫輸入采樣。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通端狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對應(yīng)的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新。接著進入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行時，輸入映象寄存器與外界隔離，即使輸入信號發(fā)生變化，其映象寄存器的內(nèi)容也不會發(fā)生變化，只有在下一個掃描周期的輸入處理階段才能被讀入信息。1.2.2程序執(zhí)行根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。從用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，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

20、對應(yīng)映象寄存器，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，存入有關(guān)器件寄存器中。對每個器件來說，器件映象寄存器中所寄存的內(nèi)容，會隨著程序執(zhí)行過程而變化。1.2.3輸出處理程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號，驅(qū)動外部負載。1.3PLC編程語言1.3.1梯形圖編程語言梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，它是在電器控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡化了符號演變來的，形象、直觀、實用。梯形圖的設(shè)計應(yīng)注意以下三點：(1)梯形圖按從左到右、從上到下的順序排列。每一邏輯行起始于左母線，然

21、后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相聯(lián)。(2)梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流”只是形象地描述用戶程序執(zhí)行中應(yīng)滿足線圈接通的條件。(3)輸入繼電器用于接收外部輸入信號，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當梯形圖中的輸出繼電器線圈得電時，就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設(shè)備，而要通過輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點可供內(nèi)部編程使用。1.3.2語句表編程語言指令語句表示一種與計算機匯編語言相類似的助記

22、符編程方式，但比匯編語言易懂易學(xué)。一條指令語句是由步序、指令語和作用器件編號三部分組成。1.3.3控制系統(tǒng)流程圖編程圖控制系統(tǒng)流程圖是一種較新的編程方法。它是用像控制系統(tǒng)流程圖一樣的功能圖表達一個控制過程，目前國際電工協(xié)會(IEC)正在實施發(fā)展這種新式的編程標準。1.4小結(jié)本章介紹了可編程控制器的組成、工作原理及PLC的編程語言。根據(jù)以上介紹，可以看出PLC的特點：編程方法簡單易學(xué)；功能強，性能價格比高；硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強；可靠性高，抗干擾能力強；系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量小，維修方便；體積小，能耗低。因此，PLC的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，主要應(yīng)用于開關(guān)量邏輯控制、

23、運動控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理及通信聯(lián)網(wǎng)等。2伺服系統(tǒng)及步進電機簡介伺服系統(tǒng)主要研究內(nèi)容是機械運動過程中涉及的力學(xué)、機械學(xué)、動力驅(qū)動、伺服參數(shù)檢測和控制等方面的理論和技術(shù)問題。伺服系統(tǒng)對自動化、自動控制、電氣工程、機電一體化等專業(yè)既是一項基礎(chǔ)技術(shù)，又是一項專業(yè)技術(shù)，因為它不僅分析各種基本的變換電路，而且結(jié)合生產(chǎn)實際，解決各種復(fù)雜定位控制問題，如機器人控制、數(shù)控機床等，它是運動控制系統(tǒng)及現(xiàn)代電力電子技術(shù)相結(jié)合的交叉學(xué)科，是力學(xué)、機械、電工、電子、計算機、信息和自動化等學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域的綜合，這些技術(shù)出現(xiàn)的新進展都使它向前邁進一步，其技術(shù)進步是日新月異的。2.1伺服系統(tǒng)的作用及組成在自動控制系統(tǒng)中

24、，使輸出量能夠以一定準確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)是指以機床移動部件的位置和速度作為控制量的自動控制系統(tǒng)。數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號，驅(qū)動機床移動部件跟隨指令脈沖運動，并保證動作的快速和準確，這就要求是高質(zhì)量的速度和位置伺服。數(shù)控機床的精度和速度等技術(shù)指標往往主要取決于伺服系統(tǒng)。數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。它是一個雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)是速度環(huán)，外環(huán)是位置環(huán)。速度環(huán)中用作速度反饋的檢測裝置為測速發(fā)電機、脈沖編碼器等。速度控制單元是一個獨立的單元部件，它由速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、及功率驅(qū)動放大器等個部分組成。

