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学习情境四立体仓库PLC控制系统的运行与维护 检测元件、执行机构、控制元件一览表 检测元件、执行机构、控制元件一览表（续） 典型电气元件—3.步进电机 步进电机工作原理 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。 ? 步进电机驱动器 典型电气元件—3.步进电机 步进电机基本参数术语 电机固有步距角：它表示控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。电机出厂时给出了一个步距角的值，如6BYG250A型电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步距角可以称之为‘电机固有步距角’，它不一定是电机实际工作时的真正步距角，真正的步距角和驱动器有关。 步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°。在没有细分驱动器时，用户主要靠选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。 ? 典型电气元件—3.步进电机 保持转矩(HOLDING TORQUE)：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一，通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。由于步进电机的输出力矩随速度的增大而不断衰减，输出功率也随速度的增大而变化，所以保持转矩就成为了衡量步进电机最重要的参数之一。比如，当人们说2N.m的步进电机，在没有特殊说明的情况下是指保持转矩为2N.m的步进电机。 ? 步进电机基本参数术语 系统控制要求和运行分析 三 1 系统控制动作分解 1 控制流程图 2 分析读懂控制程序 3 1 当接受到前站分拣单元放行合格品信号后工作指示灯发光，垛机左行，同时垛机左限位电磁铁吸合准备接件。 2 当垛机左行到位后，左限位开关发出信号，垛机停止左行等待接件，3.5秒后垛机接件换向右行。 系统控制运行分析—1.动作分解 控制过程初始状态：换向气缸处于复位；垛机处于中间限位；伺服电机（内进/外退）处于外限位；步进电机（升降）处于底限位；凸轮（库内）处于下限位。此时所有执行机构均为停止状态，工作指示灯熄灭。 动作分解 4 通过串口读取光栅尺高度数值，并将此数值与目标仓库单元的高度进行比较后垛机随升降梯到达指定层位高度停止上行，伺服电机启动向内运送工件。 5 伺服电机将垛机向内送到指定某排位，某排位限位开关发出信号，此时伺服电机停止内进，凸轮动作使垛机提升30mm的行程。 3 当垛机载工件右行到中间位置且检测到工件后，中间限位开关和工件检测传感器发出信号，垛机停止右行并释放左限位电磁铁，同时启动步进脉冲（此时步进方向向上输出为0），使垛机载工件随升降梯定向上行运送工件。 系统控制运行分析—1.动作分解 动作分解 7 垛机左（右）行到位使左（右）限位开关发出信号后停止左（右）行，凸轮动作放置托盘工件。 8 当凸轮下限位发出信号且库位微动开关动作后，入库动作结束，垛机右（左）行。 6 凸轮上限位发出检测信号时凸轮电机停止动作，垛机左（右）行，左（右）限位电磁铁吸合放行工件入库。 系统控制运行分析—1.动作分解 动作分解 10 当伺服电机向外退至原位后外限位开关动作停止外退，步进方向转为向下（输出为1），并同时启动步进脉冲使升降梯下行。 11 升降梯下行至底层（原位），底层限位开关动作，此时停止步进脉冲，并使步进方向输出为0，将升降梯停放在原位，工作指示灯熄灭。 9 当垛机右（左）行到中间位置时中限位开关发出信号停止右（左）行，并释放左（右）限位电磁铁。此时启动伺服电机向外退出。 系统控制运行分析—1.动作分解 动作分解 垛机工件检测（Ｉ０.2） 是否到达目标垂直位置 输出伺服电机脉冲Q0.0 是否到达目标水平位置 停止伺服电机脉冲Q0.0 金属 销钉是哪种材质 尼龙 检索金属仓库 检索尼龙仓库 确定入库路线 输出步进电机脉冲Q0.1 停止步进电机脉冲Q0.1 是 否 否 接下页 是 流程图 系统控制运行分析—2.流程图 金属 凸轮上限位I1.0是否到达 尼龙 垛机左移Q0.4，左限位电磁铁Q1.1 接下页 输出凸轮电机Q0.6 否 销钉是哪种材质 垛机右