畢業(yè)論文-大尺寸多工步自動推料進(jìn)給裝置及控制數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

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下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763摘 要推料進(jìn)給系統(tǒng)主要是由硬件和軟件兩大部分組成。系統(tǒng)控制軟件配合硬件合理的組織、管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)的輸入、數(shù)據(jù)處理和輸出信息與控制執(zhí)行部件，使數(shù)推料進(jìn)給裝置按照操作者的要求，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。操作者使用上位控制界面 E-VIEW 觸摸屏對系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)給控制。軟件使用西門子 S7-200 PLC 進(jìn)行編程，對電機(jī)控制采用多段脈沖輸出，數(shù)據(jù)管理使用間接尋址。機(jī)械結(jié)構(gòu)方面采用雙絲桿同時(shí)推動，兩根絲桿采用同步帶傳動，保證了工件進(jìn)給的平穩(wěn)性。關(guān)鍵詞：自動進(jìn)給；可編程邏輯控制器；E-VIEW 觸摸屏；間接尋址；絲桿；下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763AbstractThe feeding by pushing system is mainly comprised of hardware and software . System control software with rational hardware organization, the iuput of management data system, data processing and the output of the results and the control the executing assemblys, makes the system feed the material in accordance with the operators’requirements. The operator use the upper control interface E-VIEW touch screen to control the system . The control software is a Siemens S7-200 PLC program, adopting multi-pulse output to control the motor and indirect addressing to manage the data. The mechanical structure is realized by using two screws and the belt among them to ensure the stability of the material feeding.Keyword: automatic feeding; PLC; E-VIEW touch screen; indirect addressing ; screw;下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763目 錄第一章 緒論1．1 PLC 在組合機(jī)床控制中的應(yīng)用………………………………………………11．2 課題的主要任務(wù) ………………………………………………………………5 第二章 設(shè)備的測試與轉(zhuǎn)接板的制作2．1 設(shè)備的測試 …………………………………………………………………62．2 制作轉(zhuǎn)接板及電路分析 ……………………………………………………7第三章 程序的設(shè)計(jì)3．1 S7-200 的工作原理……………………………………………………………133．2 高速脈沖輸出（PTO）…………………………………………………………143．3 PLC 發(fā)脈沖程序設(shè)計(jì) …………………………………………………………163.４ 數(shù)據(jù)在存儲器中的數(shù)據(jù)類型與間接尋址 ……………………………………17３.5 數(shù)據(jù)管理程序 …………………………………………………………………18３.6 分步運(yùn)動程序分析 ……………………………………………………………19第四章 大尺寸多工步自動推料進(jìn)給裝置系統(tǒng)的上位系統(tǒng)設(shè)計(jì)（E-VIEW）4．1 E-VIEW 及其設(shè)計(jì)軟件 MT500 的介紹和使用方法 …………………………204．2 上外界面的編寫調(diào)試 ………………………………………………………… 20第五章 大尺寸多工步自動推料進(jìn)給裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5．1 絲杠的選型計(jì)算及其校核 ……………………………………………………245．2 軸承的選型計(jì)算及其校核 ……………………………………………………275．3 減速器的選型 …………………………………………………………………285．4 電機(jī)的選型計(jì)算及其校核 ……………………………………………………295．5 聯(lián)軸器的選型計(jì)算及其校核……………………………………………………325．6 同步帶的選型計(jì)算及其校核……………………………………………………33第六章 總結(jié)和心得體會 …………………………………………………………36結(jié)束語 ………………………………………………………………………………37參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………38買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605第一章 緒論1．1 PLC 在組合機(jī)床控制中的應(yīng)用一.可編程控制器的定義 可編程控制器，簡稱 PLC（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。在 1987 年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對 PLC 做了如下定義：“PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。二.PLC 的特點(diǎn) 1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。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。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時(shí)間高達(dá) 30 萬小時(shí)。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時(shí)間則更長。