6ES7321-1FF01-0AA0技術(shù)參數(shù)

三、  控制系統(tǒng)完成的功能

1.     對于步進(jìn)式加熱爐而言，步進(jìn)機(jī)構(gòu)的控制是其中的一個(gè)難點(diǎn)。它要求控制系統(tǒng)能夠平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)鋼坯在爐內(nèi)的運(yùn)輸，避免對機(jī)械機(jī)構(gòu)造成沖擊。這就要求控制系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)來自傳感器的信號。由于現(xiàn)代工廠現(xiàn)場控制越來越復(fù)雜，這就使得PLC必須具備強(qiáng)大的邏輯及浮點(diǎn)計(jì)算能力、豐富的尋址方式、完整的與上位機(jī)通訊的協(xié)議、完善的數(shù)學(xué)函數(shù)功能。只有這樣的PLC才能夠完成滿足當(dāng)前工廠控制對象的要求。本項(xiàng)目使用的西門子S7-400的416型PLC滿足了這樣了要求，在傳動控制的使用中成功實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)機(jī)構(gòu)的平穩(wěn)、準(zhǔn)確控制，坯料在輥道上的精確數(shù)據(jù)跟蹤。在燃燒控制的使用中利用其強(qiáng)大的浮點(diǎn)計(jì)算能力及完善的數(shù)學(xué)函數(shù)功能成功實(shí)現(xiàn)了全自動化燃燒。利用SIEMENS 在 STEP7中現(xiàn)有的通訊模塊實(shí)現(xiàn)了與公共PLC及燃燒PLC與二級計(jì)算機(jī)的TCP/IP通訊。

2.     項(xiàng)目實(shí)施中的難點(diǎn)及解決方案：

在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)新舊系統(tǒng)的更新，是本項(xiàng)目實(shí)施中面臨的最大難點(diǎn)。在項(xiàng)目的準(zhǔn)備前期，對新硬件系統(tǒng)進(jìn)行了盡可能多的硬件測試、及軟件模擬，對軟件的在線調(diào)試作了充分的準(zhǔn)備。在舊系統(tǒng)停用后的短期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了硬件系統(tǒng)的快速替代布署。

在項(xiàng)目的實(shí)施中由于傳動PLC之間采用MPI通訊，筆者在第一次項(xiàng)目實(shí)施中采用SIEMENS STEP7的程序庫自帶的程序塊進(jìn)行通訊。但在使用中發(fā)現(xiàn)利用程序塊的方式并不穩(wěn)定，每次在硬件配置后都會出現(xiàn)不明原因的中斷。由于項(xiàng)目實(shí)施，根本沒有時(shí)間進(jìn)行原因的查找，故障診斷分析。由于西門子提供了全局變量的通訊方式，并且其硬件方式也是利用MPI網(wǎng)絡(luò)。筆者拋棄第一種方案，最終采用全局變量進(jìn)行傳動PLC間的通訊。事實(shí)證明這種方案簡單易行且相當(dāng)可靠。全局變量的通訊方式更多依賴于硬件配置，不需單獨(dú)編程，對于通訊的變量可直接引用，并且全局變量的硬件配置的下載可以在線進(jìn)行，PLC不需重啟。