25、位置環(huán)是由CNC裝置中的位置控制模塊、速度控制單元、位置檢測及反饋控制等各部分組成，位置控制主要是對機床運動坐標軸進行控制。軸控制是要求最高的位置控制，不僅單個軸的運動速度和位置精度的控制有嚴格要求，而且在多軸聯(lián)動時，還要求各移動軸有很多的動態(tài)配合，才能保證加工效率、加工精度和表面粗糙度指令速度控制單元位置控制模塊伺服電動機工作臺位置檢測測量與反饋速度檢測速度環(huán)速度反饋位置環(huán)位置反饋CNC速度控制單元機床圖2-1伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2伺服系統(tǒng)的分類伺服系統(tǒng)按調(diào)節(jié)理論分類可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)；按使用的驅(qū)動元件分類可分為步進伺服系統(tǒng)、直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)。在這里我們

26、重點介紹開環(huán)伺服系統(tǒng)和步進伺服系統(tǒng)。2.2.1開環(huán)伺服系統(tǒng)這是一種比較原始的伺服系統(tǒng)。這類數(shù)控系統(tǒng)將零件的程序處理后，輸出數(shù)據(jù)指令給伺服系統(tǒng)，驅(qū)動機床運動，沒有來自位置傳感器的反饋信號。最典型的系統(tǒng)就是采用步進電機的伺服系統(tǒng)，如圖2-2所示。工作臺步進電動機指令脈沖驅(qū)動電路圖2-2開環(huán)伺服系統(tǒng)它一般由環(huán)形分配器、步進電機功率放大器、步進電動機、配速齒輪和絲杠螺母傳動副等組成。數(shù)控系統(tǒng)每發(fā)出一個指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路功率放大后，驅(qū)動步進電動機旋轉(zhuǎn)一個固定角度（即步距腳），再經(jīng)傳動機構(gòu)帶動工作臺移動。這類系統(tǒng)信息流是是單向的，即進給脈沖發(fā)出去后，實際移動值不再反饋回來，所以稱為開環(huán)控制。2.2.2步

27、進伺服系統(tǒng)如上圖2-1所示，步進式伺服系統(tǒng)亦稱為開環(huán)位置伺服系統(tǒng)，其驅(qū)動元件為步進電動機。功率步進電動機盛行于20世紀70年代，且控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)最簡單，控制最容易，維修最方便，控制為全數(shù)字化（即數(shù)字化的輸入指令脈沖對應(yīng)著數(shù)字化的位置輸出），這完全符合數(shù)字化控制技術(shù)的要求，數(shù)控系統(tǒng)與步進電動機的驅(qū)動控制電路結(jié)為一體。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，除功率驅(qū)動電路之外，其他硬件電路均可由軟件實現(xiàn)，從而簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了系統(tǒng)的可靠性。但步進電動機的耗能太大，速度也不高，當其在脈沖當量為1m時，最高移動速度僅有2mm/min，且功率越大移動速度越低，所以主要用于速度與精度要求不高的經(jīng)濟型數(shù)控機床

28、及舊設(shè)備改造中2.3步進電機工作原理步進電機是一種將電子數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械運動的電磁增量運動器件。典型的電機繞組固定在定子上，而轉(zhuǎn)子則由硬磁或軟磁材料組成。當控制系統(tǒng)將一個電脈沖信號經(jīng)功率裝置加到定子繞組中，電機便會沿一定的方向旋轉(zhuǎn)一步。脈沖的頻率決定電機的轉(zhuǎn)速。電機轉(zhuǎn)動的角度與所輸入的電脈沖個數(shù)成正比；因此，只要簡單地改變輸入脈沖的數(shù)目，就能控制步進電機的轉(zhuǎn)子運行角度，從而達到位置控制的目的。步進電機有以下特點：（1）運行角度正比于輸入脈沖，便于開環(huán)運行，花費少；（2）具有鎖定轉(zhuǎn)矩；（3）定位精度高，并且沒有累積誤差；（4）具有優(yōu)良的起動、停止、反轉(zhuǎn)響應(yīng)；（5）無電刷和可靠性高；（6）可

