電氣自動化畢業(yè)論文1

1、 河南理工大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）學院（系）： 電氣工程與自動化學院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學 生： 指導教師： 完成日期 年 月 河南理工大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）基于plc的步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 stepping motor based on plc configuration monitoring system design總計：畢業(yè)設(shè)計（論文）42 頁表 格： 9 個插 圖 ： 48 幅河 南 理 工 大 學 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）基于plc的步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 stepping motor based on plc configuration monito

2、ring system design學 院（系）： 電氣工程與自動化學院專 業(yè)： 電氣工程及其自動化學 生 姓 名： 學 號： 指 導 教 師（職稱）： ）評 閱 教 師：完 成 日 期： 基于plc的步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計電氣工程及其自動化專業(yè) 朱利淑摘 要 本設(shè)計旨在構(gòu)建步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。以力控組態(tài)軟件為開發(fā)界面，以plc、變頻器、步進電機、異步電機為監(jiān)控對象，通過系列的通訊協(xié)定和對象、腳本編輯完成系統(tǒng)設(shè)計。實現(xiàn)監(jiān)控效果從上位機界面向plc、變頻器發(fā)送多種控制信號，使異步電機完成相應(yīng)動作。同時步進電機始終對異步電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行跟隨，并將各對象工作狀態(tài)實時顯示在監(jiān)控界面之上 。充分體現(xiàn)

3、出組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)在實際運用中的高效、直觀、便捷的優(yōu)點。關(guān)鍵詞 步進電機；組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)；可編程控制器；變頻器；編碼器design of configuration and monitoring system for the plc - based stepper motorelectrical engineering and automation specialty zhu li-shuabstract: this is designed to build a stepper motor configuration monitoring system . power control configu

4、ration software for the development of interfaces, plc, inverter, stepper motor, induction motor for monitoring , through a series of protocols and objects , the script editor to complete the system design . monitoring performance - from the host computer interface to the plc, inverter send a variet

5、y of control signals, the induction motor to complete the action . stepper motor is always running condition of the induction motor to follow, and object working status real-time display above the control interface . fully embodies the advantages of the configuration monitoring system is efficient i

6、n practical use , intuitive, and convenient . key words: stepper motor ; configuration monitoring system ; programmable controller ; inverter; encoder目 錄1 引言11.1 課題研究的背景及意義11.2 本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀21.3 設(shè)計要求及解決方案21.4 系統(tǒng)設(shè)計的可行性分析52 基于plc的步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)硬件選型52.1 步進電機的工作原理52.2 步進電機的基本參數(shù)特點及選型62.3 plc選型102.4變頻器選型

7、132.5 旋轉(zhuǎn)編碼器的選型143 控制任務(wù)的實現(xiàn)173.1 硬件系統(tǒng)組建173.2 plc與變頻器之間的通信連接203.3 上位機組態(tài)監(jiān)控設(shè)計243.3.1 新建工程項目253.3.2 創(chuàng)建組態(tài)界面263.3.3 定義i/o設(shè)備273.3.4 創(chuàng)建實時數(shù)據(jù)庫293.3.5 動態(tài)連接313.3.6 腳本編輯354 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)誤差分析與改善384.1 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果384.1.1 步進電機對異步電機的理論跟蹤效果384.1.2 實際檢測結(jié)果384.2 誤差分析與改善404.2.1 速度信號檢測誤差及改善404.2.2 plc程序算法引起的誤差及改進方法41結(jié)束語42參 考 文 獻43附錄

8、442.2.1 dvp-40es系列plc配線連接442.2.2 wplsoft軟件442.2.3 參數(shù)設(shè)置451 引言1.1 課題研究的背景及意義目前，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。向五相和三相電動機方向發(fā)展，目前廣泛應(yīng)用的二相和四相電動機，其振動和噪聲較大，而五相和三相電動機具有優(yōu)勢性。而就這兩種電動機而言，五相電動機的驅(qū)動電路比三相電動機復雜，因此三相電動機系統(tǒng)的性能價格比要比五相電動機更好一些。利用可編程序控制器（即 p l c 技術(shù)）可以方便地實現(xiàn)對電機速度和位置的控制，方便地進行各種步進電機的操作，完

9、成各種復雜的工作，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)。用plc對步進電機也具有良好的控制能力，利用其高速脈沖輸出功能或運動控制功能，現(xiàn)對步進電機的控制。由可編程序控制器性高、維護方便、開發(fā)周期短，這種步進電機更加可靠，并具有很大的靈活性，可以完和微機組成的步進電機邏輯控制系統(tǒng)，正快速的發(fā)展著。采用plc控制的步進電機可靠成更為復雜的控制任務(wù)，已成為步進電機的發(fā)展方向。本設(shè)計為模擬應(yīng)用型系統(tǒng)項目，以plc作為控制系統(tǒng)的核心，用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進行監(jiān)控，充分發(fā)揮組態(tài)軟件適應(yīng)性強、維護方便、易于擴展、經(jīng)濟的特點?；诓竭M電機良好的控制和準確定位特性，被廣泛應(yīng)用在精確定位方面，諸如數(shù)控