從 PLC 的機(jī)外電路來說，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 2 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 3 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。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。 4 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 5 體積小，重量輕，能耗低 以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于 150g，功耗僅數(shù)瓦。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。 三.在組合機(jī)床自動線中，一般根據(jù)不同的加工精度要求設(shè)置三種滑臺 目前，PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 1 開關(guān)量的邏輯控制 這是 PLC 最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 2 模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital ）之間的 A/D 轉(zhuǎn)換及 D/A 轉(zhuǎn)換。PLC 廠家都生產(chǎn)配套的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 3 運(yùn)動控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來說，早期直接用于開關(guān)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763量 I/O 模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動控制模塊。如可驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要 PLC 廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。 4 過程控制 過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型 PLC 都有 PID 模塊，目前許多小型 PLC 也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。 5 數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代 PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算） 、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 6 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各 PLC 廠商都十分重視 PLC 的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 7 PLC 控制的數(shù)控滑臺結(jié)構(gòu) 一般組合機(jī)床自動線中的數(shù)控滑臺采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)。采用 PLC 控制的數(shù)控滑臺由可編程控制器、環(huán)行脈沖分配器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和伺服傳動機(jī)構(gòu)等部分組成， 伺服傳動機(jī)構(gòu)中的齒輪 Z1、 Z2 應(yīng)該采取消隙措施，避免產(chǎn)生反向死區(qū)或使加工精度下降；而絲杠傳動副則應(yīng)該根據(jù)該單元的加工精度要求，確定是否選用滾珠絲杠副。采用滾珠絲杠副，具有傳動效率高、系統(tǒng)剛度好、傳動精度高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但成本較高且不能自鎖。 8 控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制要求而設(shè)計(jì)，主要劃分為五大模塊：即步進(jìn)電機(jī)控制模塊、定位控制模塊、數(shù)據(jù)撥盤輸入及數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)碼輸出顯示模塊、元件故障的自動檢測與報(bào)警模塊。 由于整個軟件結(jié)構(gòu)較為龐大，脈沖控制器產(chǎn)生 0.1 秒的控制脈沖，使移位寄存器移位，提供六拍時(shí)序脈沖，通過三相六拍環(huán)形分配器使三個輸出繼電器 Y430、Y431、Y432 按照單雙六拍的通電方式控制步進(jìn)電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)定位控制，采用不同的計(jì)數(shù)器分別控制粗定位行程和精定位行程，計(jì)數(shù)器的設(shè)定值依據(jù)行程而定。例如，設(shè)刀具或工作臺欲從 A 點(diǎn)移至C 點(diǎn)，已知 AC＝200mm，把 AC 劃分為 AB 與 BC 兩段， AB＝196mm，BC＝4mm，AB段為粗定位行程，采用 0.1mm/步的脈沖當(dāng)量快速移動，利用了 6 位計(jì)數(shù)器（C660/C661 ） ，而 BC 段為精定位行程，采用 0.01mm/步的脈沖當(dāng)量精確定位，利用了 3 位計(jì)數(shù)器C460，在粗定位結(jié)束進(jìn)入精定位的同時(shí)，PLC 自動接通電磁離合器輸出點(diǎn) Y433 以實(shí)現(xiàn)變速機(jī)構(gòu)的更換。 9 PLC 控制系統(tǒng)的接地方法 （1）由于 PLC 機(jī)柜和操作臺、配電柜等用電設(shè)備的金屬外殼及控制設(shè)備正常不帶電的金屬部分，由于各種原因（如腐蝕、絕緣破損等）而有可能帶危險(xiǎn)電壓，所以應(yīng)該進(jìn)行保護(hù)接地，低于 36V 供電的設(shè)備，無特殊要求可不做接地保護(hù)。 下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763（2）PLC 控制系統(tǒng)中的基準(zhǔn)電位是各回路工作的參考電位，基準(zhǔn)電位的連接線稱為系統(tǒng)地，通常是控制回路直流電源的零伏導(dǎo)線，系統(tǒng)接地的方式有浮地方式、直接接地方式和電容接地方式。 （3）為防止靜電感應(yīng)和磁場感應(yīng)而設(shè)置的屏蔽接地端子應(yīng)做屏蔽接地。其中信號回路接地和屏蔽接地又通稱為工作接地。 一般以上接地方法的控制原則是：保護(hù)地和工作地不能混用，這是由于在每一段電源保護(hù)地線的兩點(diǎn)間會有數(shù)毫伏，甚至幾伏的電位差，這對低電平信號電路來說是一個非常嚴(yán)重的干擾。