29、低速運行，直接驅(qū)動負載；（7）不適宜的控制會引起振動；（8）不宜運行于高速狀態(tài)。2.4步進電機的控制2.4.1開環(huán)控制步進電機的最顯著的優(yōu)勢是不需要位置反饋信號就能夠進行精確的位置控制。這種開環(huán)控制形式省去了昂貴的位置傳感器件，只需對輸入指令脈沖信號計數(shù)，就能知道電機的位置。圖2-3所示的是一個步進電機開環(huán)控制的基本組成，它包括驅(qū)動電路、脈沖發(fā)生器和能使電機繞組按特定相序勵磁的脈沖分配器。供電電源脈沖發(fā)生器脈沖分配器驅(qū)動電路步進電機負載指令圖2-3步進電機的開環(huán)控制原理圖2.4.2閉環(huán)控制在開環(huán)控制系統(tǒng)中，電機響應(yīng)走步指令后的實際運行情況，控制系統(tǒng)是無法預(yù)測和監(jiān)視的。在一些運行速度范圍寬、負載

30、大小變化頻繁的場合，步進電機容易失步，而使整個系統(tǒng)趨于失控。這時候，可以對步進電機進行位置閉環(huán)控制?？刂葡到y(tǒng)對電動機轉(zhuǎn)子位置進行檢測，并將信號反饋至控制單元，使得系統(tǒng)對步進電機發(fā)出的走步命令，只有得到相應(yīng)實際位置響應(yīng)后，方告完成。因此，閉環(huán)控制的最基本任務(wù)是防止步進電機失步。實際上是一種簡單的位置伺服系統(tǒng)。圖2-4為閉環(huán)系統(tǒng)的原理圖，整個系統(tǒng)是在開環(huán)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了位置檢測、數(shù)據(jù)處理的閉環(huán)控制電路。供電電源負載步進電機指令閉環(huán)控制器閉環(huán)控制器脈沖分配器驅(qū)動電路位置信號處理圖2-4步進電機的閉環(huán)控制原理圖2.5小結(jié)作為數(shù)控機床的重要功能部件，伺服系統(tǒng)的特性一直是影響系統(tǒng)加工性能的重要指標。圍繞

31、伺服系統(tǒng)動態(tài)特性與靜態(tài)特性的提高，近年來發(fā)展了多種伺服驅(qū)動技術(shù)。可以預(yù)見隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等先進制造技術(shù)的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字伺服系統(tǒng)、直線電動機及高速電主軸等將成為數(shù)控機床行業(yè)的關(guān)注的熱點，并成為伺服系統(tǒng)的發(fā)展方向。3PLC控制步進電機方法的研究隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，可編程序控制器有了突飛猛進的發(fā)展，其功能已遠遠超出了邏輯控制、順序控制的范圍，它與計算機有效結(jié)合，可進行模擬量控制，具有遠程通信功能等。有人將其稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（即PLC，機器人，CAD/CAM）之一。目前可編程序控制器（ProgrammableController）簡稱PLC已廣泛

32、應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等領(lǐng)域，為工業(yè)自動化提供了有力的工具。3.1PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要包括CPU、RAM、ROM和輸入/輸出接口電路等。如果把PLC看作一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)由輸入變量-PLC-輸出變量組成，外部的各種開關(guān)信號、模擬信號、傳感器檢測的信號均作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC外部端子輸入到內(nèi)部寄存器中，經(jīng)PLC內(nèi)部邏輯運算或其它各種運算、處理后送到輸出端子，它們是PLC的輸出變量，由這些輸出變量對外圍設(shè)備進行各種控制。3.2控制方法及研究3.2.1FP1的特殊功能簡介(1)脈沖輸出FP1的輸出端Y7可輸出脈沖，脈沖頻率可通過軟件編程進行調(diào)節(jié)，其輸出頻

