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灯检机PLC控制(一)
自动灯检机生产操作流程
灯检机日常生产操作流程
生产操作流程：
（1）开机（启动机柜主电源），约1～2分钟等待，系统启动完毕；
（2）输入用户名和密码进入服务器主界面；
（3）待系统报警提示“原点回归请求”，按下“原点复位”按钮，等待复位完毕（复位完毕原点复位指示灯关闭）；
（4）点击服务器主界面“PLC设置”，然后点击“申请权限”，设置当前生产速度（其它值不用设置）；
（5）观察所有工位连接状态，确认系统启动正常（界面各工位连接指示灯状态显示均为绿色）；
（6）点击“开始检测”，根据提示依次选择配方、批号、检测属性，选择完毕点击确定，如新建或切换配方，需等待检测端更新配方完毕；
（7）将待检产品放于进瓶网带上，启动进瓶网带，点击整机运行，进瓶开始，系统自动开始检测；
（8）待检测完毕，点击服务器界面上的“停止检测”，再点击整机停止；
（9）关闭电器开关，清理整机卫生。
注意事项：
在日常清洁维护过程中，严禁用力拉扯各类连接线，注意对相机、镜头和光源的保护，防止表面刮伤、脏污，如发现有污物，应及时清理；
（本操作流程是在各项调试完成，正常生产时操作员的操作流程）
灯检机PLC控制(二)
灯检机操作规程1
灯检机PLC控制(三)
灯检机验证方案
【灯检机PLC控制】
**********有限公司
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有效期至: 年 月 日
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目 录
一 概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 （一）设备工作原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 二 验证目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 三 职责分工 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 四 验证计划„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 五 验证内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 （一） 设计确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 （二） 安装确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 1 安装环境确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2安装设备确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （三） 运行确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 1 功能试验„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 （四） 性能确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 1 杂质灵敏度的确认„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 2 批量人机对比„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3 设备检测破瓶率„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 4 Knapp测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 5偏差情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 六 验证结果评定与建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 七 变更管理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„18
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一 概述【灯检机PLC控制】
本次验证的对象为ADJ1-20/150型安瓿注射液异物自动检查机（简称灯检机），该灯检机用于对灭菌后的小容量注射液进行可见异物的自动检测,本次验证按照设计确认、安装确认、运行确认、性能确认顺序进行。 （一 ） 设备工作原理
安瓿注射液异物自动检查机是利用视觉系统检测出混杂在产品中的可见异物，其工作原理是将被检测安瓿由输送带送到进瓶拨轮，再输送到转盘检测区相应旋瓶座上并由压头压住，被检测安瓿随转盘被旋瓶电机带动高速旋转。当被检测安瓿进入光电检测位前，通过刹车制动，被检测安瓿停止旋转，而瓶内的液体仍然在旋转。此时，被检测安瓿进入光电检测区，强光源照射安瓿内药液，相机对被检测安瓿高速拍照，计算机经过几幅图像进行对比，即可判定液体中是否含有杂质或异物。同时通过相机采集到的图像还可以判定液位是否满足要求。被检测安瓿经过多组光电检测区，无论哪一组判定其有异物，此被检测安瓿将被判定为不合格品，并在出瓶口被剔废装置自动剔除。从而达到自动检测并区分合格品与不合格品的目的。 （二） 主要技术参数
二 验证目的
通过对安瓿注射液异物自动检查机的验证，确认异物自动检查机的安装符合设备安装技术要求和使用要求，确认各项性能参数是否达到设计技术指标，确认检测效率和检测精度符合工艺要求。【灯检机PLC控制】
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三 职责分工
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灯检机PLC控制(四)
全自动洗衣机的PLC控制
【摘要】采用三菱公司的FX2N系列的PLC，设计了一个简单的全自动洗衣机控制系统。全自动洗衣机通过了可编程序控制器来实现洗涤过程，省时省力。 【关键字】PLC；洗衣机；全自动
一 PLC的基本结构
PLC实质是一种用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。
1.1整体式结构的PLC
整体式结构的PLC由中央处理器（CPU）、存储器、I/O单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在一起。
1.2PLC各组成部分介绍
①中央处理器
中央处理器（CPU）是PLC的核心部分，相当于PLC的“大脑”。它通过系统总线与用户存储器、输入/输出（I/O）、通信端口等单元相连。通过制造厂家预制在系统存储器内部的系统程序完成各项任务。
②存储器
根据存储器存储内容的不同，我们把存储器分为系统程序存储器、用户程序存储器和数据存储器。
系统程序存储器：用来存入软件的存储器。系统程序相当于计算机操作系统，是PLC厂家根据选用的CPU的指令系统编写的，并固化到ROM里，用户不能修改其内容。
用户程序存储器：用来存放用户根据控制要求编制的程序。不同类型的PLC，其存储容量也不一样。
数据存储器：用以存放PLC运行中的各种数据的存储器。因为运行中数据不断变化，所以这种存储器必须可读写。
③输入/输出单元
输入/输出单元是PLC与外部设备连接的纽带。输入单元接收现场设备向PLC提供的开关量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制外部设备的。
④电源部分
不同型号的PLC有不同的供电方式，所以PLC电源的输入电压既有12V和24V直流，又有110V和220V交流。
1.2基本指令
（1）LD/LDI指令：LD和LDI指令是连接在母线连接的触点.表示操作开始.LD是常开触点，LDI是常闭触点.
