6ES7211-0BA23-0XB0安裝調試

在許多場合，因為步進電機的電流電壓較高，比如有的步進電機最大輸出電流8A，電壓325V，再加上其外殼未采用鋁合金外殼進行磁屏蔽，因此對高靈敏的接收機系統造成干擾，使其無法工作，并且干擾電源，尤其在高頻時，可能造成控制系統的單片機和上位機無法進行正常通訊，嚴重者造成單片機死機，給正常使用造成了困難，因此干擾問題必須加以解決。
1、加裝電源濾波器，減少對交流電源的污染。
2、“一點接地"原則。將電源濾波器的地、驅動器PE（地）（驅動器與機箱底板絕緣）、控制脈沖PULSE-和方向脈沖DIR-短接后的引出線、電機接地線、步進驅動器與電機之間電纜防護套、驅動器屏蔽線均接到機箱壁上的接地柱上，并要求接觸良好。
3、盡量加大控制線與電源線（L、N）、電機驅動線（U、V、W）之間的距離，避免交叉.比如我們在處理雙軸驅動系統中兩個處在同一機箱的驅動器安裝位置時,一個驅動器銘牌朝前，另一個則朝后，并在結構布置上使這些引線盡量短。
4、使用屏蔽線減輕外界對自己的干擾，或自己（電源線）對外界的干擾

1、引言

　　大型軸承內、外套上的分度、打孔是軸承中的關鍵工序,它的工藝水平和質量的高低直接影響軸承的質量、壽命和制造成本。目前軸承行業大型軸承內、外套的分度方式普遍采用人工分度方式,其分度精度低、累積誤差大、工作效率低、工人勞動強度大，對軸承性能的提高造成很大的影響。我們所研制的大型數控分度頭,采用PLC可編程控制器,控制步進電機驅動蝸輪蝸桿對執行工件進行自動分度，結構簡單、制造費用低，較好地解決了生產中的實際問題。

　　2、總體設計方案

　　步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。其重要特點是只有周期性的誤差而無累積誤差。步進電機的運行要有步進電機驅動器這一電子裝置進行驅動，這種裝置就是把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說:控制系統每發一個脈沖信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。因此，控制步進脈沖信號的頻率，可以對電機精確調速;控制步進脈沖的個數，可以對電機精確定位。

　　在我們所設計的數控分度頭中，就是利用這一線性關系，用PLC進行電氣控制、編寫分度算法程序，控制脈沖信號的頻率和脈沖數，步進電機驅動蝸輪蝸桿對執行工件進行精確分度，并可實現調整、手動分度、自動分度等多種電氣控制。

　　電氣控制方案為PLC+步進電機及可細分驅動器+數顯尺。PLC選用DVP20EH00T，AC220伏供電20點200HZ晶體管輸出類型;根據分度精度要求考慮，選用可細分驅動器及步進電機，考慮分度時對工件的扭矩M=FR=fNR,計算出最大扭矩為27Nm。按矩頻特性選取步進電機,選130BYG350A型三相混合式步進電機及配套細分驅動器MS-3H130M。
PLC的I/O配置如下表：

I0.0　　　　調整/分度　　　　　　Q0.0　　　脈沖數
I0.1　　　　急停　　　　　　　　 Q0.1　　　花盤上升
I0.2　　　　步進轉位　　　　　　 Q0.2　　　花盤下降
I0.3　　　　花盤卡緊/松開　　　　Q0.3　　　故障指示
I0.4　　　　花盤上升/下降　　　　Q0.4　　　方向
I0.5　　　　自動分度　　　　　　 Q0.5
I0.6　　　　調整啟動/結束　　　　Q0.6
I0.7　　　　驅動器信號　　　　　 Q0.7
I0.10-I0.13　孔數設置
 

　　該數控分度頭在徑向安裝數顯尺來控制徑向分度尺寸;由PLC控制步進電機軸向分度。操作人員啟動電源,輸入分度數后,調整/分度開關置于分度位置即可實現手動或自動分度。在自動分度中可實現分度機構的松開、上升、分度、下降、卡緊再松開的順序控制

　　3、分度算法

　　設總孔數為D2,總脈沖數D0，分度脈沖可計算為:D0/D2=D4+D5(余數)。若D5=0時,步進電機每轉動一次,電機轉角控制脈沖均為D4。若D5≠0時,將D5與孔數的一半(D2/2=D8)進行比較，若小于孔數的一半，步進電機先按D4個脈沖分度，步進電機每轉過一個分度角，余數D5累積一次，當累積數大于D8時，步進電機則按D4+1個脈沖分度一次，此時累積數減去D4+1脈沖的余數即D2-D5，然后再按D4個脈沖分度，依次類推直至分度完畢;若余數大于孔數的一半，步進電機先按D4+1個脈沖分度，余數按D2-D5累積，當累積數大于D8時，步進電機則按D4個脈沖分度一次，此時累積數減去D4脈沖的余數D5，然后再按D4+1個脈沖分度，依次類推直至分度完畢。這樣的分度算法，使孔與孔之間的分度誤差始終小于一個脈沖當量，可以實現在3600轉角誤差為0的分度精度要求。

　　4、結束語

　　該大型數控分度頭應用于1000mm～2000mm的軸承內、外套的分度。主要優點為:(1)分度精度高。驅動器在最高細分10000工作狀態下，孔孔之間分度誤差可控制在7.3μm,可以實現3600轉角誤差為0的分度精度要求，滿足了工件的分度要求。(2)工作效率高，分度速度快。選用的PLC最高頻率為200HZ，在自動分度工作狀態下，50個孔的分度工作不足十分鐘即可完成。(3)操作靈活、簡便。該數控分度頭實現調整(不分度)、手動或自動分度等電氣操作。人工分度方式需要測量、畫線等費工費時,由PLC控制的步進電機自動分度方式只需輸入分度數,即可實現分度的多種控制。(4)該數控分度頭經濟、實用。投入使用后，較好地解決了以往大型軸承內、外套的分度存在的問題，提高了軸承產品質量,降低工人勞動強度。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎 車的安全保障系統，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此，單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用 與智能化控制的科學家、工程師。

　　單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇：

　　1.在智能儀器儀表上的應用

　　單片機具有體積 小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀 器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大。 例如精密的測量設備(功率計，示波器，各種分析儀)。

　　2.在工業控制中的應用

　　用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控 制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。

　　3.在家用電器中的應用

　　可以這樣說，現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、 其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門

　　4.在計算機網絡和通信領域中的應用

　　現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用 提供了的物質條件，現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從 手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的，集群移動通信，無線電對講機等。

　　5.單片機在醫用設備領域中的應用

　　單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例 如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。

　　6.在各種大型電器中的模塊化應用

　　某些專用單片機設計用于實現特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應用，而不要求使用人員了解其內部結構。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中(有別于磁帶機的原理)，就需要復雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數字的形式存于存儲器中(類似于ROM)，由微控制器讀出，轉化為模擬音樂電信號(類似于聲卡)。

　　在大型電路中，這種模塊化應用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

　　此外，單片機在工商，金融，科研、教 育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途。

　　單片機應用的意義不僅在于它的廣闊范圍及所帶來的經濟效益，更重要的意義在于，單片機的應用從根本上改變了控制系統傳統的設計思想和設計方法。