屏蔽地，當(dāng)信號電路是單點(diǎn)接地時(shí)，低頻電纜的屏蔽層也應(yīng)單點(diǎn)接地，如果電纜的屏蔽層接地點(diǎn)有一個以上時(shí)，將產(chǎn)生噪聲電流，形成噪聲干擾源。 本系統(tǒng)采用的接地電阻都需要在規(guī)定的范圍內(nèi)，對于 PLC 組成的控制系統(tǒng)一般應(yīng)小于4Ω，而且要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，事前都需要進(jìn)行防腐處理。PLC 組成的控制系統(tǒng)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置接地系統(tǒng)，也可以利用現(xiàn)場條件進(jìn)行“等電位聯(lián)結(jié)” 進(jìn)行接地設(shè)計(jì)。 10 PLC 控制梯形圖： 梯形圖是通過連線把 PLC 指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的PLC 指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組，這個指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時(shí)再繼以若干個輸入指令（含 LD 指令） ，以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的 FX2N 系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例： 它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動、停止控制。第二組僅一個 END 指令，用以 結(jié)束程序。11 梯形圖與助記符的對應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎?，后輸出（含其他處理?；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋?地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND NOT X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對應(yīng)的梯形圖。 12 梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系： 如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對應(yīng)關(guān)系。如梯形圖的輸出（OUT）指令，對應(yīng)于繼電器的線圈，而輸入指令（如 LD，AND，OR）對應(yīng)于接點(diǎn)，互鎖指令（IL、 ILC）可看成總開關(guān)，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，即可變成語句表程序。 有了這個對應(yīng)關(guān)系，用 PLC 程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是 PLC 技術(shù)對傳統(tǒng)繼電控制技術(shù)的繼承。 四、數(shù)控滑臺的 PLC 控制方法 數(shù)控滑臺的控制因素主要有三個： 1 行程控制 一般液壓滑臺和機(jī)械滑臺的行程控制是利用位置或壓力傳感器（行程開關(guān)/死擋鐵）來下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763實(shí)現(xiàn)；而數(shù)控滑臺的行程則采用數(shù)字控制來實(shí)現(xiàn)。由數(shù)控滑臺的結(jié)構(gòu)可知，滑臺的行程正比于步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角，因此只要控制步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角即可。由步進(jìn)電機(jī)的工作原理和特性可知步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角正比于所輸入的控制脈沖個數(shù)；因此可以根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的位移量確定 PLC 輸出的脈沖個數(shù)： n= DL/d （1） 式中 DL——伺服機(jī)構(gòu)的位移量（mm） d ——伺服機(jī)構(gòu)的脈沖當(dāng)量（mm/脈沖） 2 進(jìn)給速度控制 伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度取決于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率;因此可以根據(jù)該工序要求的進(jìn)給速度 ,確定其 PLC 輸出的脈沖頻率: f=Vf/60d (Hz) (2) 式中 Vf——伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度(mm/min) 3 進(jìn)給方向控制 進(jìn)給方向控制即步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過改變步進(jìn)電機(jī)各繞組的通電順序來改變其轉(zhuǎn)向;如三相步進(jìn)電機(jī)通電順序?yàn)?A-AB-B-BC-C-CA-A…時(shí)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)繞組按 A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此可以通過 PLC 輸出的方向控制信號改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序來實(shí)現(xiàn)，或經(jīng)編程改變輸出脈沖的順序來改變步進(jìn)電機(jī)繞組的通電順序?qū)崿F(xiàn)。 五.PLC 的國內(nèi)外狀況 世界上公認(rèn)的第一臺 PLC 是 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的 PLC 主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20 世紀(jì) 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使 PLC 增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲元件都以繼電器命名。此時(shí)的 PLC 為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。 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。