（2）AND/ANI指令：AND和ANI指令是串联连接的触点，AND是常开触点，ANI是常闭触点.
（3）OR/ORI指令：OR和ORI指令是并联连接的触点，执行逻辑“或”的功能.OR是常开触点，ORI是常闭触点.
二 PLC的工作原理
PLC的工作原理与继电器构成的控制装置一样，但是工作方式不太一样。继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才会动作。
2.1循环扫描技术
PLC采用循环扫描技术可以分为3个阶段，输入阶段（将外部输入信号状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。
2.1.1输入阶段
在这个阶段中，PLC读取输入信号状态和数据，并把它们存入相应输入存储单元。
2.1.2执行程序阶段
在这个阶段中，PLC按照由上到下次序逐步执行程序指令。从相应输入存储单元读入信号状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据存储器状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应输出存储器单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号状态和数据保持不变。
2.1.3输出阶段
在这个阶段中，PLC将相应输出存储单元运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。
2.2PLC的输入/输出响应时间
I/O响应时间是指某一输入信号从变化开始到系统相关输出端信号改变所需要时间因为PLC循环扫描工作方式，所以收到输入信号时刻不同，响应时间长短也不同。下面就给出了最短和最长响应时间。
2.2.1最短响应时间
最短响应时间：一个扫描周期刚结束就收到输入信号，即收到这个输入信号与开始下一个扫描周期同时，这样响应时间最短。考虑到输入电路和输出电路延时，所以最短响应时间应大于一个扫描周期。
2.2.2最长响应时间
最长响应时间：在一个扫描更完成输入读取后才接到输入信号，这样这个输入信号在该扫描周期将不会发生变化，要等到下个扫描周期才能得到响应。这时响应时间最长。
三 PLC控制系统设计原则和设计步骤
3.1设计步骤
（1）控制要求分析
在设计PLC控制系统之前，必须对工艺流程进行细致分析，详细了解控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己要完成任务，设计出令人满意控制系统。
（2）确定I/O设备
根据控制要求选择合理输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备（接触器、继电器等）。并根据选用输入/输出设备类型和数量，确定PLCI/O点数。
（3）选择合适PLC
确定PLC点数后，就根据I/O点数、控制要求等来进行PLC选择。选择包括机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块和智能模块等。
（4）现场联机调试
现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试。在这一步中可以发现程序存在实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。
四 PLC全自动洗衣机控制系统设计
4.1全自动洗衣机的工作原理
洗衣机的工作流程由进水、洗衣、排水和脱水4个过程组成。在半自动洗衣机中，着四个过程分别用相应的按钮开关来控制。全自动洗衣机中，这4个过程可做到全自动依次运行，直至洗衣结束。 自动洗衣机的进水、洗衣、排水和脱水是通过水位开关、电磁进水阀和电磁排水阀配合进行控制，从而实现自动控制的。水位开关用来控制进水到洗衣机内高、中、低水位；电磁进水阀起着通/断水源的作用。进水时，电磁进水阀打开，将水注入；排水时，电磁排水阀打开，将水排出；洗衣时，洗涤电动机启动；脱水时，脱水桶启动。
4.2设备控制要求
全自动洗衣机控制系统的要求是能实现“正常运行”和“强制停止”两种控制方式。
1.正常运行
“正常运行”方式具体控制要求如下：