10、機床，繪圖機，自動控制計算裝置等自動控制領(lǐng)域。plc作為簡單化了的計算機，功能完備靈活，控制系統(tǒng)簡單易懂，價格便宜，可現(xiàn)場修改程序，體積小，便于維護等優(yōu)點，在全世界廣泛應(yīng)用，為生產(chǎn)生活帶來巨大的效益方面。因此，通過研究用plc來控制步進電機，既可實現(xiàn)精確定位控制，又能降低控制成本，還有利于維護。以往的步進電機血藥靠驅(qū)動器來控制，隨著技術(shù)的發(fā)展與不斷完善，plc具有了通過自身輸出脈沖直接控制步進電機運動，這樣就有利于步進電機的精確控制。我們國家的步進控制系統(tǒng)的研究較國外晚一些，但是也推出了一些比較好的步進控制系統(tǒng)。但跟國外還是有差距的，主要體現(xiàn)在控制的精度上，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)設(shè)備對控制精

11、度的要求越來越高，現(xiàn)成的控制系統(tǒng)仍有許多需要改進和完善的地方，因此要不斷地改進和技術(shù)革新。在國內(nèi)，步進電機在工農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用越來越廣泛。本課題研究意義：本課題以臺達dvp40es型plc為核心控制器，以計算機為人機交互界面，以組態(tài)軟件為開發(fā)平臺，通過對步進電機跟蹤異步電機運行的設(shè)計、plc控制程序設(shè)計及計算機程序設(shè)計，主要鍛煉學生的控制系統(tǒng)的設(shè)計能力，plc程序設(shè)計能力，計算機程序設(shè)計能力,組態(tài)軟件的監(jiān)控學習及綜合應(yīng)用能力設(shè)計。1.2 本課題所涉及的問題在國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀國內(nèi)研究狀況：我國在步進電機研究方面起步較晚，但隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市化進程十分迅速，對電機的需求也與日俱增?，F(xiàn)在，我國的

12、電機行業(yè)已經(jīng)具備了很強的生產(chǎn)能力，技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。在組態(tài)軟件方面，自2000年以來，國內(nèi)監(jiān)控組態(tài)軟件產(chǎn)品、技術(shù)、市場都取得了飛快的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展，用戶和應(yīng)用工程師數(shù)量不斷增多。其中為人們廣為熟知的有世紀星、三維力控、組態(tài)王等，已得到全面的推廣和應(yīng)用。 國外研究狀況：20世紀初，隨著船舶工業(yè)的發(fā)展，使得步進電機的技術(shù)得到了長足的進步。到了80年代后期，由于廉價的微型計算計以多功能的形態(tài)出現(xiàn)，步進電機的控制方式更加靈活多樣。原來的步進電機控制系統(tǒng)采用分立元件或是集成電路組成的控制回路，不僅調(diào)試安裝復雜，而且一旦定型后，要改變控制方式就要重新設(shè)計電路。計算機則通過軟件來控制步

13、進電機，更好地發(fā)揮出電機的潛力。因此，用計算機控制步進電機已經(jīng)成為了一種必然的趨勢，也符合數(shù)字化時代趨勢。 本課題主要問題：通過系統(tǒng)設(shè)計，要熟練掌握plc和組態(tài)軟件應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程，學習如何分析整個系統(tǒng)并建立模型，旋轉(zhuǎn)編碼器的種類和使用方法，學習編寫程序并使用組態(tài)軟件設(shè)計模擬監(jiān)控系統(tǒng)的方法。設(shè)計過程中，plc的工作原理，組態(tài)軟件學習，旋轉(zhuǎn)編碼器的應(yīng)用以及各硬件之間的鏈接是難點也是重點，希望自己從設(shè)計中認識到不足，提高自己解決實際問題的能力。1.3 設(shè)計要求及解決方案 本課題的設(shè)計要求： (1)學習plc的步進電機控制系統(tǒng)，并掌握組態(tài)軟件的組態(tài)方法。 (2)設(shè)計組態(tài)仿真的畫面、程序以及與plc

14、的通信等。 (3)完成plc編程及仿真和步進電機控制系統(tǒng)的仿真。 (4)運行系統(tǒng)，監(jiān)視系統(tǒng)運行過程，對運行結(jié)果進行分析。 步進電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差特點，使得在速度、位置等控制領(lǐng)域步進電機來控制變得非常的簡單。 可編程控制器（programmable controller）控制步進電機可以降低步進電機的轉(zhuǎn)速，增加步進精確性，同時也減小了諧振問題，在低速時，更能改善步進電機的性能，是步進電機驅(qū)動的一種較好的選擇。plc具有實時刷新技術(shù),輸

15、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(yīng)能力,提高整個系統(tǒng)的快速性。 本次設(shè)計選用的設(shè)備有異步電機（一臺）、五相步進電機驅(qū)動器（一臺）、五相步進電機（一臺）、臺達vfd007m43b型變頻器（一個）、臺達dvp40es00t2型plc一臺）、旋轉(zhuǎn)編碼器（兩臺）；需要實現(xiàn)基于plc的步進電機對異步電機的實時跟隨動作如：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，加速，減速，勻速，并通過人機對話在組態(tài)界面上顯示模擬的動態(tài)效果。任何設(shè)計無不是為了解決實際生產(chǎn)、生活中的實際問題，而針對不同問題的解決，可靈活選用不同的控制方案。實際生產(chǎn)中往往要求組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)不僅完成監(jiān)控任務(wù)，同時也

