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1 引言

　　某進口設備大面積的嚴重損壞。經過修理，更換了一大批電子元件，才勉強恢復原有的技術指標。但其工作已不是很可靠。由于該設備已停產，并且沒有相關的代替設備。為配合生產需要，我們投入了對該設備的研制。原設備完全由晶體管電路構成，考慮到研制周期及可靠性等因素。我們決定采用plc（fx2n-32t）和觸摸屏（mt506s）控制技術重新進行設計。

2 功能概述

　　該設備實質上就是一臺專用的測控步進電機裝置的設備。步進電機裝置由步進電機及其相關電路組成。該設備功能包括：距離（工作步數）設定、啟動、位置顯示及清零，（自動、手動）連續或單次運行，（自動、手動）回原點，步進電機欠電流檢測報警，原點到位顯示等。

3 裝置原理介紹

　　3.1 系統工作原理

　　觸摸屏作為人機界面，用來顯示并進行操作;plc作為控制器，接收觸摸屏的設定數據并進行邏輯處理，再控制步進電機。步進電機裝置是受控對象，不能進行修改。它包括多種電源形式：步進電機工作在－24v三相雙三拍直流矩形波的供電方式，還包括＋12v、－12v、+5v等電壓和極性不同的信號。為了使多種信號的檢測和驅動、步進電機裝置相匹配，增加了信號的轉換電路。

　3.2 轉換電路原理

　　信號轉換電路的部分電路，

　當5v或0v信號到達電阻r1后，通過光電耦合器使plc輸入1信號接通，此時電機回原點運行的過程中開始計數，記錄運行步數。當+12v信號到達“±12v信號”后，首先點亮發光管d6，然后通過光電耦合器u1-3使plc輸入3接通，指示到達原點，電機停止運行;當-12v信號到達“±12v信號”后，通過光電耦合器u1-2使plc輸入2接通，超出設定極限。當-12v信號到達“-12v信號2”通過光電耦合器u1-3使plc輸入接通，指示到達原點，電機停止運行。

　3.3 電流檢測原理

　　在步進電機驅動器中，內置了電流檢測電路。電機發生斷電或欠電流運行時，發出報警信號，使系統停止運行。檢測原理是利用三相雙三拍步進電機的工作特性，在任意時刻均有兩相得電。只要檢測任意時刻流過公共地線的電流大于相應額定電流的2/3即可認為工作正常，如小于相應額定電流的2/3，則認為欠電流運行。電路原理和時序圖。

　　r是電流檢測電阻，c用于消除競爭。在圖4中in表示三相雙三拍電機流過公共點電流檢測電阻的額定工作電流;in表示檢測電流的門限，in=2/3in;i表示電機的實際工作電流。alm表示欠電流報警。系統運行后，當i≥in時，alm報警，直到故障排除，系統復位后報警解除。圖4中的細實線表示alm未報警時的時序圖。