（1）将水位通过水位选择开关设在合适的位置（高、中、低），按下“启动”按扭，开始进水，达到设定的水位（高、中、低）后，停止进水；
（2）进水停止2s后开始洗衣；
（3）洗衣时，正转20s，停2s，然后反转20s，停2s；
（4）如此循环共5次，总共220s后开始排水，排空后脱水30s；
（5）然后再进水，重复（1）～（4）步，如此循环共三次；
（6）洗衣过程完成，报警3s并自动停机。
2.强制停止
“强制停止”方式具体控制要求如下：
（1）若按下“停止”按扭，洗衣过程停止，即洗涤电机和脱水桶转、进水电磁阀和排水电磁阀全部闭合；
（2）可用手动排水开关和手动脱水开关进行手动排水和脱水。
4.3全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置
1.I/O扩展模块
I/O扩展模块用来扩展输入、输出点数。当用户所需要的输入、输出点数超过PLC单元的输入、输出点数时，就需要加上I/O扩展模块来扩充系统，以便适应控制系统的要求
2.I/O地址分配
由于CPU模块有16点数字量输入，有16点数字量输出，所以不再需要加入输入/输出模块。其中I/O分配采用自动分配方式，在模块上的输入端子所对应的输入地址就是X0～X15，
输出端子对应的输出地址是Y0～Y11。
4.4全自动洗衣机控制系统程序设计和调试
编程软件
编程软件采用三菱公司为其生产的PLC而设计的编程软件GX-Developer。
构成和相关设置
程序的下载、安装和调试
将各个输入/输出端子和实际控制系统中的按扭、所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。全自动洗衣机程序是有GX-Developer软件的指令完成，正常工作时程序存放在存储卡中，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行GX-Developer编程软件，打开全自动洗衣机程序，即可在线调试，也可用编程器进行调试。
灯检机PLC控制(五)
PLC智能控制技术在制药设备中的应用与案例分析
摘要：PLC技术是一种以数字运算程序为基础的智能控制技术，具有结构简单、程序简洁、编写方便、运行稳定可靠等显著的优越性，因而被广泛研究开发并应用于生产设备中。本文对PLC智能控制技术应用于制药设备的发展背景及其运行原理，具体分析并举例说明了我国研发成功的PLC系统制药设备及其生产运行情况，并对PLC智能控制技术在制药设备中的应用前景进行了展望与建议。 关键词：可编程控制器 PLC智能控制技术 制药设备
中图分类号：TQ460.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）04-0014-01
近年来，随着制药行业2010版GMP的实施，对于制药工艺、减少人员干预以及制药的质量安全需求越来越高，PLC技术也开始广泛的应用于制药装备中，目前国内学者专家已经成功研发出了多种基于PLC控制技术的新型制药控制装置，实现了医药生产的连续、智能化控制。本文将对PLC智能控制技术在我国制药设备中的应用与发展展开具体探讨与论述。
1 PLC智能控制技术的运行过程
为了实现工业生产现场连运转，可编程控制器控制技术应运而生，因此，在进行系统的搭建时，计算结构理念一开始便已被融入PLC控制技术之中，可编程控制器主要由CPU、存储器、电源和专用的输入输出接口等部分组成。
可编程控制器的制药过程通常有如下三个过程：（1）可编程控制器的初始化阶段，可编程控制器系统在设备通电之后开始进入初始化的工作状态，（2）可编程控制器的扫描阶段，待第一阶段的初始化完成之后便开始进行扫描（3）可编程控制器的出错处理阶段，在可编程控制器循环的不断运转时，为保证控制器自身能够运转状态的正常和良好性，每运转一周便需要执行一次自检查，若运转检查结果出现异常，便强制进行执行扫描中断和停止，将异常结果以出错代码的形式记录存储在特殊寄存器中。
2 可编程控制技术在我国制药设备中的应用案例分析
这些制药设备利用了计算机控制技术、机械传动原理、通讯技术、医学原理和自动化控制技术，是一个集多学科技术和原理的交叉成果，中药智能配药机的研发成功是我国中医药走向现代化的里程碑。目前业内已经研制成功的制药设备，如东富龙的冻干机及自动进出料系统，自动配液系统，楚天的洗烘灌封联动线，新华的脉动真空灭菌器，欣丽的胶塞铝盖清洗机，德诺的双人灯检机，理贝的贴标机，龙腾的自动包装线等。