33、率范圍為360Hz5kHz。(2)高速計數(shù)器（HSC）FP1內(nèi)部有高速計數(shù)器，可同時輸入兩路脈沖，最高計數(shù)頻率為10kHz，計數(shù)范圍-8388608+8388607。(3)輸入延時濾波FP1的輸入端采用輸入延時濾波，可防止因開關(guān)機械抖動帶來的不可靠性，其延時時間可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為1ms128ms。(4)中斷功能FP1的中斷有兩種類型，一種是外部硬中斷，一種是內(nèi)部定時中斷。3.2.2步進電機的速度控制FP1有一條SPD0指令，該指令配合HSC和Y7的脈沖輸出功能可實現(xiàn)速度及位置控制。速度控制梯形圖見圖3-1，控制方式參數(shù)見圖3-2，脈沖輸出頻率設(shè)定曲線見圖3-3。圖3-1速度控制梯形

34、圖圖3-2控制方式參數(shù)圖3-3脈沖輸出頻率設(shè)定曲線3.2.3控制系統(tǒng)的程序運行圖3-4控制系統(tǒng)原理圖圖3-4是控制系統(tǒng)的原理接線圖，圖4中Y7輸出的脈沖作為步進電機的時鐘脈沖，經(jīng)驅(qū)動器產(chǎn)生節(jié)拍脈沖，控制步進電機運轉(zhuǎn)。同時Y7接至PLC的輸入接點X0，并經(jīng)X0送至PLC內(nèi)部的HSC。HSC計數(shù)Y7的脈沖數(shù)，當達到預(yù)定值時發(fā)生中斷，使Y7的脈沖頻率切換至下一參數(shù)，從而實現(xiàn)較準確的位置控制。實現(xiàn)這一控制的梯形圖見圖3-5。圖3-5控制梯形圖控制系統(tǒng)的運行程序：第一句是將DT9044和DT9045清零，即為HSC進行計數(shù)做準備;第二句第五句是建立參數(shù)表，參數(shù)存放在以DT20為首地址的數(shù)據(jù)寄存器區(qū);最后

35、一句是啟動SPD0指令，執(zhí)行到這句則從DT20開始取出設(shè)定的參數(shù)并完成相應(yīng)的控制要求。由第一句可知第一個參數(shù)是K0，是PULSE方式的特征值，由此規(guī)定了輸出方式。第二個參數(shù)是K70，對應(yīng)脈沖頻率為500Hz，于是Y7發(fā)出頻率為500Hz的脈沖。第三個參數(shù)是K1000，即按此頻率發(fā)1000個脈沖后則切換到下一個頻率。而下一個頻率即最后一個參數(shù)是K0，所以當執(zhí)行到這一步時脈沖停止，于是電機停轉(zhuǎn)。故當運行此程序時即可使步進電機按照規(guī)定的速度、預(yù)定的轉(zhuǎn)數(shù)驅(qū)動控制對象，使之達到預(yù)定位置后自動停止。3.3小結(jié)利用可編程序控制器可以方便地實現(xiàn)對電機速度和位置的控制，方便可靠地進行各種步進電機的操作，完成各種

36、復(fù)雜的工作。它代表了先進的工業(yè)自動化革命，加速了機電一體化的實現(xiàn)。4實驗系統(tǒng)的介紹和調(diào)試4.1系統(tǒng)概述4.1.1主要用途HJD-4型機電一體化教學(xué)實驗系統(tǒng)主要用途為：(1)可完成機電傳動控制、可編程控制器原理與應(yīng)用、機床電氣控制、機電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng)等課程的實驗教學(xué)；(2)為機電類本科生、?？粕恼n程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計提供實踐環(huán)節(jié)；(3)為教師和相關(guān)科技人員從事機電產(chǎn)品開發(fā)提供實驗平臺；(4)為企業(yè)培養(yǎng)機電一體化設(shè)備的維護管理人員。4.1.2系統(tǒng)組成HJD-4型機電一體化教學(xué)實驗系統(tǒng)由個人計算機、電控柜以及微加工中心等幾個部分組成，如圖4-1所示。電控柜個人計算機微加工中心圖4-1系統(tǒng)組成個人

