深入解析控制线路的设计与运行

步进电动机定长运行的控制线路如图5-21所示。

图5-21 步进电动机定长运行的控制线路

下面对照图5-20来说明图5-21所示线路的工作原理，具体如下：

（1）设定移动的长度值

步进电动机通过压辊抽拉线材，抽拉的线材长度达到设定值时切刀动作，切断线材。本系统采用2位BCD数字开关来设定切割线材的长度值。BCD数字开关是一种将十进制数0～9转换成BCD数0000～1001的电子元件，常见的BCD数字开关外形如图5-22所示，其内部结构如图5-21所示，从图中可以看出，1位BCD数字开关内部由4个开关组成，当BCD数字开关拨到某个十进制数字时，如拨到数字6位置，内部4个开关通断情况分别为d7断、d6通、d5通、d4断，X007～X004端子输入分别为OFF、ON、ON、OFF，也即给X007～X004端子输入BCD数0110。如果高、低位BCD数字开关分别拨到7、2位置，则X007～X004输入为0111，X003～X000输入为0010，即将72转换成01110010，并通过X007～X000端子送入PLC内部的输入继电器X007～X000。

（2）起动控制

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图5-22 常见的BCD数字开关外形

按下起动按钮SB1，PLC的X010端子输入为ON，内部程序运行，从Y003端输出高电平（Y003端子内部晶体管处于截止状态），从Y001端输出低电平（Y001端子内部晶体管处于导通状态），从Y000端子输出脉冲信号（Y000端子内部晶体管导通、截止状态不断切换），结果驱动器的R/S-端得到高电平、DIR-端得到低电平、PUL-端输入脉冲信号，驱动器驱动步进电动机顺时针旋转，通过压辊抽拉线材。当Y000端子发送完指定数量的脉冲信号后，线材会抽拉到设定长度值，电动机停转并自锁转轴，同时Y004端子内部晶体管导通，有电流流过KA继电器线圈，控制切刀动作，切断线材，然后PLC的Y000端又开始输出脉冲，驱动器又驱动电动机抽拉线材，以后重复上述工作过程。当切刀动作次数达到指定值时，Y001端输出低电平、Y003端输出仍为高电平，驱动器只输出一相电流到电动机，锁住电动机转轴，电动机停转。更换新线盘后，按下起动按钮SB1，又开始按上述过程切割线材。

（3）停止控制

在步进电动机运行过程中，如果按下停止按钮SB2，PLC的X011端子输入为ON，PLC的Y000端停止输出脉冲（输出为高电平）、Y001端输出高电平、Y003端输出为高电平，驱动器只输出一相电流到电动机，锁住电动机转轴，电动机停转，此时手动无法转动电动机转轴。

（4）脱机控制

在步进电动机运行或停止时，按下脱机按钮SB3，PLC的X012端子输入为ON，Y003端子输出低电平，R/S-端得到低电平。如果步进电动机先前处于运行状态，R/S-端得到低电平后驱动器马上停止输出两相电流，电动机处于惯性运转；如果步进电动机先前处于停止状态，R/S-端得到低电平后驱动器马上停止输出一相锁定电流，这时可手动转动电动机转轴来抽拉线材。松开脱机按钮SB3，步进电动机又开始运行或进入自锁停止状态。