2.1 真空冷冻干燥机
Lyo-40（SIP、CIP）型真空冷冻干燥机，用于冻干粉针制剂的真空冷冻干燥及后续的压塞操作。该设备是指将被干燥含水物料冷冻到其共晶点温度以下，凝结为固体后，在适当的真空度下逐渐升温，利用水的升华性能使冰直接升华为水蒸汽，再利用真空系统中的冷凝器（捕水器）将水蒸汽冷凝，使物料低温脱水而达到干燥目的的一种现代化制药设备。
（1）该设备整个系统包括：前箱、冷凝器、冷冻系统、真空系统、循环系统、液压系统、气动系统、控制系统，以及其它相关的阀门和仪表。
（2）真空系统采用两台爱德华真空泵和两台爱德华罗茨泵来实现真空。该系统通过不锈钢管道与冷凝器连接。在靠冷凝器的位置有一个气动蝶阀，将冷凝器与真空系统隔开。
（3）循环系统采用一台海密梯克循环泵，采用4个Alfalaval品牌AC120EQ-60H-F型号换热器，采用80Kw的电加热对5cst低粘度硅油进行加热，加热时采用PID控制。
（4）液压系统主要由1个60L的Hydr-app液压站组成，316L不锈钢波纹套，液压缸、液压阀门和管道组成，通过液压站伺服比例阀调整板层的等高，精确度完全可满足与小车的对接要求。
（5）控制系统硬件由可编程控制器、触摸屏、空气开关、继电器等组成。控制系统是Tofflon Master-4000型程序，可以对机器进行自动、手动控制。可以通过计算机或触摸屏对冻干机进行操作，控制系统提供所有的报警信息。控制系统可以确保冻干机与自动进出料系统通讯。
2.2 自动进出料系统
AGV-AL-1000-15/18型移动式自动进出料系统由两个进料平台、一台AGV导向小车、一个出料平台组成，该设备适用于多种规格的管制瓶的转运，均采用自动控制。其将来自于灌装线经半加塞的冻干产品管制瓶通过移动式自动进出料系统被装载至冻干机。在产品冷冻干燥工艺结束后，管制瓶将通过移动式自动进出料系统完成卸料以使其转移至轧盖线上。
本系统中AGV小车控制站共控制五个伺服系统，定位精确度高，与多台冻干机控制站、两个进料控制站、一个出料控制站实现无线通讯，从而实现药液从灌装到冻干的智能化生产。
因引进了国外先进技术，具有很高的安全性、可靠性，如AGV小车与冻干机板层装载信息的交换，AGV小车与进出料的确认，AGV小车与冻干机小门开闭及板层升降的互锁，装有激光安全扫描仪（有障碍物靠近，小车会自动停止）等，以及运行过程中人机界面的报警或操作提示，便于操作，可保证生产的安全高效。
2.3 “双级反渗透加EDI”系统
PW15000//RO+EDI纯化水设备主要工艺是采用“双级反渗透加EDI”系统，整套制水系统采用可编程逻辑控制器控制主要动力启闭，液位、电导率和压力自动监测、调节和超限报警，并且可以在触摸屏上显示。在触摸屏上有报警灯和报警复位按钮，可实现总系统的报警。在可编程逻辑控制器控制柜上有手动控制操作按钮，方便维护操作。系统的控制和调节通过可编程逻辑控制器。
本系统是自动控制系统，设计方法，软件系统能够自动控制水罐液位、阀门以及泵的启闭，从反渗透系统出来的水，可以自动排放，合格水不合格水的传送方式的自动转换，合格水阀门带有电信号位置指示，保证水质的分断没有风险。操作者可以通过触摸屏控制系统，并显示设备运行状态，使设备在安全可靠的情况下良好的运行，在发生异常及时报警或报警停机。 该系统在储存系统满时自动进入循环运行状态，以防止微生物的滋生。其结构简单、程序简洁、编写方便、运行稳定可靠，应用于制药用纯化水生产过程中，极大地提高了设备运行效率及生产线的自动化水平，医药用PW15000//RO+EDI型纯化水系统的工程应用价值十分显著和巨大。
2.4 多效蒸馏水机
MS5000/6B型多效蒸馏水机是以纯化水为原料水，利用相应的制水工艺，生产注射用水的设备，生产出的注射用水水质符合中国药典2010版、美国药典USP34版、欧洲药典EP5版的相关规定。