五、  應(yīng)用體會

    本項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間短，使用方要求在十二天時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)爐區(qū)控制系統(tǒng)達(dá)到正常生產(chǎn)狀態(tài)，由于控制系統(tǒng)的帶設(shè)備調(diào)試必須等到設(shè)備本體完畢后才能進(jìn)行，事實(shí)上的控制系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間只有數(shù)天之久。9套PLC系統(tǒng)調(diào)試完畢，在數(shù)天之內(nèi)投入生產(chǎn)其難度可想而知。但由于西門子S7-400系列PLC強(qiáng)大的功能，其與其編程系統(tǒng)STEP7的結(jié)合，為自動化控制提供了完美的解決方案。在程序設(shè)計(jì)的過程中，筆者始終秉持結(jié)構(gòu)化編程的理念，追求程序控制流程的線性化，即程序的靜態(tài)書寫結(jié)構(gòu)與動態(tài)執(zhí)行順序的一致性。由于程序量極大，這種做法增加了程序的可讀性，便于理解、調(diào)試、測試和排錯(cuò)。針對項(xiàng)目控制對象自身的特點(diǎn)，由于不同加熱爐雖然有各個(gè)不同的細(xì)節(jié)特點(diǎn)，但其中的大部分控制對象控制特點(diǎn)類似。筆者對有共性的對象進(jìn)行了抽象，封裝。將對象在程序中做成單獨(dú)的程序塊，并在此程序塊中使用只與其相關(guān)的獨(dú)立的數(shù)據(jù)塊。做到了在單一的CPU中，使其與外部的對象的通訊以接口的方式來進(jìn)行。從而在本CPU中實(shí)現(xiàn)程序塊的對象化，在不同的CPU中實(shí)現(xiàn)了程序的跨控制器平臺的移植。實(shí)現(xiàn)了程序在結(jié)構(gòu)上的獨(dú)立性，提高了程序的復(fù)用性。幸運(yùn)的是S7-400及其開發(fā)平臺STEP7完全支持以上的操作。這一做法大大加快了軟件開發(fā)的進(jìn)程，降低了調(diào)試的難度。總之S7-400系列PLC及其軟件開發(fā)環(huán)境向使用者提供了一個(gè)具備一流的硬件基礎(chǔ)、界面友好、操作方便的自動化開發(fā)平臺。用戶應(yīng)盡可能利用其強(qiáng)大的功能，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供有力的保障