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20 世紀(jì)80 年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個時(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。這個階段的另一個特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。 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。從控制規(guī)模上來說，這個時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長足的發(fā)展。 我國可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC 的應(yīng)用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的 CF 系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的 DKK 及 D 系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的 S 系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的 YZ 系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763得了應(yīng)用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的 PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC 在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。 六.PLC 未來展望 21 世紀(jì)，PLC 會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會有運(yùn)算速度更快、存儲容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng) DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。1．2 課題的主要任務(wù)1、硬件的設(shè)計(jì)利用步進(jìn)電動機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，利用絲桿的轉(zhuǎn)動帶動工作臺的前進(jìn)。對進(jìn)給裝置電氣傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，同時(shí)也要對進(jìn)給裝置傳動裝置的關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。2、軟件的設(shè)計(jì)利用 PLC 來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制。針對不同的工件調(diào)用相應(yīng)的程序來對電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)多工步自動推料進(jìn)給。第二章 設(shè)備的測試與轉(zhuǎn)接板的制作2．1 設(shè)備的測試1、設(shè)備改造分析原設(shè)備為 PMAC 設(shè)備，現(xiàn)在用的是其中的電機(jī)驅(qū)動電路和限位關(guān)系，因此必須了解其下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763中的 MYCOM 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動關(guān)系和限位原點(diǎn)定義。MYCOM 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器說明：CP11 端子： 1-------5V2-------PLUS（脈沖輸入）3-------5V4-------DIR（方向輸入）CP12 端子： 1-------電機(jī) A 向2-------電機(jī) A/向3-------電機(jī) B 向4-------電機(jī) B/向CP13 端子： 1-------24V2-------24V3-------GND4-------GND要實(shí)現(xiàn)多工步自動推料進(jìn)給，只要電機(jī)要按照規(guī)定的方式轉(zhuǎn)動即可，故只需控制脈沖和方向。即只需將外部信號給 CP11 端子，CP12 端子和 CP13 端子并不會影響電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向，故可以用原 PMAC 設(shè)備的部件。2、設(shè)備限位關(guān)系的測量限位原點(diǎn)的定義： 經(jīng)過對原設(shè)備的觀察，得知原設(shè)備及限位開關(guān)是點(diǎn)接觸式的限位開關(guān)，故電壓大小不會影響其工作。圖 1圖 1 為原 PMAC 設(shè)備的限位接控制輸入的十針插座，在各個位置時(shí)對十針插座的測量結(jié)果如下：任意位置時(shí)：1、3、4、5、6、7、8、9 接通X 電機(jī)轉(zhuǎn)動，X 軸帶動工作臺到 X 原點(diǎn)時(shí)：1、3、5、6、7、8、9 接通Y 電機(jī)轉(zhuǎn)動，Y 軸帶動工作臺到 Y 原點(diǎn)時(shí)：1、3、4、6、7、8、9 接通X 電機(jī)轉(zhuǎn)動，X 軸帶動工作臺到 X 左極限時(shí)：1、3、4、5、7、8、9 接通X 電機(jī)轉(zhuǎn)動，X 軸帶動工作臺到 X 右極限時(shí)：1、3、4、5、6、7、9 接通Y 電機(jī)轉(zhuǎn)動，Y 軸帶動工作臺到 Y 左極限時(shí)：1、3、4、5、6、8、9 接通Y 電機(jī)轉(zhuǎn)動，Y 軸帶動工作臺到 Y 右極限時(shí)：1、3、4、5、6、7、8 接通注：在測量 X 軸向的各個位置時(shí) Y 軸位于非圓點(diǎn)，非極限位：在測量 Y 軸向的各個位置時(shí) X 軸位于非圓點(diǎn)，非極限位。由以上測量結(jié)果分析可知：（1） 、原設(shè)備的限位開關(guān)使用的是限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)；（2） 、原設(shè)備的 COM 端是 1、3 即模擬地，而 2 和 10 沒有使用；（3) 、X 軸原點(diǎn)接入點(diǎn)為 4，Y 軸原點(diǎn)接入點(diǎn)為 5，X 軸左極限接入點(diǎn)為 6，X 軸右極限接入點(diǎn)為 8，Y 軸左極限接入點(diǎn)為 7，Y 軸右極限接入點(diǎn)為 9?？梢缘贸鲈O(shè)備的限位接線關(guān)系如圖 2 所示：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 2 2．