MS5000/6B型多效蒸馏水机由可编程逻辑控制器（PLC）控制，监视和记录，可编程逻辑控制器连接“现场”仪表和操作元件（泵、阀等），实现自动运行，报警和内部互锁管理和关键过程参数的连续监控和记录。操作界面通过一个人机界面，显示多效蒸馏水机的运行条件和报警信号；关键的操作和参数设定点在通过密码程序后输入；运行前需要通过人机界面的“流程状态”与“参数设置”窗口设置运行参数。操作面板显示工业蒸汽压力、注射用水电导率、原料水电导率、工业蒸汽凝结水温度、二效蒸发器温度、末效蒸发器温度、原料水流量等变量，通过可编程逻辑控制器传递到人机界面。实现注射用水中蒸馏环节的智能化。
多效蒸馏水机具有系统有效性，如电源故障（或掉电）时系统进入“安全状态”，系统程序与数据自动保留，以保护操作人员、设备本身以及产品。当电源恢复时，如果没有操作人员参与，系统不应允许自动重启。可提供PLC & OIT应用程序CD复本，意外后通过编程软件的恢复程序进行恢复。对PLC和OIT间的通讯端口，系统可检查出通讯错误，并提示用户通讯错误。系统设计成在带电状态时，维持在“待机”状态。
这一研发成果使PLC运行过程总的初始化过程得到了很大程度的简化，也让整个程序的结构更为清晰简洁，确保了程序运行的稳定性和可靠性，提高了设备运行的稳定性，极大地提高了注射用水制备的效率。
3 结语
目前而言，虽然制药生产行业中的制药装备已经大量运用PLC技术来实现自动化控制，然而，我国制药生产设备中的自动化控制技术仍旧有诸多亟待改进优化之处。这就需要我们一如既往的不断研究与探索，为我国制药行业实现智能化生产做出应有的贡献。
参考文献
[1]孙怀远.PLC控制片剂/胶囊装瓶联动机[J].包装世界，1998（03）.
[2]高金雍，张文玲，赵志强.PLC在中药机械中的应用[J].基础自动化，2000（03）.
[3]李彦明，马培荪，徐军.基于PLC控制的中药智能配药机[J].机电工程，2002（03）.
灯检机PLC控制(六)
基于PLC步进电机的控制
摘要：步进电机以其独特的优势被广泛的应用到各个生产领域，而近年来随着可编程控制器技术的快速发展，基于PLC控制步进电机的需求越来越被使用者看重！本文正是通过PLC对步进电机的控制，旨在找到一种更快速准确控制电机的方法。 关键词：步进电机、脉冲、控制
分类号】：TM383.6
1. 步进电机概述
步进电机是电机家族的“婴儿”，20 世纪 60 年代早期才开始流行。最初构想是作为昂贵的位置控制应用中伺服电机的低成本替代产品，而新兴的计算机工业迅速将其采用到外设应用当中。步进电机的主要优势在于能提供开环位置控制，而成本只是需要反馈的伺服系统的几分之一。
在过去，步进电机有时被误称为“数字”电机，因为它们常用正交方波驱动。但是，对这些电机的这种狭隘看法常常会在以后的项目开发过程中导致大难题。步进电机像其它磁“模拟”电机一样产生扭矩。多数步进电机的阻尼因数很低，导致一定步频下的欠阻尼运行和对谐振问题的敏感度。虽然步进电机有很多的不足但是因为其有成熟的技术和稳定的性能再加上高的性价比，在制造、玩具等领域得到了广泛的应用！
2.步进电机的工作原理
步进电机的转动的位移是由电机的控制系统发出的脉冲来决定的。简单的讲就是：控制系统发射一个一个脉冲信号给电机的驱动器，电机就会按照特定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。而脉冲个数和发射的频率用控制步进电机的位移和速度，两者的结合就可以达到控制电机的目的；在额定负载状况下，电机的速度与位移是由脉冲信号参数决定的，与所受负载变化的没有关系，意思是给电机一个脉冲，电机就对应的转过固定的角度。
大多数步进电机的线圈是由三相组成的即A、B、C三相。工作时是靠不同相轮换通电来完成电机磁场的变化继而实现电机的转动。例如，当A相通电，其它两相不通电时，根据法拉第磁场定理，齿1与A对齐。以此类推，给B相通电时，其它两相不通电时，齿2应与B对齐，这时转子向右移过1/3て，而这时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。当C相通电时，另两相相不通电时，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て。
3.PLC对步进电机的控制