1 概 述
在組合機(jī)床自動線中，一般根據(jù)不同的加工精度要求設(shè)置三種滑臺（1）液壓滑臺，用于切削量大，加工精度要求較低的粗加工工序中；（2）機(jī)械滑臺，用于切削量中等，具有一定加工精度要求的半精加工工序中；（3）數(shù)控滑臺，用于切削量小，加工精度要求很高的精加工工序中。可編程控制器（簡稱PLC）以其通用性強(qiáng)、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學(xué)、易于掌握、體積小、維修工作少、現(xiàn)場接口安裝方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動控制中。特別是在組合機(jī)床自動生產(chǎn)線的控制及CNC機(jī)床的S、T、M功能控制更顯示出其卓越的性能。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)應(yīng)用于組合機(jī)床自動生產(chǎn)線上的數(shù)控滑臺控制，可省去該單元的數(shù)控系統(tǒng)使該單元的控制系統(tǒng)成本降低70~，甚至只占用自動線控制單元PLC的3~5個(gè)I/O接口及<1KB的內(nèi)存。特別是大型自動線中可以使控制系統(tǒng)的成本顯著下降。
2 PLC控制的數(shù)控滑臺結(jié)構(gòu)
一般組合機(jī)床自動線中的數(shù)控滑臺采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)。采用PLC控制的數(shù)控滑臺由可編程控制器、環(huán)行脈沖分配器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、步進(jìn)電機(jī)和伺服傳動機(jī)構(gòu)等部分組成，伺服傳動機(jī)構(gòu)中的齒輪Z1、Z2應(yīng)該采取消隙措施，避免產(chǎn)生反向死區(qū)或使加工精度下降；而絲杠傳動副則應(yīng)該根據(jù)該單元的加工精度要求，確定是否選用滾珠絲杠副。采用滾珠絲杠副，具有傳動效、系統(tǒng)剛度好、傳動精度高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，但成本較高且不能自鎖。
3 數(shù)控滑臺的PLC控制方法
數(shù)控滑臺的控制因素主要有三個(gè)：
3.1 行程控制
一般液壓滑臺和機(jī)械滑臺的行程控制是利用位置或壓力傳感器（行程開關(guān)/死擋鐵）來實(shí)現(xiàn)；而數(shù)控滑臺的行程則采用數(shù)字控制來實(shí)現(xiàn)。由數(shù)控滑臺的結(jié)構(gòu)可知，滑臺的行程正比于步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角，因此只要控制步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角即可。由步進(jìn)電機(jī)的工作原理和特性可知步進(jìn)電機(jī)的總轉(zhuǎn)角正比于所輸入的控制脈沖個(gè)數(shù)；因此可以根據(jù)伺服機(jī)構(gòu)的位移量確定PLC輸出的脈沖個(gè)數(shù)：
n= DL/d （1）
式中 DL——伺服機(jī)構(gòu)的位移量（mm）
d ——伺服機(jī)構(gòu)的脈沖當(dāng)量（mm/脈沖）
3.2 進(jìn)給速度控制
伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度取決于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，而步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率;因此可以根據(jù)該工序要求的進(jìn)給速度,確定其PLC輸出的脈沖頻率:
f=Vf/60d (Hz) (2)
式中 Vf——伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度(mm/min)
3.3 進(jìn)給方向控制
進(jìn)給方向控制即步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向控制。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過改變步進(jìn)電機(jī)各繞組的通電順序來改變其轉(zhuǎn)向;如三相步進(jìn)電機(jī)通電順序?yàn)锳-AB-B-BC-C-CA-A…時(shí)步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)繞組按A-AC-C-CB-B-BA-A…順序通電時(shí)步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。因此可以通過PLC輸出的方向控制信號改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序來實(shí)現(xiàn)，或經(jīng)編程改變輸出脈沖的順序來改變步進(jìn)電機(jī)繞組的通電順序?qū)崿F(xiàn)。
4 PLC的軟件控制邏輯
由滑臺的PLC控制方法可知，應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)的輸入脈沖總數(shù)和脈沖頻率受到相應(yīng)的控制。因此在控制軟件上設(shè)置一個(gè)脈沖總數(shù)和脈沖頻率可控的脈沖信號發(fā)生器；對于頻率較低的控制脈沖，可以利用PLC中的定時(shí)器構(gòu)成，如圖2所示。脈沖頻率可以通過定時(shí)器的定時(shí)常數(shù)控制脈沖周期，脈沖總數(shù)控制則可以設(shè)置一脈沖計(jì)數(shù)器C10。當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器C10動作切斷脈沖發(fā)生器回路，使其停止工作。伺服機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)無脈沖輸入時(shí)便停止運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位。當(dāng)伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移速度要求較高時(shí)，可以用PLC中的高速脈沖發(fā)生器。不同的PLC其高速脈沖的頻率可達(dá)4000~6000Hz。對于自動線上的一般伺服機(jī)構(gòu)，其速度可以得到充分滿足。
5 伺服控制、驅(qū)動及接口
5.1 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的組成
步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)由可編程控制器、環(huán)行脈沖分配器和步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動器組成，控制系統(tǒng)中PLC用來產(chǎn)生控制脈沖；通過PLC編程輸出一定數(shù)量的方波脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角進(jìn)而控制伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給量；同時(shí)通過編程控制脈沖頻率——既伺服機(jī)構(gòu)的進(jìn)給速度；環(huán)行脈沖分配器將可編程控制器輸出的控制脈沖按步進(jìn)電機(jī)的通電順序分配到相應(yīng)的繞組。PLC控制的步進(jìn)電機(jī)可以采用軟件環(huán)行分配器，也可以采用如圖1所示的硬件環(huán)行分配器。采用軟環(huán)占用的PLC資源較多，特別是步進(jìn)電機(jī)繞組相數(shù)M>4時(shí)，對于大型生產(chǎn)線應(yīng)該予以充分考慮。采用硬件環(huán)行分配器，雖然硬件結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜些，但可以節(jié)省占用PLC的I/O口點(diǎn)數(shù)，目前市場有多種專用芯片可以選用。步進(jìn)電機(jī)功率驅(qū)動器將PLC輸出的控制脈沖放大到幾十~上百伏特、幾安~十幾安的驅(qū)動能力。一般PLC的輸出接口具有一定的驅(qū)動能力，而通常的晶體管直流輸出接口的負(fù)載能力僅為十幾~幾十伏特、幾十~幾百毫安。但對于功率步進(jìn)電機(jī)則要求幾十~上百伏特、幾安~十幾安的驅(qū)動能力，因此應(yīng)該采用驅(qū)動器對輸出脈沖進(jìn)行放大。
5.2 可編程控制器的接口
如伺服機(jī)構(gòu)采用硬件環(huán)行分配器，則占用PLC的I/O口點(diǎn)數(shù)少于5點(diǎn)，一般僅為3點(diǎn)。其中I口占用一點(diǎn)，作為啟動控制信號；O口占用2點(diǎn)，一點(diǎn)作為PLC的脈沖輸出接口，接至伺服系統(tǒng)硬環(huán)的時(shí)鐘脈沖輸入端，另一點(diǎn)作為步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制信號，接至硬環(huán)的相序分配控制端，如圖3所示；伺服系統(tǒng)采用軟件環(huán)行分配器時(shí)，