16、需要達到一定的控制功能。本課題研究的思路：當給系統(tǒng)通上電源時，點擊開始按鈕，按正轉(zhuǎn)按鈕，異步電機開始轉(zhuǎn)動，利用變頻器設(shè)置一速度驅(qū)動三相異步電機，旋轉(zhuǎn)編碼器1測出該速度傳給臺達plc的寄存器1，plc發(fā)出一定的脈沖控制五相步進電機驅(qū)動器，驅(qū)動五相步進電機，再利用旋轉(zhuǎn)編碼器2測出五相步進電機的速度，傳給plc的寄存器2，下載到組態(tài)軟件的變量連到兩個寄存器中，最后在組態(tài)界面上顯示動態(tài)的速度。方案控制方式結(jié)構(gòu)圖如圖1-1所示：臺達變頻器步進驅(qū)動器 臺達plc五相步進電機 三相異步電機 力控組態(tài) 上電開始絕對式編碼器增量式編碼器 圖1-1 方案一控制方式結(jié)構(gòu)圖 從上位機組態(tài)界面向臺達plc發(fā)送模擬量控制

17、數(shù)據(jù)，臺達plc將接收到的控制數(shù)據(jù)寫入變頻器當中，使變頻器驅(qū)動異步電機在設(shè)定頻率下運行，旋轉(zhuǎn)編碼器測量該異步電機的轉(zhuǎn)速信號并反饋給臺達plc，臺達plc根據(jù)此轉(zhuǎn)速信號來驅(qū)動步進電機，使步進電機能夠?qū)崟r跟蹤異步電機的運轉(zhuǎn)，同時在組態(tài)界面上實現(xiàn)對兩臺電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的實時監(jiān)控。 通過查閱相關(guān)學術(shù)論文及資料，在我的設(shè)計中也可以設(shè)計復雜的二級網(wǎng)絡(luò)。試驗臺也可作為上位機、臺達plc、歐姆龍plc、變頻器、步進驅(qū)動器等設(shè)備的綜合試驗臺，實現(xiàn)更為復雜的二級網(wǎng)絡(luò)控制方案。對于此方案的確立需要學習歐姆龍plc硬件的使用以及軟件的編程。如果在條件允許的情況下此方案是可行的，根據(jù)方案一的思路，我們可以設(shè)計方案二。對于異

18、地控制的速度跟隨系統(tǒng)，尤其是控制器plc資源不允許的控制系統(tǒng)可以采用第二種方案。即控制系統(tǒng)中包含一個上位機、兩個獨立的下位機，將異步電機的無極調(diào)速控制與步進電機的跟隨動作分為兩組任務(wù)，由不同的plc來完成控制。如圖1-2所示。上電開始力控組態(tài)臺達plc歐姆龍plc臺達變頻器三相異步電機增量式編碼器臺達變頻器臺達變頻器臺達變頻器圖1-2 方案二控制方式結(jié)構(gòu)圖 由組態(tài)控制界面向臺達plc發(fā)送模擬量控制數(shù)據(jù)，臺達plc將接收到的控制數(shù)據(jù)寫入變頻器當中，使變頻器驅(qū)動異步電機在設(shè)定頻率下運行，旋轉(zhuǎn)編碼器測量該異步電機的轉(zhuǎn)速信號并反饋給臺達plc，臺達plc根據(jù)此轉(zhuǎn)速信號來驅(qū)動步進電機，使步進電機能夠?qū)崟r

19、跟蹤異步電機的運轉(zhuǎn)，同時在組態(tài)界面上實現(xiàn)對兩臺電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的實時監(jiān)控。 設(shè)計中需要完成上位機與下位機之間的通信以及下位機與控制器之間的通信，以方案二的控制結(jié)構(gòu)關(guān)系圖為例，上位機與下位機plc間可使用rs232串行通信，下位機中的臺達plc與變頻器可采用rs485通信方式。1.4 系統(tǒng)設(shè)計的可行性分析（1）研究的必要性：步進電機控制技術(shù)的教學和科研對于自動化專業(yè)學生的培養(yǎng)是必須的。國內(nèi)雖有多家實驗教學設(shè)備生產(chǎn)廠家，但價格昂貴，建設(shè)周期長。所以自我研制驅(qū)動實驗裝置對于學科建設(shè)和學生培養(yǎng)很有現(xiàn)實意義。 （2）設(shè)計原理可行性：臺達的plc、驅(qū)動器、步進電機、旋轉(zhuǎn)編碼器等自動化產(chǎn)品在國內(nèi)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用

20、越來越廣泛，如在恒壓供水、風機節(jié)能、造紙、織布印染、工業(yè)洗滌、塑材生產(chǎn)、機械加工、包裝印刷等多個行業(yè)中得到很好的應(yīng)用。價格適當，且能完成較為復雜的控制過程。本課題采用臺達產(chǎn)品組成完整的控制系統(tǒng)是可行的。 （3）知識能力的可行性：通過自學臺達plc的硬件篇與程序篇系統(tǒng)掌握了控制程序設(shè)計能力；學習了步進電機編碼器，變頻器的原理，特別是組態(tài)軟件的學習完成了本課題的動態(tài)監(jiān)控模擬畫面。在我的指導老師韓老師的精心指導下，一定能夠按計劃完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的系統(tǒng)設(shè)計指標的要求。2 基于plc的步進電機組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)硬件選型2.1 步進電機的工作原理 步進電機作為一種感應(yīng)電機，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變

21、成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進電機供電，步進電機才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進電機分時供電的，多相時序控制器。 步進電機工作時將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。步進電機也可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差的