1）控制原则：步进电机所能达到的不失步的最高频率就是“启动频率”；与此类推，当控制系统发出停止信号步进电机能停到预定位置的最高步进频率称为“停止频率”。同时电机各个参数的设定还要考虑到电机负载的转动惯量，只有电机的参数与负载得的转动惯量相适应才能对电机进行有效准确的控制。选用PLC控制步进电机时，应事先对系统的脉冲当量、脉冲频率上限和最大脉冲数量有一定的了解，这样才能选择性价比高的PLC及其相应的功能模块。PLC高速脉冲输出时需要的频率的确定是通过系统的脉冲频率决定的，而PLC的位宽是通过系统脉冲的数量来选择的。
2）转速控制：电机的转速是由驱动器的脉冲频率决定的。
当相邻脉冲的间隔发生变化时，控制ABCD四相绕组的控制时序也将相应的发生改变，这就是通入电机绕组的速率发生改变进而使电
机转动的速度发生改变，所以调节输人脉冲的速率是控制步进电机速度的一种有效的方法。
3）步进电机转动方向的控制：步进电机方向的改变是通过调节
步进电机各绕组的通电顺序来改变的，例如以三相单三拍步进
电机为例，当其线圈的通电时序为A-B-C时电机正转；当绕组的通电顺序为A-C-B顺序时电机反转。
4）步数控制：步进电机的角位移与输给驱动器的脉冲的数量成正比，脉冲越多则电机位移越大。因此可以根据步进
电机的输出位移量确定PLC输出的脉冲个数，即可实现对步进
电机的步数控制。
n =△L/δ
式中△L为步进电机的输出位移量（mm），δ为机构的脉冲当量（mm/脉冲）。
4.PLC控制系统
1.）驱动电路
通过对步进电机工作原理及工作方式的研究可知，准确控制输给步进电机脉冲的数量与频率是PLC控制步进电机的关键。而PLC发产生的
脉冲信号是弱电，其提供的信号不能直接驱动步进电动机，因此在设计PLC控制步进电机的电路时还得设计配套使用的驱动器用来实现步进电机的控制。
2.）步进电机的PLC控制方法。
转速控制：由脉冲发生器产生不同周期T的控制脉冲，通过脉冲控制器的选择，再通过环形分配器使三个输出继电器YO，Y1，Y2按照单拍的通电方式接通。（2）正、反转控制：通过正、反转驱动环节（调换相序），改变YO，Y1，Y2接通的顺序，以实现步进电机的正、反转控制。（3）步数控制：通过脉冲计数器，控制单拍时序脉冲数，以实现对步进电机步数的控制。
4.PLC控制步进电机所要面临的问题
这些问题常常使步进电机比其它电机拓扑更难对付。多数步进电机采用双凸极设计，转子和定子结构上均有齿。如同 BLDC 或 PMSM
电机，永久磁性位于转子上，电磁包含在定子中。多数设计包含 2 个定子相位，由正交相位信号独立驱动。驱动这些相位有许多方法，包括全步进、半步进或微步进，取决于使用的控制技术。每种情况下都会确定子磁通矢量，转子上的磁性将尝试与该矢量保持一致。由于转子和定子的齿数不同，产生的移动或步进可能极小。对齐之后，定子电流立即按这种方式发生变化，以增加定子磁通矢量角度，从而使电机移动到下一个步进。由于多数应用中没有位置反馈，转子磁通可以与定子磁通保持一致，这会产生无助于电机运行的定子电流。因此，步进电机没有其它常用电机那样有效。由于多数步进电机的步进角相对较小，因此不是高速应用的最佳选择。某些应用需要定子电流来完全更改每个步进的极性。与定子线圈关联的电感通常会阻止这
种变化，电流达到新水平需要一段时间。步频较高时，电流再次变化之前可能无法完全达到稳定状态值。因此，驱动相位的电压必须以更快的速度增加，以使电流变化更快。但最终会达到增益递减点，此时就无法再进行高速运行。如前所述，步进设计因其固有的低阻尼因数，常常受到共振问题的困扰。这会增加可闻噪声，严重情况下还会导致错误步进。为了消除这些问题（并增加步进分辨率），步进绕线通常使用正弦波形驱动，而非方波。这时，电机称为微步进。在微步进应用中驱动步进的一种常用方法是，将每个线圈置于单独的 H 桥电路
中，然后利用处理器中的 PWM 调节正弦波形。但设计者必须记住，增加步进分辨率不一定会增加步进精度，尤其是在开环应用中。
正是步进电机本身的不足，给PLC控制电机系统的设计带来很多的难题，需要以后逐步的克服。
小结
本文通过对步进电机工作原理及PLC对其控制方法的研究，总结了PLC控制步进电机的一些方法和指导原则，这将对步进电机的高效利用起到促进的作用！
参考文献
[ 1] 张万忠. 可编程控制器应用技术[M] . 北京： 化学工业出版社，2001.
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