6 應(yīng)用實(shí)例與結(jié)論
將PLC控制的開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)用于某大型生產(chǎn)線的數(shù)控滑臺，每個(gè)滑臺僅占用4個(gè)I/O接口，節(jié)省了CNC控制系統(tǒng)，其脈沖當(dāng)量為0.01~0.05mm,進(jìn)給速度為Vf=3~15m/min,完全滿足工藝要求和加工精度要求

步進(jìn)電機(jī)是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量與輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比，其速度與單位時(shí)間內(nèi)輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的相序，便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和方向。步進(jìn)電機(jī)具有較好的控制性能，其啟動、停車、反轉(zhuǎn)及其它任何運(yùn)行方式的改變都可在少數(shù)脈沖內(nèi)完成，且可獲得較高的控制精度，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

    可編程控制器(Programmable Logic Controller，通常稱PLC)是適應(yīng)工業(yè)環(huán)境，簡單易懂，操作方便，可靠性高的新一代通用工業(yè)控制裝置。它能夠完成較精確的位置控制。利用PLC控制步進(jìn)電機(jī)，其脈沖分配可以由軟件實(shí)現(xiàn)，也可由硬件組成。本文論述了采用硬件控制的方法。步進(jìn)電機(jī)位置控制系統(tǒng)以三菱FX2N-nMT PLC為主控單元，以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器為驅(qū)動單元，以0.6°步距角的三相步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行單元。通過PI C控制脈沖的發(fā)生個(gè)數(shù)，從而控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)角度，實(shí)現(xiàn)對位置的精確控制。

1 步進(jìn)電機(jī)PLC控制系統(tǒng)I／O接線圖的設(shè)計(jì)

    以三相步進(jìn)電機(jī)為例，步進(jìn)電機(jī)通常設(shè)有加速、減速控制及正反轉(zhuǎn)控制等控制方式。按控制要求可設(shè)計(jì)出步進(jìn)電機(jī)的PLC控制系統(tǒng)I／O接圖(見圖1)。

圖1 步進(jìn)電機(jī)的PLC控制系統(tǒng)I／O接線圖

圖中：CP-脈沖信號輸入端子；

CW-方向信號輸入端子；

EN-使能信號輸入端子。

2 步進(jìn)電機(jī)脈沖頻率的變化規(guī)律

    步進(jìn)電機(jī)在啟動和停止時(shí)有一個(gè)加速及減程，且加速速度越小則沖擊越小，動作越平穩(wěn)，所以步進(jìn)電機(jī)工作一般要經(jīng)歷以下的變化過程：加速-恒速(高速)-減速-恒速(低速)-停止。因步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，所以輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖頻率也要經(jīng)歷一個(gè)類似的變化過程，其變化規(guī)律見圖2。