2 制作轉(zhuǎn)接板及電路分析１、電路分析要實(shí)現(xiàn) PLC 對步進(jìn)電機(jī)的控制要做以下兩步：（１）：將 PLC 的發(fā)出的脈沖和方向信號送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器；（２）：將工作臺的限位開關(guān)引入到 PLC 的輸入點(diǎn)。２、電路原理圖如圖３圖３其中電阻Ｒ１和Ｒ２分別為脈沖和方向的下拉電阻。下拉電阻Ｒ１的連接說明：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763程序編好后，經(jīng) PLC 調(diào)試有脈沖輸出，但是當(dāng)它跟ＰＭＡＣ設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動器連接后電機(jī)卻不轉(zhuǎn)，為了解決這一問題做了以簡單的檢驗(yàn)設(shè)備，如圖４：圖４發(fā)光二極管的最大要求電流是 10MA 而所要測的電路中兩端電壓是 5V，所以取得電阻為 500 歐姆。檢驗(yàn)過程如下：（1） 、通過原設(shè)備的手搖設(shè)備使原設(shè)備有脈沖輸出并驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，PLC 的脈沖輸出是斷開的，經(jīng)檢驗(yàn)，發(fā)光二極管閃爍，得知原設(shè)備輸出的是高低電平脈沖。（2） 、將 PLC 接通并將程序輸入到 PLC 中，通過檢驗(yàn) PLC 輸出端，此時(shí)輸出端沒有聯(lián)接到電機(jī)驅(qū)動器上，經(jīng)檢查，發(fā)光二極管閃爍，得知 PLC 輸出的也是高低電平脈沖。（3） 、將 PLC 輸出端聯(lián)接到電機(jī)驅(qū)動器上，并將檢驗(yàn)電路接到脈沖輸出端和 0V 之間，此時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)動，發(fā)光二極管也閃爍。通過以上的檢測，推理得知在電機(jī)驅(qū)動器里應(yīng)該有一個電容，當(dāng)脈沖處于高電平時(shí)電容充電，當(dāng)脈沖處于低電平時(shí)由于有電容，低電平不能馬上被輸入到電機(jī)驅(qū)動器里，不能被識別所以電機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)接一電阻時(shí)起到了將電容電壓拉低的作用，這樣低電平可以輸入到電機(jī)驅(qū)動器里，這樣電機(jī)就可以轉(zhuǎn)了。示意圖如圖５：圖５下拉電阻Ｒ２的連接說明：當(dāng)程序編好進(jìn)行調(diào)試時(shí)，發(fā)現(xiàn)不管ＰＬＣ方向控制輸出端是１還是０電機(jī)只是右轉(zhuǎn)，為分析并解決這一問題做以下測試：（１） 、將ＰＬＣ的方向輸出端與電機(jī)驅(qū)動器斷開，用萬用表的支流檔來測試ＰＬＣ的方向輸出端電壓是否有變化。測量結(jié)果是當(dāng)ＰＬＣ方向控制輸出端是１時(shí)該端電壓是５伏，當(dāng)ＰＬＣ方向控制輸出端是１時(shí)該端電壓是０伏。（２） 、將原設(shè)備的脈沖方向端接到電機(jī)驅(qū)動器上，通過原設(shè)備的手搖設(shè)備驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。測量結(jié)果是當(dāng)電機(jī)右轉(zhuǎn)時(shí)方向控制端的電壓是５伏，當(dāng)電機(jī)左轉(zhuǎn)是方向輸出端的電壓是０伏，當(dāng)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)方向輸出端的電壓是５伏。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763（３）將原設(shè)備的脈沖方向端與電機(jī)驅(qū)動器上斷開，測的電機(jī)驅(qū)動器的方向控制端的電壓是５伏。對測試結(jié)果分析得知：電壓驅(qū)動器上在方向端提供５伏的電壓。故當(dāng)需要電機(jī)左轉(zhuǎn)時(shí)需要一個下拉電阻來將方向端的電壓拉低，使得電機(jī)可以左轉(zhuǎn)。通過使用ＰＬＣ來控制繼電器來使得電壓拉低。環(huán)形分配器說明（如圖 6）：步進(jìn)電動機(jī)的各相繞組必須按一定的順序通電才能正常工作。這種位電動機(jī)繞組的通電順序按一定規(guī)律變化的部分稱為脈沖分配器，又稱為環(huán)型脈沖分配器。實(shí)現(xiàn)環(huán)型分配的力法有 3 種：一種是采用計(jì)算機(jī)軟件，利用查表或計(jì)算方法來進(jìn)行脈沖的環(huán)型分配，簡稱軟環(huán)分。該方法能充分利用計(jì)算機(jī)軟件資源，以降低硬件成本．尤其是對多相電動機(jī)的脈沖分配具有更大的優(yōu)點(diǎn)。但由于軟環(huán)分占用計(jì)算機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，故會使插補(bǔ)—次的時(shí)間增加，易影響步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行速度。另—種足采用小規(guī)模集成電路搭接而成的三相六拍環(huán)型脈沖分配器。這種方式靈活性很大，可搭接任意通電順序的環(huán)形脈沖型分配器，同時(shí)在工作時(shí)不占用計(jì)算機(jī)的工作時(shí)間。第三種是采用專用環(huán)型分配器器件，如 cH250，即為一種三相步進(jìn)電動機(jī)專用環(huán)型分配器，它可以實(shí)現(xiàn)三相步進(jìn)電動機(jī)的各種環(huán)型分配，使用方便，接口簡單。ULN2003 是高耐壓、大電流達(dá)林頓陳列，由七個硅 NPN 達(dá)林頓管組成。 該電路的特點(diǎn)如下：ULN2003 的每一對達(dá)林頓都串聯(lián)一個 2.7K 的基極電阻,在 5V 的工作電壓下它能與TTL 和 CMOS 電路 直接相連，可以直接處理原先需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá) 500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受 50V 的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流并行運(yùn)行。圖 6高低壓功串放大電路說明（如圖 7）：高低壓功串放大電路為采用脈沖變壓器 T1 組成的高低壓控制電路原理圖。吳脈沖輸入時(shí)，VT1 、VT2、VT3 、VT4 均截至，電動機(jī)繞組 W 無電流通過，電動機(jī)不轉(zhuǎn)。有脈沖輸入時(shí)，VT1、VT2、VT4 飽和導(dǎo)通，在 VT2 由截止到飽和期間，其集電極電流，也就是脈沖變壓器 T1 的一次電流急劇增加，在變壓器二次側(cè)感生成一個電壓，使VT3 導(dǎo)通， 80V 的高電壓經(jīng)高壓管 VT3 加到繞組 W 上，使電流迅速上升，當(dāng) VT2 進(jìn)入穩(wěn)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763定狀態(tài)后，T1 一次側(cè)感電流暫時(shí)恒定，無磁通量變化，二次側(cè)的感應(yīng)電壓為 0，VT3 截至。