22、特點，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，步進電機的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。通常電機的轉(zhuǎn)子為永磁體，當電流流過定子繞組時，定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度，使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個角度。每輸入一個電脈沖，電動機轉(zhuǎn)動一個角度前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電

23、機的轉(zhuǎn)動。 現(xiàn)在比較常用的步進電機包括反應(yīng)式步進電機（vr）、永磁式步進電機（pm）、混合式步進電機（hb）和單相式步進電機等。永磁式步進電機一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；反應(yīng)式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。反應(yīng)式步進電機的轉(zhuǎn)子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?；旌鲜讲竭M電機是指混合了永磁式和反應(yīng)式的特點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應(yīng)用最為廣泛。2.2 步進電機的基本參數(shù)特點及選型 電機固有布距角表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖

24、信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。電機出廠時給出了一個步距角的值，如86byg250a型電機給出的值為0.9/1.8（表示半步工作時為0.9、整步工作時為1.8），這個步距角可以稱之為電機固有步距角，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關(guān)。 步進電機的相數(shù)是指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.9/1.8、三相的為0.75/1.5、五相的為0.36/0.72 。在沒有細分驅(qū)動器時，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅(qū)動器，則相數(shù)將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動器上改

25、變細分數(shù)，就可以改變步距角。 保持轉(zhuǎn)矩是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進電機最重要的參數(shù)之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進電機最重要的參數(shù)之一。比如，當人們說2n.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2n.m的步進電機。 步進電機的特點（1）一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。 （2）步進電機外表允許的最高溫度。 步進電機溫度過高首先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(yīng)取決于不同電機磁性

26、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80-90度完全正常。 （3）步進電機的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。 當步進電機轉(zhuǎn)動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。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。 （4）步進電機低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。 步進電機有一個技術(shù)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(zhuǎn)。在有負載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。

27、如果要使電機達到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)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(zhuǎn)速從低速升到高速）。 步進電動機以其顯著的特點，在數(shù)字化制造時代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進電機本身技術(shù)的提高，步進電機將會在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。 本次設(shè)計提供有兩相步進電機驅(qū)動器zd-hb2044、兩相步進電機與五相步進驅(qū)動器zd-hb5034、五相步進電機；但考慮到所提供的五相步進電機運行時震蕩較小，設(shè)計中優(yōu)先選用了混合式五相步進電機。其型號為:“88 byg 5 50 b”。型號說明如下：（1）“88”步進電機外徑88mm；（2）“byg”混合式步進電機；（

28、3）“5”五相；“50”轉(zhuǎn)子齒數(shù)；（4）“b”派生代號。設(shè)計中用到的步進電機為五相十拍工作方式，步進驅(qū)動器脈沖分配方式為：“a-ab-b-bc-c-cd-d-de-e-ea-a”。該步進電機步距角為0.720，見式（1-1）： （1-1） 式中k為定子繞組通電方式系數(shù)，取其值為2；m為步進電機相數(shù)，取其值為5；分母中“50”為轉(zhuǎn)子齒數(shù)。所用步進電機又有半步工作方式以進行細分，從而能提高步進電機的控制精度。半步工作狀態(tài)步距角為0.360，此時步進電機旋轉(zhuǎn)一周所需要的脈沖個數(shù)為1000個。（1） 步進驅(qū)動器步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動, 這種裝置就是步進電機驅(qū)動器, 它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈

29、沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號, 通過驅(qū)動器就使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角。所以步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比。所以，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調(diào)速；控制步進脈沖的個數(shù)，可以對電機精確定位目的；步進電機通過細分驅(qū)動器的驅(qū)動，其步距角變小了，如驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時，其步距角只為電機固有步距角的十分之一，也就是說：當驅(qū)動器工作在不細分的整步狀態(tài)時，控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖，電機轉(zhuǎn)動1.8；而用細分驅(qū)動器工作在10細分狀態(tài)時，電機只轉(zhuǎn)動了0.18 ，這就是細分的基本概念。 細分功能完全是由驅(qū)動器靠精確控制電機的相電流所產(chǎn)生，與電機無關(guān)。驅(qū)動器細分

30、后的主要優(yōu)點為：完全消除了電機的低頻振蕩。低頻振蕩是步進電機（尤其是反應(yīng)式電機）的固有特性，而細分是消除它的唯一途徑，如果您的步進電機有時要在共振區(qū)工作（如走圓?。?，選擇細分驅(qū)動器是唯一的選擇。提高了電機的輸出轉(zhuǎn)矩。尤其是對三相反應(yīng)式電機，其力矩比不細分時提高約30-40% 。提高了電機的分辨率。由于減小了步距角、提高了步距的均勻度，提高電機的分辨率是不言而喻的。本課題加的步進電機驅(qū)動器是將市壓220v降到40v,驅(qū)動將兩相40v的電壓轉(zhuǎn)換為五相（根據(jù)步進電機型號確定）,plc輸出的脈沖數(shù)連到驅(qū)動上。 中達五相步進驅(qū)動器（zd-hb5034）對應(yīng)參數(shù)及端口介紹如圖2-1所示：圖2-1 五相步進