37、計算機是整個控制系統(tǒng)的上位機，完成兩大功能：(1)通過232串行通訊線與HDJ-2型控制系統(tǒng)中的PLC串行通訊板連接，形成兩級控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對PLC的監(jiān)控及兩級控制；(2)通過SC-09編程電纜與PLC連接，實現(xiàn)PLC的編程、程序的輸入輸出、監(jiān)控等。HDJ-2型控制系統(tǒng)控制核心為PLC，包括繼電器接觸器系統(tǒng)、PLC、位置控制模塊（1PG和20GM）、交流伺服控制系統(tǒng)、步進電動機控制系統(tǒng)、交流變頻調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)、控制面板和面板接線端子等，如圖4-2所示：PLC20GM繼電器步進電動機控制系統(tǒng)面板接線端子操作面板變頻調(diào)速系統(tǒng)交流伺服系統(tǒng)斷路器保險接觸器1PG圖4-2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖電控柜通過接線端子與微

38、加工中心連接，實現(xiàn)對微加工中心的控制。4.2主要技術(shù)參數(shù)4.2.1輸入電壓三相四線：380V，50HZ4.2.2坐標軸參數(shù)坐標軸主要參數(shù)如表4-1所示。表4-1：坐標軸主要參數(shù)技術(shù)規(guī)格單位參數(shù)工作臺尺寸（長寬）mm160160行程X軸mm160Y軸mm160Z軸mm100C軸deg180主軸轉(zhuǎn)速范圍r/min101400進給速度（X、Y、Z）mm/min11000（步進）12000（伺服）快移速度（X、Y、Z）mm/min1000（步進）2000（伺服）刀庫刀具容量把8脈沖當量X軸mm0.02Y軸mm0.0016Z軸mm0.02刀庫mdeg0.744.2.3計算機環(huán)境(1)硬件要求CPU：In

39、telCeleron400以上；內(nèi)存：不小于64M；顯示器：800600以上，顏色設(shè)置為256色以上；串行通訊口：兩個。(2)軟件要求操作系統(tǒng)平臺：Win98/WinMe/Win2000/WinXP；應(yīng)用軟件：FXGPWIN、FXVPS-E、VisualBasic6.0、Flash5.0、MedWin等。4.2.4坐標系微加工中心由X、Y、Z、C四軸工作臺和刀庫機械手組成，其坐標系如下圖所示。XYZCTMT圖4-3坐標系4.3控制系統(tǒng)的電源控制控制系統(tǒng)的主電路如圖4-4所示。其主要操作如下：(a)控制電路、風(fēng)扇和照明燈電路(b)控制電源、PLC電源、步進電動機電源控制電路（c）交流伺服、交流變

40、頻和正反轉(zhuǎn)電機控制電路(d)PLC與各控制系統(tǒng)的連接(e)控制系統(tǒng)的控制圖4-4主電路圖操作步驟(1)將控制系統(tǒng)上的電源插頭接到380V的電源上。(2)合上電源總斷路器QS（電源總開關(guān)位于操作臺下部的右邊），如圖4-4所示，控制電路電源接通，電柜風(fēng)扇通電，操作電柜側(cè)邊的開關(guān)可控制照明燈點亮和熄滅；(3)合上斷路器QF1，用操作面板上的電源開關(guān)使PLC、24V和5V控制電壓接通電源，使所有的短路器的輸入端接通交流電源。(4)如果要使步進電動機控制系統(tǒng)接通電源，在(3)的基礎(chǔ)上，首先合上短路器QF2；然后用PLC控制程序控制PLC的輸出接點Y30為1，從而使KM2的線圈得電，主觸頭導(dǎo)通，步進電動機

41、控制系統(tǒng)接通電源（詳細使用說明請參考“步進電動機升降速及性能測試實驗”實驗說明）。電源總斷路器圖4-5電源總斷路器的位置(5)如果要使伺服電動機控制系統(tǒng)接通電源，在(3）的基礎(chǔ)上，首先合上短路器QF3，交流然伺服電動機控制系統(tǒng)的控制電壓接通，然后用PLC控制程序控制PLC的輸出接點Y31為1，從而使KM3的線圈得電，主觸頭導(dǎo)通，交流伺服電動機控制系統(tǒng)主回路接通電源（詳細使用說明請參考“交流伺服定位性能測試實驗”實驗說明）；(6)如果要使交流變頻調(diào)速系統(tǒng)接通電源，在(3）的基礎(chǔ)上，首先合上短路器QF4，然后用PLC控制程序控制PLC的輸出接點Y32為1，從而使KM4的線圈得電，主觸頭導(dǎo)通，交直流