這時(shí)，12V 低壓電源經(jīng) VD1 加到電動機(jī)繞組 W 上并維持繞組中的電流。輸入脈沖結(jié)束后VT1、VT2、VT3、VT4 又都截至，儲存在 W 中的能通過 18Ω 的電阻和 VD2 放電，18Ω電阻的作用是減小放電回路的時(shí)間常數(shù)，改善電流波形的后沿。該電路由于采用高壓驅(qū)動，電流增長加快，脈沖電流的前沿變陡，電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行頻率都得到提高。高低壓功串放大電路由于僅在脈沖開始時(shí)的一瞬間接通高壓電源，其余時(shí)間均由低壓供電，故效率很高。又由于電流上升率高，故高速運(yùn)行性能好，但由于電流波形陡，有時(shí)還會產(chǎn)生過沖，故諧波成分豐富，致使電動機(jī)運(yùn)行時(shí)震動較大（尤其在低速運(yùn)行時(shí)） 。圖 7３、轉(zhuǎn)接板的說明因?yàn)樵O(shè)備的電機(jī)驅(qū)動器和限位電纜位于原設(shè)備內(nèi)，要將 PLC 信號輸入到電機(jī)驅(qū)動器并將限位電纜的限位信號取到 PLC 中，必須做一個裝接板，該板的功能有以下幾個：（1） 、將 PLC 信號輸入到電機(jī)驅(qū)動器（2） 、將限位電纜的限位信號取到 PLC 中（3） 、將 5V 電源分別送到 PLC 輸出端及電機(jī)驅(qū)動電路的脈沖輸入端（4） 、將電路的線合理的分布，不至于太亂電路轉(zhuǎn)接板如圖８：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖８下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第三章 程序的設(shè)計(jì)3．1 S7-200 的工作原理在 PLC 通電后，需要對硬件和軟件作一些初始化的工作。為了使 PLC 的輸出及時(shí)響應(yīng)各種輸入信號，初始化后反復(fù)不停地分階段處理各種不同的任務(wù)，即以掃描模式工作。PLC 的工作步驟一般有 7 個，如下： （１） 、讀取輸入在 PLC 的存儲器中，設(shè)置了一片區(qū)域來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，它們分別稱為輸入過程映像寄存器和輸出過程映象寄存器。CPU 以字節(jié)（8 位）為單位來讀寫輸入/輸出過程影響寄存器。在讀取輸入階段，PLC 把所有外部數(shù)字量輸入電路的 1/0 狀態(tài)（或稱 ON/OFF 狀態(tài)）讀入輸入過程影響寄存器。外部的輸入電路閉合時(shí)，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為 1 狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開觸電接通，常閉觸電斷開。外接的輸入電路斷開時(shí)，對應(yīng)的輸入過程映像寄存器為 0 狀態(tài)，梯形圖中對應(yīng)的輸入點(diǎn)的常開觸電斷開，常閉觸電接通（２） 、執(zhí)行用戶程序PLC 的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按順序排列。在 RUN 工作模式的程序執(zhí)行階段，在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU 從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序。在執(zhí)行指令時(shí)，從 I/O 映像寄存器或別的位元件的映像寄存器讀出其 0/1 狀態(tài)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入到相應(yīng)的映像寄存器中，因此，各映像寄存器（只讀的輸入過程映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入過程映像寄存器的狀態(tài)也不會隨之而變，輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的讀取輸入階段被讀入。執(zhí)行程序時(shí)，對輸入/輸出的存取通常是通過映像寄存器，而不是實(shí)際的 I/O 點(diǎn)。這樣做在程序執(zhí)行完后再用輸出過程映像寄存器的值更新輸出點(diǎn)，使系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定；而且由于用戶程序讀寫 I/O 映像寄存器比讀寫 I/O 點(diǎn)快得讀哦，可高了程序的執(zhí)行速度。（３） 、通信處理在通信請求處理階段，CPU 處理從通信接口和智能模塊接收到的信息，例如讀取智能模塊的信息并存放在緩沖區(qū)中，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑿畔魉徒o通信請求方。（４） 、CPU 自診斷測試自診斷測試包括定期檢查 CPU 模塊的操作和擴(kuò)展模塊的狀態(tài)是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。（5） 、改寫輸出CPU 執(zhí)行完用戶程序后，將輸出過程映像寄存器的 0/1 狀態(tài)傳送到輸出模塊并鎖存起來。梯形圖中某一輸出位的線圈“通電”時(shí)，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器為 1 狀態(tài)。信號經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開觸電閉合，使外部負(fù)載通電工作。若梯形圖中輸出點(diǎn)的線圈“斷電” ，對應(yīng)的輸出過程映像寄存器中存放的二進(jìn)制數(shù)為 0，將它送到繼電器型輸出模塊，對應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開觸電斷開，外部負(fù)載斷電，停止工作。（６） 、中斷程序的處理如果在程序中使用了中斷，終端事件發(fā)生時(shí)，CPU 停止正常的掃描工作模式，立即執(zhí)行中斷程序，中斷功能能夠提高 PLC 對某些事件的響應(yīng)速度。（7） 、在程序執(zhí)行過程中使用立即 I/O 指令可以直接存取 I/O 點(diǎn)。用立即 I/O 指令讀下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763輸入點(diǎn)的值時(shí)，相應(yīng)的輸入過程映像寄存器的值未被更新。用立即 I/O 指令改寫輸出點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的輸出過程映像寄存器得知被更新。3．2 高速脈沖輸出（PTO）脈沖輸出指令（PLS）用于在高速輸出（Q0.0 和 Q0.1）上控制脈沖串輸出（PTO）和脈寬調(diào)制（PWM）功能。PTO 可以輸出一串脈沖（占空比 50%），用戶可以控制脈沖的周期和個數(shù)。PWM 可以輸出連續(xù)的、占空比可調(diào)的脈沖串，用戶可以控制脈沖的周期和脈寬S7--200 有兩個 PTO/PWM 發(fā)生器，它們可以產(chǎn)生一個高速脈沖串或者一個脈寬調(diào)制波形。