31、驅(qū)動器說明通過查閱中達五相步進驅(qū)動器（zd-hb5034）技術(shù)資料，最終確定了合理的接線方式和端口功能說明一起歸納如表2-1所示。 表2-1 步進驅(qū)動器各端口接法標記符號功能注釋test試機信號調(diào)節(jié) 試機用簡單脈沖，正常工作時必須關(guān)閉（逆時針到頭）cur stop鎖定電流調(diào)節(jié)出廠時設(shè)定，建議不要自行調(diào)整cur相電流調(diào)節(jié)出廠時設(shè)定，建議不要自行調(diào)整com公共端與f/h、fre配合使用，作為控制信號公共端，接低電平f/h整步/半步切換信號整步（0.72）/半步（0.36）切換信號，高電平整步運行，默認為半步，整步控制時接+5v error出錯報警指示燈驅(qū)動器過壓時，指示燈亮（紅色報警指示燈）tim

32、mgo相原點指示燈每二十個脈沖，指示燈亮一次（黃色指示燈）power電源指示燈有電源輸入時，指示燈亮（綠色指示燈）cp+，-步進脈沖信號要求輸入ttl電平脈沖信號：低電平0-0.5v，高電平3.6-5vcw+，-方向控制信號接+5v電機反轉(zhuǎn)，高于+5v需串限流電阻（本次設(shè)計中串入3k電阻）a電機接線端接五相步進電機的五個輸入端bcdeac電源輸入端ac20-40v（本次用到的電源為交流40v）（2）步進電機在給步進驅(qū)動器配電時，必須確認驅(qū)動器供電電源不高于40v,否則驅(qū)動器上報警指示燈會點亮，驅(qū)動器不能正常工作，也可能會造成驅(qū)動器損壞。步進電機在運行之前要檢查電機底座是否固定牢固，以避免電機在

33、高速運行時發(fā)生振蕩，損壞機身。為了使冷卻循環(huán)效果良好，安裝步進驅(qū)動器時，其上下左右與相鄰的物品和擋板必須保持足夠的空間，否則會造成機身過熱，壽命縮短。2.3 plc選型plc（programmable logic controller）即可編程控制器，也叫工控機,乃是一種電子裝置，早起稱為順序控制器“sequence controller”,1978 nema(national electrical manufacture association)美國國家電氣協(xié)會正式命名為programmable logic controller(plc),其定義為一種電子裝置，主要將外部的輸入裝置如：按鍵，

34、感應(yīng)器，開關(guān)及脈沖等的狀態(tài)讀取后，依據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)或數(shù)值并根據(jù)內(nèi)部儲存預(yù)先編好的程序，以微處理機執(zhí)行邏輯，順序，定時，計數(shù)及算式運算，產(chǎn)生相對應(yīng)的輸出信號裝置如：繼電器的開關(guān)，電磁閥及電機驅(qū)動器，控制機械或程序的操作，達到機械控制自動化或加工程序的目的。并藉由外圍的裝置（個人計算機/程序書寫器）輕易地編輯/修改及監(jiān)控裝置狀態(tài)，進行現(xiàn)場程序的維護及試機調(diào)整。而普遍使用于plc程序設(shè)計的語言，即是梯形圖（ladder diagram）程序語言。臺達公司的plc型號有很多，客戶可根據(jù)自己的具體需求來選擇不同型號的plc。臺達plc的型號有es/ex/ss/sa/sx/sc/eh/eh2/sv等

35、，每種型號的plc的輸出形式也不太一樣，有晶體管（t）輸出和繼電器（r）輸出，同時其輸入繼電器（input relay），輸出繼電器(output relay)，內(nèi)部輔助繼電器(internal relay)，步進點(step)，定時器(timer)，計數(shù)器(counter)，數(shù)據(jù)寄存器(data register)，文件寄存器(file register)，變址寄存器(index register)也是不一樣的，有數(shù)量和大小的不同13。但基本指令沒有什么區(qū)別，都是一樣的，可用梯形圖進行編程，也可用指令語句來編寫。但用指令形式編寫沒有梯形圖使用的廣泛，同時還易造成掃描時間過長?？蛻魬?yīng)根據(jù)自己的

36、掌握情況來編寫控制程序。其工作時仍然采用循環(huán)掃描的工作方式，依照從上到下，從左到右的形式進行掃描，根據(jù)輸入寄存器的數(shù)據(jù)的變化來刷新輸出寄存器的內(nèi)容。臺達提供的dvp系列可程式控制器及高速低價迷你型可程式控制器都是在工業(yè)界擁有通訊能力及最有效率的設(shè)備，也在行政管理上有先進影響力。在各機種內(nèi)，有許多優(yōu)點，例如數(shù)個內(nèi)建便利的命令（可與臺達交流馬達驅(qū)動器連接）于操作及通訊功能監(jiān)視，擁有模組單位體積（有許多空間可儲存），高速高可信度及多功能多變化性。各系列依其功能規(guī)格而區(qū)分而定。 plc目前，在國內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。按

37、輸出接線分plc有繼電器輸出、晶閘管輸出、晶體管輸出3種形式。鑒于本次設(shè)計任務(wù)在于進行步進控制設(shè)計，特選用臺達es晶體管型plc，型號：dvp-40esoot2。dvp-40esoot2為臺達plc標準型主機，交流電源輸入，晶體管輸出，點數(shù)40，輸入24點，輸出16點。es系列主機通訊端口為內(nèi)置rs232與rs485，兼容modbusascii/rtu通訊協(xié)議；支持2點(y0, y1)獨立高速脈沖輸出功能，最高可達10khz。es系列plc還內(nèi)置高速計數(shù)器，可用于記錄高速脈沖數(shù)以便進行測速。高速計數(shù)可以用3種模式實現(xiàn)，分別是1相1輸入，又稱為脈沖/方向(pulse/direction)模式；1