42、調(diào)速系統(tǒng)接通電源（詳細使用說明請參考“三相異步電動機變頻調(diào)速性能測試實驗”實驗說明）。(7)如果要使正反轉(zhuǎn)電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，在(3）的基礎(chǔ)上，首先合上短路器QF5，然后用PLC控制程序控制PLC的輸出接點Y33或Y34為1，從而使KM5或KM6的線圈得電，主觸頭導(dǎo)通，正反轉(zhuǎn)電動機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)（詳細使用說明請參考“三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制實驗”實驗說明）。(8)如果要使油泵電動機接通電源，在(3)的基礎(chǔ)上，首先合上斷路器QF7，然后用PLC控制程序控制PLC的輸出接點Y35為1，從而使KM7的線圈得電，主觸頭導(dǎo)通，油泵電動機接通電源（詳細使用說明請參考“液壓系統(tǒng)的PLC控制實驗”實驗說明）。4.4

43、主要參數(shù)設(shè)定4.4.1FX-20GM在系統(tǒng)中，F(xiàn)X-20GM可對X軸和Z軸步進電機驅(qū)動器實現(xiàn)單軸和聯(lián)動控制，其主要參數(shù)設(shè)定如表4-2所示。表4-2FX-20GM主要參數(shù)設(shè)定參數(shù)號X軸Z軸字節(jié)數(shù)寄存器設(shè)定值寄存器設(shè)定值1D9202200D940220022D92044000D9404400023D92082000D9408200024D9210400D941040025D9216500D941650026D9218500D941850027D9226400D942640028D9228200D942820029D92340D94340210D92361D94362所有參數(shù)通過PLC指令DMOV來

44、設(shè)定。有關(guān)參數(shù)的意義與設(shè)定方法請參考附錄“FX-20GM的使用說明”和“PLC定位模塊應(yīng)用實驗”實驗說明。4.4.2交流伺服控制系統(tǒng)在系統(tǒng)中，PLC的脈沖輸出端（Y0或Y1）以及脈沖方向輸出端（除Y0、Y1以外的其他輸出端）為交流伺服控制系統(tǒng)的脈沖/方向信號，從而對Y軸進行定位控制，其主要參數(shù)設(shè)定如表4-3所示。表4-3交流伺服控制系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)定參數(shù)號設(shè)定值Pr020Pr040Pr423Pr431微型加工中心的C軸為旋轉(zhuǎn)工作臺，它的傳動機構(gòu)為蝸輪蝸桿（蝸輪蝸桿的減速比為1：38，即蝸桿旋轉(zhuǎn)38轉(zhuǎn)，蝸輪旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)）。本實驗采用可調(diào)速脈沖輸出指令“DPLSR”，通過PLC的Y1輸出端產(chǎn)生脈沖給步進

45、電機驅(qū)動器SH-20402A，驅(qū)動步進電機M按升降速方式運行。而步進電機則驅(qū)動蝸輪蝸桿，再由蝸輪蝸桿帶動C軸旋轉(zhuǎn)。（說明：本實驗所用PLC為FX2N-128MT，屬于晶體管輸出型，其輸出端Y0、Y1均可產(chǎn)生高速脈沖，其頻率為10KHZ以下。）圖4-6PLC控制接線圖當步進電機帶動刀庫旋轉(zhuǎn)時，為避免C軸與Z軸發(fā)生碰撞而損壞，應(yīng)在實驗之前將Z軸移開！可調(diào)速脈沖輸出指令“DPLSR”可控制步進電機按升降速方式運行，其使用方法如下：X10S1S2S3DDPLSR工作頻率（HZ）總脈沖數(shù)（PLS）升降速時間（ms）Y0或Y1其中：S1的設(shè)定范圍為：1020000HZ；S2的設(shè)定范圍為：1102，147，