    可見在步進(jìn)電機(jī)啟動時(shí)要使脈沖升頻，停車時(shí)使脈沖降頻。

    由于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器在輸入脈沖200 Hz時(shí)處于震蕩區(qū)內(nèi)，容易損壞內(nèi)部元件，而在200 Hz以下運(yùn)轉(zhuǎn)速度較慢，效率較低，故一般采用350 Hz作為脈沖的低頻起點(diǎn)。經(jīng)測試，輕載時(shí)脈沖可達(dá)到6．8 kHz。

3 FX2N的部分指令簡介

斜坡信號

預(yù)先將初值與目標(biāo)寫入數(shù)據(jù)寄存器D1、D2，啟動后，D3內(nèi)容從D1到D2慢慢變化，移動時(shí)間為N次掃描，傳輸完畢后M8029置ON。

脈沖輸出

S1指定頻率，2～20 Hz執(zhí)行中可更變。S2指定發(fā)生脈沖。D指定脈沖輸出Y的號脈沖占空比為50 ，執(zhí)行完畢M8029置ON,DPLSY 為32位指令

4 控制系統(tǒng)的部分程序指令

LD M800 //運(yùn)行監(jiān)視                                        SUB D2D5D7

SET M8039                                                        SET M30

MOV K4D8039 //設(shè)定恒定掃描周期為4秒 LD M30

LD X2 //正轉(zhuǎn)                                                       RST M20

OR M10                                                               RAMP D9D4D10K40 //變頻

ANI X3                                                                  RST M8029

OUT M10 //反轉(zhuǎn)                                                  DPLSY D10D2Y0 //脈沖輸出

LD X3                                                                   OUT C235D7 //監(jiān)測降額起點(diǎn)

OR M11                                                                AND M8029

ANI X2                                                                   RST C235

RST Y1                                                                LD C235

OUT M11                                                             MOVP D4D9

MUI DOK8D2                                                      MOVP K350D4

SET Y2

SET M20

LD M20

MOVP K6500D4

MOVP K1100D5

5 結(jié)論

    利用可編程控制器可方便地實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的速度和位置進(jìn)行控制，可靠地實(shí)現(xiàn)各種步進(jìn)電機(jī)的操作，完成各種復(fù)雜的工作。它是一種先進(jìn)的工業(yè)自動化設(shè)備，可廣泛地在造紙、食品、包裝以及其他輕工機(jī)械中得到應(yīng)用。