38、相2輸入，又稱為正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)(fwd/rev)模式；2相2輸入，又稱為ab相(ab-phase)模式。 （1）dvp-40es系列plc配線方法dvp-es系列plc電源輸入為交流220v輸入，由實驗室中常用220v交流電源經(jīng)過流保護后（接入熔斷器與斷路器）再接入plc輸入端 。電源接線端如圖2-2所示。圖2-2 電源接線圖 輸入點信號為直流電源dc輸入，將輸入公共端s/s與dvp-40es自身提供的+24v端相接，接法如圖2-3所示。圖2-3輸入點配線圖此種接法為sink模式接法，與之相對還有一種名為source的接法，與其完全相反，接線之前必須先查清plc輸入端為哪種接法，否者容易燒壞輸入端

39、電路。dvp系列plc晶體管輸出模塊如圖2-4所示。圖2-4 輸出點配線圖 輸出端口為npn晶體管型輸出，即由plc內(nèi)部電壓（約5v左右）接在晶體管的基級與發(fā)射級間作為正向偏置電壓，使輸出回路導通。本次設(shè)計的輸出回路中要用到24v直流電，在plc端口上有自帶的24v直流電可以直接使用。 （2）plc通信參數(shù)設(shè)置 根據(jù)plc技術(shù)手冊，plc通訊參數(shù)需要按照一下內(nèi)容設(shè)定，確保plc的通訊正常，具體參數(shù)如圖2-5所示。 圖2-5 plc通訊參數(shù)設(shè)置 本次設(shè)計中沒有實現(xiàn)主機與plc真正的通信傳輸，所以不需要下載線usb接口、臺達dvp系列plc編程電纜。如果在現(xiàn)實中有條件的情況下，要想主機與plc通信

40、，需要用到：臺達編程下載線為usb接口、臺達dvp系列plc編程電纜,一端接電腦的usb接口，另一端插在臺達plc的rs232串行通信口上。在pc機上安裝相應(yīng)的串口驅(qū)動程序，則電腦會自動為所接usb借口分配一個com口作為通信端口，本次設(shè)計所用即用到主機為該usb口分配出com3口。建立好鏈接后，主機與plc通信傳輸方式仍為rs232通信傳輸，只是它占用的是主機的usb接口。2.4變頻器選型變頻器的英文譯名是vfd（variable-frequency drive），變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度

41、、改變功率因素、過流/過壓/過載保護等功能。集成了高壓大功率晶體管技術(shù)和電子控制技術(shù)，得到廣泛的應(yīng)用。它的出現(xiàn)，使得復雜的調(diào)速控制簡單化，用變頻器+交流鼠龍式感應(yīng)電動機組合替代了大部分原先只能用直流電機完成的工作，縮小了體積，降低了維修率，使傳動技術(shù)發(fā)展到新階段。（1）變頻器硬件配置vfd-m系列變頻器為臺達高機能型變頻器，是新一代高功能無感測向量型交流電機驅(qū)動器。具有功能齊全、調(diào)速精度高、穩(wěn)定性好及可應(yīng)用范圍廣等特點。可廣泛應(yīng)用于建筑、石化、冶金、鋼鐵、能源、電力、樓宇、環(huán)保等國民經(jīng)濟各行各業(yè)。本次設(shè)計使用變頻器型號為vfd007m43b，型號說明如圖2-6所示。 圖2-6 vfd型號說明臺

42、達變頻器跟plc一樣有不同的系列，使用時的要求也不同，本設(shè)計使用的是vfd-m系列變頻器。在使用時要仔細看它的配線圖，不要接錯線，不然會燒壞變頻器。下面簡單的對幾個重要的端子介紹一下：r、s、t(r/l1，s/l2，t/l3)為商用電源輸入端，根據(jù)設(shè)計的需要接入380v的三相交流電源。u、v、w（u/t1，v/t2，w/t3）為交流電機驅(qū)動器輸出與異步感應(yīng)電動機相接。變頻器具體需要實現(xiàn)何種功能，應(yīng)認真閱讀說明書，按照說明選擇相應(yīng)的接線方式。接線端子接好后，調(diào)試一下，看異步電機是否能正常工作。 電源接入時一定要連接于交流電機驅(qū)動器的主回路電源端子r/l1,s/l2,t/l3。如果將電源錯誤連接于

43、其它端子，則將損壞交流電機驅(qū)動器。另外應(yīng)確認電源應(yīng)在銘牌標示的允許電壓/電流范圍內(nèi)。通電后如要改變接線，首先應(yīng)關(guān)掉電源，并必須注意回路直接部分濾波電容完成放電需要一定時間。為避免危險，要等待充電指示燈熄滅，再用直流電壓表測試。確認電壓值小于25v安全電壓后，才能開始作業(yè)，否則，由于有殘留電壓，電路短路時會發(fā)生火花，所以選擇在無電壓條件下進行作業(yè)。在本研究課題中使用的變頻器相當于三相異步電機的驅(qū)動部分，通過變頻器設(shè)定一頻率來驅(qū)動三相異步電機的轉(zhuǎn)動。根據(jù)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)開關(guān)，三相異步電機按不同的方式轉(zhuǎn)動，但最終三相異步電機都是隨著變頻器設(shè)置的速度轉(zhuǎn)動的。2.5 旋轉(zhuǎn)編碼器的選型步進電機的移動控制，在開環(huán)