46、483，647PLS（因為DPLSR為32位運算指令）；S3的設(shè)定范圍為：500ms以下；D的規(guī)定：（1）只能為Y0或Y1；（2）一定為晶體管輸出本實驗步進電機45BYG250B的步距角為1.8度；驅(qū)動器SH-20402A為細分驅(qū)動器，可實現(xiàn)1、2、4、8、16、32、64細分（其中：1時為整步，2為半步）。本實驗采用64細分，驅(qū)動器向步進電機發(fā)64個脈沖，步進電機走一步。驅(qū)動器向步進電機每發(fā)送64*200個脈沖，步進電機旋轉(zhuǎn)1圈。又因蝸輪蝸桿的減速比為1：38（蝸桿旋轉(zhuǎn)38轉(zhuǎn)，蝸輪旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)），因此，要使C軸旋轉(zhuǎn)1圈，驅(qū)動器須向步進電機發(fā)射64*200*38個脈沖。4.5PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)

47、臺梯形圖X000X004Y030Y030X003X001M2X002M2X001X002M1M1M2DPLSRK5000K128000K2000Y001M1Y002END圖4-7PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)臺梯形圖（a）PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)臺程序如圖4-7所示，當常開觸點X0變?yōu)槌ｉ]觸點時，線圈Y30通電，驅(qū)動器啟動。當X1的常開觸點接通后，輔助繼電器M2通電，驅(qū)動器向步進電機發(fā)送頻率為500HZ的12800個脈沖，線圈Y1和Y2通電，旋轉(zhuǎn)臺正轉(zhuǎn)。當X2的常開觸點接通后，輔助繼電器M1、M2通電，此時M1的常閉觸點變?yōu)槌ｉ_觸點，驅(qū)動器向步進電機發(fā)送脈沖，線圈Y1通電而線圈Y2斷電，旋轉(zhuǎn)臺反轉(zhuǎn)。X0

48、04X000Y030Y030X003X001M2X002M2X001X002M1M1M2DPLSRK5000K128000K2000Y001M1Y002X001X002M8200Y001C200K0END圖4-8PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)臺梯形圖（b）圖4-8所示的PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)臺梯形圖是我在實驗過程根據(jù)原有的實驗程序進行改編的,在原有的程序中加入一個計數(shù)器C200,由特殊輔助繼電器M8200進行控制。當特殊輔助繼電器M8200接收到的脈沖為“0”時，計數(shù)器C200進行加計數(shù)；當M8200接收到的脈沖為“1”時，計數(shù)器C200進行減計數(shù)。當X1的常開觸點接通后，旋轉(zhuǎn)臺正轉(zhuǎn)，M8200接收到

49、的脈沖為“0”，C200加計數(shù)；當X2的常開觸點接通后，旋轉(zhuǎn)臺反轉(zhuǎn)，M8200通電，接收到的脈沖為“1”，C200減計數(shù)。通過這樣一個程序，我們能更直觀的觀察到旋轉(zhuǎn)臺所進行的運動，也可以更方便的看到驅(qū)動器向步進電機發(fā)出的脈沖數(shù)，從而更快的計算出步進電機所旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)?？偨Y(jié)這次畢業(yè)設(shè)計我做的是PLC控制步進電機旋轉(zhuǎn)臺的研究，要做好該設(shè)計，必須對整個系統(tǒng)有一個全面的了解，因此我最開始是在實驗室里對該系統(tǒng)的各個模塊進行實驗，弄清楚各部分的工作原理和特性。在實驗中，并不是十分順利，經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，例如線路，或者其他電路的分析，在實驗中經(jīng)常會出現(xiàn)各種問題，例如電機不轉(zhuǎn)或方向出現(xiàn)問題，有時是沒有按預(yù)先啟動，就要檢查線路，通常我們都會用到萬用表，示波器等工具檢查電壓，極性等來查找問題的所在，隨著問題的出