步進(jìn)電機(jī)是一種將脈沖信號變換成角位移的數(shù)字電磁執(zhí)行裝置。由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向均可采用數(shù)字量(脈沖)控制，故步進(jìn)電機(jī)廣泛應(yīng)用于數(shù)字伺服領(lǐng)域。因?yàn)槠浣俏灰婆c輸入脈沖個(gè)數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比，轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。步進(jìn)電機(jī)的輸入信號是由伺服系統(tǒng)中的傳感器產(chǎn)生的。指令脈沖控制器決定于具體的伺服控制過程。可采用專用邏輯電路，目前多用單片微型計(jì)算機(jī)及接口電路組成。環(huán)形分配器是將輸入的單一脈沖串按工作方式和轉(zhuǎn)向分別依次向連接到步進(jìn)電機(jī)各相繞組的功率放大器分配脈沖，以便形成旋轉(zhuǎn)磁場。環(huán)形脈沖分配器多采用專用集成電路如CH250等構(gòu)成。由此形成的各相的微弱信號經(jīng)各相的功率放大器放大，產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。圖中各部分的設(shè)計(jì)、選型、連接往往要求控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者花費(fèi)大量的精力和勞動。接口信號的匹配以及元器件的質(zhì)量等對整個(gè)系統(tǒng)的可靠性影響很大。
本文提出一種用可編程序控制器(PLC)直接控制步進(jìn)電機(jī)的方法。這條技術(shù)路線的優(yōu)點(diǎn)是：大大減少系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作量，不存在各部分接口信號的匹配問題，提高系統(tǒng)的可靠性。整個(gè)控制系統(tǒng)由PLC和步進(jìn)電機(jī)組成。作為一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)PLC的功能越來越強(qiáng)。不僅僅可用于開關(guān)邏輯控制，還可用于閉環(huán)過程控制，并可與其它計(jì)算機(jī)組成多級控制系統(tǒng)。有了PLC的強(qiáng)大功能的支持，各種不同控制系統(tǒng)的不同指令脈沖控制器的任務(wù)均可用PLC的不同控制程序來完成。對于環(huán)形脈沖分配器和功率放大器的功能則對PLC提出兩個(gè)特性要求。一是在此應(yīng)用的PLC最好是具有實(shí)時(shí)刷新技術(shù)的PLC，使輸出信號的頻率可以達(dá)到數(shù)千赫芝或更高。其目的是使環(huán)形脈沖分配能有較高的分配速度，充分利用步進(jìn)電機(jī)的速度響應(yīng)能力，提高整個(gè)系統(tǒng)的快速性。二是PLC本身的輸出端口應(yīng)該采用大功率晶體管，以滿足步進(jìn)電機(jī)各相繞組數(shù)十伏脈沖電壓、數(shù)安培脈沖電流的驅(qū)動要求。應(yīng)該指出的是采用繼電器或可控硅做輸出端口的PLC，即使軟件環(huán)形脈沖分配能達(dá)到高速要求，但由于輸出端口器件難以高速導(dǎo)通和關(guān)斷直流電源，不能向步進(jìn)電機(jī)各相繞組提供驅(qū)動脈沖電流，故不能用于步進(jìn)電機(jī)的PLC直接控制。對于滿足一、二兩個(gè)要求的PLC，如美國IPM公司的IP1612DC-220可編程序控制器，可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行直接控制。
系統(tǒng)將傳感器測得的袋長誤差信號由PLC的輸入端口送入，根據(jù)誤差與補(bǔ)償?shù)乃惴ǎ蒔LC的程序自動算出步進(jìn)電機(jī)應(yīng)補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)角步數(shù)，并由環(huán)形分配程序通過輸出端口Y9、Y10、Y11進(jìn)行環(huán)形脈沖分配，從而控制接到步進(jìn)電機(jī)三相繞組的48V直流電源的依次通、斷，形成旋轉(zhuǎn)磁場，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動再經(jīng)機(jī)械差速器疊加到主傳動鏈中，使袋長誤差得以補(bǔ)償。由于步進(jìn)電機(jī)是電感性負(fù)載，直流電阻很小，故接限流電阻以免脈沖電流過大損壞PLC端口，即Y9、Y10、Y11所對應(yīng)的大功率晶體管。當(dāng)Y9、Y10、Y11所對應(yīng)的大功率晶體管按：Y9-Y9Y10-Y10-Y10Y11-Y11－Y11Y9-Y9……依次導(dǎo)通、斷開時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)。按：Y9-Y9Y11-Y11-Y11Y10-Y10-Y10Y9-Y9……依次導(dǎo)通、斷開時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。即步進(jìn)電機(jī)按三相六拍工作。每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當(dāng)步數(shù)減為零時(shí)，停止環(huán)形脈沖分配，等待下一次測量誤差的輸入。
因此，采用PLC直接控制步進(jìn)電機(jī)的誤差補(bǔ)償系統(tǒng)功能完善、靈活性大、可靠性高。特別是采用PLC直接控制步進(jìn)電機(jī)的方法，不僅可以減少了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作量，而且大大縮短開發(fā)研制周期，在一定范圍內(nèi)，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

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