44、控制狀態(tài)下，其轉(zhuǎn)動角度（圈數(shù)）是隨著控制脈沖數(shù)而同步變化的，除非失步等特別的情況，否則應(yīng)該可以嚴格同步移動。除步進電機外，其他電機的旋轉(zhuǎn)量檢測，如果沒有信號反饋達到精密控制是非常困難的?？傊?，電機轉(zhuǎn)速的快慢控制，如能以控制量表示，非反饋電路，使電機維持在一定的速度，或停止在一定的位置，一般而言，此旋轉(zhuǎn)反饋量由旋轉(zhuǎn)編碼器來檢測。旋轉(zhuǎn)編碼器是一種基于電磁感應(yīng)原理的精密測量角位移的傳感器，轉(zhuǎn)子與定子中均有繞組。若在轉(zhuǎn)子繞組中通上正弦激磁電流，則轉(zhuǎn)子在定子繞組中感應(yīng)出同頻率的電壓，但相位或幅值隨轉(zhuǎn)子的相對位移而變化。感應(yīng)電壓經(jīng)鑒相或鑒幅并經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換等電子線路的處理，輸出若干位的數(shù)字信號（絕對值型），

45、或輸出具有一定相位差及頻率差的多相脈沖或正弦信號。是檢測元件，主要用來檢測電機轉(zhuǎn)角位置并且可以換算成直線運行距離，把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號的一種裝置。也可以通過計算單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)來算出電機轉(zhuǎn)速，不管是用來檢測速度還是位置-都是為了實現(xiàn)精確控制。按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。（1）增量式編碼器增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。增量式編碼器轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，有相應(yīng)的脈沖輸出。編碼器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一圈會輸出固定的脈沖，脈沖數(shù)由編碼器光柵的線數(shù)決定。需要提高分辨率時，可利用90度相位差的a、b兩路信號進行倍頻或更換高分辨率編碼

46、器。本次設(shè)計中使用的臺達plc內(nèi)置高速計數(shù)器可支持1倍頻，2倍頻及4倍頻計數(shù)。旋轉(zhuǎn)增量式編碼器以轉(zhuǎn)動時輸出脈沖，通過計數(shù)設(shè)備來知道其位置，當編碼器不動或停電時，依靠計數(shù)設(shè)備的內(nèi)部記憶來記住位置。這樣，當停電后，編碼器不能有任何的移動，當來電工作時，編碼器輸出脈沖過程中，也不能有干擾而丟失脈沖，不然，計數(shù)設(shè)備記憶的零點就會偏移，而且這種偏移的量是無從知道的，只有錯誤的生產(chǎn)結(jié)果出現(xiàn)后才能知道。解決的方法是增加參考點，編碼器每經(jīng)過參考點，將參考位置修正進計數(shù)設(shè)備的記憶位置。在參考點以前，是不能保證位置的準確性的。為此，在工控中就有每次操作先找參考點，開機找零等方法。這樣的編碼器是由碼盤的機械位置決定

47、的，它不受停電、干擾的影響。 旋轉(zhuǎn)編碼器由精密器件構(gòu)成，故當受到較大的沖擊時，可能會損壞內(nèi)部功能，使用上應(yīng)充分注意。編碼器的選型首先根據(jù)測量要求選擇編碼器的類型，增量式編碼器每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)等于它的光柵的線數(shù)。在設(shè)計時應(yīng)根據(jù)測量或定位的度要求和編碼器的轉(zhuǎn)速來確定編碼器的線數(shù)。編碼器安裝在電動機軸上，或安裝在減速后的某個轉(zhuǎn)軸上，還應(yīng)考慮它發(fā)出脈沖的最高頻率是否在plc的高速計數(shù)器允許的范圍內(nèi)。 本次設(shè)計中使用到了韓國奧托尼克斯公司的e40s6-100-3-2-24增量式旋轉(zhuǎn)編碼器。該編碼器為a、b、z三線制npn型輸出，直流24v供電。其配線如表2-2所示。 表2-2 編碼器配線線色端子名 褐色

48、電源（+vcc）黑色輸出a相白色輸出b相橙色輸出z相藍色0v 此編碼器屏蔽線的外芯不能與內(nèi)部以及外殼連接而且a相、b相、z相都為同一回路3，在使用時，通常gnd要接到0v，或者請接地。此編碼器的分辨率為100，即編碼器轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)一圈，a、b兩相輸出端均輸出100個脈沖。兩相輸出脈沖相位差為四分之一周期（a相周期），如圖2-7所示。 圖2-7 脈沖信號輸出形式（2）絕對式編碼器 絕對式編碼器以光電掃描分度盤(與轉(zhuǎn)動軸相連)上的格雷碼模型以確定絕對位置(轉(zhuǎn)角位置)值，輸出數(shù)碼信號。因絕對型編碼器的每一個位置是唯一的(即絕對的)，所以當?shù)綦姇r，絕對型編碼器的位置不會丟失，其數(shù)據(jù)碼盤通過轉(zhuǎn)軸與機械聯(lián)動，每