一個發(fā)生器是數(shù)字輸出點(diǎn) Q0.0，另一個發(fā)生器是數(shù)字輸出點(diǎn) Q0.1。一個指定的特殊寄存器（SM）位置為每個發(fā)生器存儲下列數(shù)據(jù)：一個控制字節(jié)（8 位），一個計(jì)數(shù)值（32 位無符號數(shù)）和一個周期或脈寬值（16 位無符號數(shù)）。PTO/PWM 發(fā)生器與過程映像寄存器共用 Q0.0 和 Q0.1。當(dāng)在 Q0.0 或 Q0.1 上激活 PTO或 PWM 功能時(shí)，PTO/PWM 發(fā)生器對輸出擁有控制權(quán)，同時(shí)普通輸出點(diǎn)功能被禁止。輸出波形不受過程映象區(qū)狀態(tài)、輸出點(diǎn)強(qiáng)制值或者立即輸出指令執(zhí)行的影響。當(dāng)不使用 PTO/PWM發(fā)生器功能時(shí)，對輸出點(diǎn)的控制權(quán)交回到過程映象寄存器。過程映象寄存器決定輸出波形的起始和結(jié)束狀態(tài)，以高低電平產(chǎn)生波形的啟動和結(jié)束。在使能 PTO 或者 PWM 操作之前，將 Q0.0 和 Q0.1 過程映象寄存器清 0。所有控制位、周期、脈寬和脈沖計(jì)數(shù)值的缺省值均為 0。PTO/PWM 的輸出負(fù)載至少為 10％的額定負(fù)載，才能提供陡直的上升沿和下降沿。PTO 按照給定的脈沖個數(shù)和周期輸出一串方波（占空比 50％）。PTO 可以產(chǎn)生單段脈沖串或者多段脈沖串（使用脈沖包絡(luò)）?？梢灾付}沖數(shù)和周期（以微秒或毫秒為增加量）。在單段管線模式，需要為下一個脈沖串更新特殊寄存器。一旦啟動了起始 PTO 段，就必須按照第二個波形的要求改變特殊寄存器，并再次執(zhí)行 PLS 指令。第二個脈沖串的屬性在管線中一直保到第一個脈沖串發(fā)送完成。在管線中一次只能存儲一段脈沖串的屬性。當(dāng)?shù)谝粋€脈沖串發(fā)送完成時(shí)，接著輸出第二個波形，此時(shí)管線可以用于下一個新的脈沖串。重復(fù)這個過程可以再次設(shè)定下一個脈沖串的特性。除去以下兩種情況之外，脈沖串之間可以作到平滑轉(zhuǎn)換：時(shí)間基準(zhǔn)發(fā)生了變化或者在利用 PLS 指令捕捉到新脈沖之前，啟動的脈沖串已經(jīng)完成。當(dāng)管線已滿時(shí)，如果試圖裝入脈沖列參數(shù)，狀態(tài)寄存器的 PTO 溢出位（SM66.6 或 SM76.6）被置 1。PLC 進(jìn)入 RUN 模式時(shí)，該位被初始化為 0。如果監(jiān)測到溢出，必須手工清除該位。在多段管線模式，CPU 自動從 V 存儲器區(qū)的包絡(luò)表中讀出每個脈沖串的特性。在該模式下，僅使用特殊存儲器區(qū)的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)。選擇多段操作，必須裝入包絡(luò)表在 V存儲器中的起始地址偏移量（SMW168 或 SMW178）。時(shí)間基準(zhǔn)可以選擇微秒或者毫秒，但是，在包絡(luò)表中的所有周期值必須使用同一個時(shí)間基準(zhǔn)，而且在包絡(luò)正在運(yùn)行時(shí)不能改變。執(zhí)行 PLS 指令來啟動多段操作。每段記錄的長度為 8 個字節(jié)，由 16 位周期值、16 位周期增量值和 32 位脈沖個數(shù)值組成。表 1 中給出了包絡(luò)表的格式。您可以通過編程的方式使脈沖的周期自動增減。在周期增量處輸入一個正值將增加周期；輸入一個負(fù)值將減少周期；輸入 0 將不改變周期。當(dāng) PTO 包絡(luò)執(zhí)行時(shí)，當(dāng)前啟動的段的編號保存在 SMB166（或 SMB176）。表 1從包絡(luò)表開始的字節(jié)偏移 包絡(luò)段數(shù) 描述0 段數(shù)（1~255），如果為 0 將產(chǎn)生致命錯誤1 初始周期（2~65535 個基準(zhǔn)時(shí)間單位）下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633 每個脈沖的周期增量（-32768~32767 個時(shí)間單位）51脈沖數(shù)（1~4294967295）9 初始周期（2~65535 個基準(zhǔn)時(shí)間單位）11 每個脈沖的周期增量（-32768~32767 個時(shí)間單位132脈沖數(shù)（1~4294967295）17 段數(shù)（1~255），如果為 0 將產(chǎn)生致命錯誤（繼續(xù)）3繼續(xù)PLS 指令會從特殊存儲器 SM 中讀取數(shù)據(jù)，使程序按照其存儲值控制 PTO/PWM 發(fā)生器。SMB67 控制 PTO0 或者 PWM0，SMB77 控制 PTO1 或者 PWM1。表 2 對用于控制 PTO/PWM 操作的存儲器給出了描述。表 2Q0.0 Q0.1 描述SM66.4 SM76.4 PTO 包絡(luò)由于增量計(jì)算錯誤而終止：0=無錯誤，1=有錯誤SM66.5 SM76.5 PTO 包絡(luò)因用戶命令中止：0=不是因用戶命令中止，1=因用戶命令中止SM66.6 SM76.6 PTO 管線溢出：0=無溢出，1=有溢出狀態(tài)字節(jié)SM66.7 SM76.7 PTO 空閑位：0=PTO 正在運(yùn)行。1=PTO 空閑SM67.0 SM77.0 PTO/PWM 更新周期值：1=寫新的周期值SM67.1 SM77.1 PWM 更新脈沖寬度值：1=寫新的脈沖寬度SM67.2 SM77.2 PTO 更新脈沖數(shù)：1=寫新的脈沖數(shù)SM67.3 SM77.3 PTO/PWM 基準(zhǔn)時(shí)間單位：0=1μs,1=1msSM67.4 SM77.4 PWM 更新方式：0= 異步更新，1=同步更新SM67.5 SM77.5 PTO 操作：0=單段操作（脈沖和周期存在 SM 寄存器中）1=多段操作（包絡(luò)表存在 V 寄存器中）SM67.6 SM77.6 PTO/PWM 模式選擇：0= PTO，1= PWM控制字節(jié)SM67.7 SM77.7 PTO/PWM 有效位：0=無效，1=有效SMW68 SMW78 PTO/PWM 周期值（2-65535 倍時(shí)間基準(zhǔn)）SMW70 SMW80 PWM 脈沖寬度值（2-65535 倍時(shí)間基準(zhǔn)）SMD72 SMD82 PTO 脈沖計(jì)數(shù)值（1-4，294，967，295）SMB166 SMB176 運(yùn)行中的段數(shù)（僅在多段 PTO 操作中）SMW168 SMW178 保絡(luò)表的起始位置，從 V0 開始的字節(jié)偏移量來表示（僅在多段PTO 操作中）SMB170 SMB180 線性包絡(luò)狀態(tài)字節(jié)SMB171 SMB181 線性包絡(luò)結(jié)果寄存器其他PTO/PWM寄存器SMD172 SMD182 手動模式頻率寄存器可以通過修改 SM 存儲區(qū)（包括控制字節(jié)），然后執(zhí)行 PLS 指令來改變 PTO 或 PWM 波形的特性，也可以在任意時(shí)刻禁止 PTO 或者 PWM 波形，方法為：首先將控制字節(jié)中的使能位（SM67.7 或者 SM77.7）清 0，然后執(zhí)行 PLS 指令。