49、一個位置是唯一的，一旦電源接通，它即可讀出現(xiàn)時準確的位置信號，不需要退回到基準原點使系統(tǒng)從初始位置開始。它無需記憶，無需找參考點，而且不用一直計數(shù)，什么時候需要知道位置，什么時候就去讀取它的位置。因此，絕對型編碼器與增量型編碼器相比，不存在掉電信號丟失問題，抗干擾能力強，可用于長期的定位控制。絕對型編碼器讀出的信號可以是格雷碼等數(shù)字信號，其錯碼幾率較小，傳輸及計算的數(shù)據(jù)可靠性較高。本設(shè)計中所用到的絕對式編碼器共有八根信號線分別為格雷碼的八位信號輸出端，采用直流24v供電。其接線端各位對應(yīng)關(guān)系如表2-3所示。 表2-3：絕對式編碼器配線線色紅黑褐橙黃紫藍綠灰白代表含義電源dc1224v0v(co

50、mmon)2021222324252627 但絕對式編碼器也有一個很大的缺點，因其輸出信號線為8根，且必須全部接入plc的輸入端才能獲得位置信號，會造成嚴重占用plc輸入口資源的現(xiàn)象。其次，絕對式編碼器輸出的8位格雷碼位置信號接入plc輸入端后，不能直接參與數(shù)據(jù)傳送或運算，需在程序中先將格雷碼轉(zhuǎn)換為二進制碼才能夠參與運算。二進制格雷碼轉(zhuǎn)換成自然二進制碼,其法則是保留格雷碼的最高位作為自然二進制碼的最高位，而次高位自然二進制碼為高位自然二進制碼與次高位格雷碼相異或，而自然二進制碼的其余各位與次高位自然二進制碼的求法相類似。某二進制格雷碼為gn-1gn-2g2g1g0；其對應(yīng)的自然二進制碼為bn-

51、1bn-2b2b1b0，轉(zhuǎn)換時最高位作保留，即見式（2-1）： bn-1 = gn-1 （2-1） 其他各位轉(zhuǎn)換見式（2-2）： bi-1 = gi-1bi （i=1,2，n-1） （2-2）例如二進制格雷碼轉(zhuǎn)換為自然二進制碼按圖2-8所示方式轉(zhuǎn)換。圖2-8 二進制格雷碼與自然二進制碼轉(zhuǎn)換示例（3）絕對式編碼器的特殊用法顯然，使用8位二進制格雷碼記錄電機運轉(zhuǎn)的位置信號能夠測量電機的轉(zhuǎn)速。但通過仔細觀察絕對式編碼器的輸出回路以及各信號線的信號輸出方式，不難發(fā)現(xiàn)各個信號線輸出端所輸出的信號恰為均勻的高低電平相互切換的輸出狀態(tài)，即“0-1-0-1”均勻切換。如圖2-9所示。 圖2-9 絕對式編碼器輸

52、出方式這也正是格雷碼的一個很重要的特點，8位的格雷碼數(shù)據(jù)每向上計4個數(shù)，其最低位20位就交替改變一次，如由“0-1-0”,或由“1-0-1”改變一次。而21 位則是每計8個數(shù)，其狀態(tài)交替改變一次。以此類推，22對應(yīng)“32”,24對應(yīng)“64”等等?？梢愿鶕?jù)這些特殊的信號輸出形式，將8根信號線看作是8個不同頻率的均勻的脈沖輸出端口。這種特殊的輸出形式與增量式編碼器的a、b相脈沖輸出形式如出一轍，只是分辨率稍低一些。也就是說，絕對式編碼器在誤差允許的情況下可以當作增量式編碼器來使用，也就避免了需要將格雷碼換為其他進制數(shù)據(jù)的繁瑣過程，而且單接一根信號線就可以測出轉(zhuǎn)速信號，節(jié)省了plc的輸入口資源。3

53、控制任務(wù)的實現(xiàn)3.1 硬件系統(tǒng)組建上述論文中對設(shè)計所用的各個硬件設(shè)備分別做了選型與介紹，以下將分別論述在整個設(shè)計過程中需要完成的設(shè)備連接及通信設(shè)置，以及控制任務(wù)的實現(xiàn)。 （1）電源模塊設(shè)計中共用到臺達dvp-es系列 plc一臺，需配以220v兩相交流電；zd系列步進驅(qū)動器一臺，配備40v交流電；vfd-m變頻器一臺，配備三相380v交流電；旋轉(zhuǎn)編碼器兩個，均配置24v直流電。根據(jù)供電情況，其中由plc可以引出24v直流電，為了節(jié)約成本，所需的24v直流電可以由plc引出。我們可以從實驗室電源處引用220v交流電源與380v三相交流電源。 （2）三相異步電機、步進電機與旋轉(zhuǎn)編碼器的連接設(shè)計中使用一臺軸頸14mm異步電機，而編碼器軸頸為6mm，同時編碼器自帶具有緩沖功能的內(nèi)徑6mm的皮膠管。為實現(xiàn)電機與編碼器的對接。特到機電系設(shè)計制作一個配套的聯(lián)軸器，具體尺寸如圖3-1所示。圖3-1 聯(lián)軸器尺寸圖聯(lián)軸器一端插入編碼器自帶的皮膠管中，另一端套在異步電機的轉(zhuǎn)軸之上，兩端用不同大小的螺絲加以固定。步進電機與編碼器的連接與之相同。這樣電機運轉(zhuǎn)時通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)編碼器同軸相連，編碼器的轉(zhuǎn)軸會以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并將此轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)化為一定頻率的脈沖信號輸出。 （3）plc與旋轉(zhuǎn)編碼器、步進驅(qū)動器的連接es系列plc的高速計數(shù)器，有3種計數(shù)模式，分別是1相1輸入，