PTO 狀態(tài)字節(jié)中的空閑位（SM66.7 或者 SM76.7）標(biāo)志著脈沖串輸出完成。另外，在脈沖串輸出完成時(shí)，您可以執(zhí)行一段中斷服務(wù)程序。（參考中斷指令和通訊指令中的描述）。如果您使用多段操作，可以在整個包絡(luò)表完成之后執(zhí)行中斷服務(wù)程序。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下列條件使 SM66.4（或 SM76.4）或 SM66.5（或 SM76.5）置位：（1）如果周期增量使 PTO 在許多脈沖后產(chǎn)生非法周期值，會產(chǎn)生一個算術(shù)溢出錯誤，這會終止 PTO 功能并在狀態(tài)字節(jié)中將增量計(jì)算錯誤位（SM66.4 或者 SM76.4）置 1，PLC 的輸出變?yōu)橛捎诚蠹拇嫫骺刂?。?）如果要手動終止一個正在進(jìn)行中的 PTO 包絡(luò)，要把狀態(tài)字節(jié)中的用戶終止位（SM66.5 或 SM76.5）置 1。（3）當(dāng)管線滿時(shí)，如果試圖裝載管線，狀態(tài)存儲器中的 PTO 溢出位（SM66.6 或者SM76.6）置 1。如果想用該位檢測序列的溢出，必須在檢測到溢出后手動清除該位。當(dāng) CPU切換至 RUN 模式時(shí)，該位被初始化為 0。如果要裝入新的脈沖數(shù)（SMD72 或 SMD82）、脈沖寬度（SMW70 或 SMW80）或周期（SMW68或 SMW78），應(yīng)該在執(zhí)行 PLS 指令前裝入這些值和控制寄存器。如果要使用多段脈沖串操作，在使用 PLS 指令前也需要裝入包絡(luò)表的起始偏移量（SMW168 或 SMW178）和包絡(luò)表的值。3．3 PLC 發(fā)脈沖程序設(shè)計(jì)在軟件編程前，必須根據(jù)實(shí)際控制系統(tǒng)與工藝要求進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)的“啟動頻率”和“停止頻率”的標(biāo)定，步進(jìn)電機(jī)能響應(yīng)而不失步的最高步進(jìn)頻率稱為“啟動頻率”，“停止頻率”是指系統(tǒng)控制信號突然關(guān)斷，步進(jìn)電機(jī)不沖過目標(biāo)位置的最高頻率。步進(jìn)電機(jī)在起動和停止時(shí)有一個加速及減速過程，且加速度越小則沖擊越小，動作越平穩(wěn)。所以，步進(jìn)電機(jī)工作時(shí)—般要經(jīng)歷這樣—個變化過程：加速一恒速(高速)一減速一低速一停止。其中步進(jìn)電動機(jī)在運(yùn)行過程中—般采用如下運(yùn)行曲線，主要要考慮步進(jìn)電動機(jī)的起動時(shí)必須有個加速緩沖的過程，對步進(jìn)電動機(jī)起保護(hù)作用。其程序如下：主程序LD SM0.1ATCH 初始化結(jié)束中斷, 3R Ｑ０.1, 1CALL 包絡(luò)表子程序包絡(luò)表子程序LD SM0.0MOVB 16#AC, SMB77MOVW +500, SMW178MOVB 3, VB500MOVW +50, VW501MOVW -1, VW503MOVD 45, VD505MOVW +5, VW509MOVW +0, VW511MOVD 9910, VD513MOVW +5, VW517MOVW +1, VW519MOVD 45, VD521PLS 1下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763初始化結(jié)束中斷LD SM0.0R SM77.7, 1PLS 1在主程序中先將脈沖輸出端清零(R Ｑ０.1, 1),并設(shè)置相應(yīng)的中斷（３位 I0.1的下降沿），在中斷程序中禁止ＰＴＯ。接著調(diào)用相應(yīng)的子程序，在子程序中設(shè)置ＰＴＯ的控制字節(jié)（MOVB 16#AC, SMB77），十六進(jìn)制ＡＣ＝二進(jìn)制 10101100,根據(jù)表２得知：ＰＴＯ允許；ＰＴＯ模式；多段操作；異步更新；基準(zhǔn)時(shí)間單位是１ms；寫新的脈沖數(shù)；不寫脈沖寬度；不寫新的周期值。接著在 SMW178 寄存器中設(shè)置包絡(luò)表的起始位置為vb500，根據(jù)表一設(shè)置包絡(luò)表中的周期值、周期增量和脈沖數(shù)。計(jì)算包絡(luò)表的值：周期增量值：De給定段的周期增量=｜ECT--ICT｜/Q其中：ECT=該段結(jié)束周期時(shí)間ICT=該段初始化周期時(shí)間Q=該段的脈沖數(shù)量段的最后一個脈沖的周期在包絡(luò)中不直接指定，但必須計(jì)算出來（除非周期增量是0）。如果在段之間需要平滑轉(zhuǎn)換，知道段的最后一個脈沖的周期是有用的。計(jì)算段的最后一個脈沖周期的公式是：段的最后一個脈沖的周期時(shí)間=ICT+（DEL*（Q--1））其中：ICT=該段的初始化周期時(shí)間DEL=該段的增量周期時(shí)間Q=該段的脈沖數(shù)量周期增量只能以微秒數(shù)或毫秒數(shù)指定，周期的修改在每個脈沖上進(jìn)行這兩項(xiàng)的影響使對于一個段的周期增量的計(jì)算可能需要疊代方法。對于結(jié)束周期值或給定段的脈沖個數(shù)，可能需要作調(diào)整。在確定校正包絡(luò)表值的過程中，包絡(luò)段的持續(xù)時(shí)間很有用。按照下面的公式可以計(jì)算完成一個包絡(luò)段的時(shí)間長短：包絡(luò)段的持續(xù)時(shí)間=Q*（ICT+（（DEL/2）*（Q--1）））其中：Q=該段的脈沖數(shù)量ICT=該段的初始化周期時(shí)間DEL=該段的增量周期時(shí)間3.４ 數(shù)據(jù)在存儲器中的數(shù)據(jù)類型與間接尋址二進(jìn)制數(shù)的１位（bit）只有０和１兩種不同的值，可以用來表示開關(guān)量的兩種不同狀態(tài)。如果該位為１　，則表示梯形圖中對應(yīng)的編程元件的線圈通電，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。以后稱改編程元件為１狀態(tài)。如果該位為０，對應(yīng)的編程元件的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該編程元件為０狀態(tài)。位數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型為BOOL型。８位二進(jìn)制數(shù)組成１個字節(jié)，其中第０位為最低位，第７位為最高位。兩個字節(jié)組成一個字，兩個字組成一個雙字。一般用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示有符號數(shù)，其中最高位為符號位，最高位為０時(shí)為正數(shù)，為１時(shí)為負(fù)數(shù)，最大的正數(shù)為１６＃７ＦＦＦ，１６＃表示十六進(jìn)制數(shù)。位存儲單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，例如I3.2,其中的區(qū)域標(biāo)示符“Ｉ”表示輸入，字節(jié)地址為３，位地址為２，這種存取方式稱為