步进电机又称脉冲电动机，其功能是把电脉冲信号转换成输出轴的转角或转速[4]。步进电机的转角遇输入脉冲数成正比，其转速域输入脉冲频率成正比，不受电压、负载及环境条件变化的影响。步进电机工作时须有专用的驱动电源将脉冲信号电压按一定的顺序轮流加到定子的各相绕组上。步进电机启动后，惯性转矩的影响不像启动时那么明显，电机就可以在比启动平率高的脉冲频率下不失步的连续运转。因而，它在数控机床等机械行业得到了普遍的应用。

1. 绪论

1.1 基于PLC精确分度装置控制的设计意义及研究现状

机械分度装置在很多行业的生产过程中应用十分普遍，而且有些行业的机械分度要求十分精确，譬如在齿轮制作等行业应用十分广泛。在齿轮制作中，齿轮的的制作是关键程序之一，有效精确的分度轮齿能很大的提高产能，最大化的创造收益，而现阶段当前行业的精确分度方式主要采用的人工分度方式，其误差大，效率低，不易操控，工人劳作强度大，且分度是有级的。为了有效的替代人工分度形式，本文介绍了利用可编程控制器直接控制步进电机进行分度的机械装置，极大的减小了操作误差引起的分度不准等状况，且分度效率和精度比起人工分度方式获得了很大的提高。

1.2 本文主要内容、研究方法和思路

1.2.1 研究内容

本文将利用PLC编程软件，结合传动系统和步进电机设计出一款自动精确分度的机械装置*优尔+文-论^文\网|www.youerw.com，具体设计内容如下：

（1）分析PLC软件功能，利用辅助器件控制步进电机旋转，分度精度0.01°；

（2）设计出传动机构；

（3）设计出触屏操作面板；

（4）设计出实物或对控制系统进行仿真。

1.2.2研究方法和思路

经过操作面板的触屏输入点可针对不一样的工件的需求输入要求的均匀分度的加工孔数，然后可编程控制器由输入的分度的加工孔数通过一系列的数据运算得到输出脉冲量，最后控制步进电机旋转定位[5]。对在分度过程中有可能产生累积误差等影响分度精度的问题进行分析，找出解决办法。

2. 装置的硬件选用

2.1步进电机的选用

步进电机的功能是把电脉冲信号转换成输出轴的转角或转速[6]。步进电机的转角遇输入脉冲数成正比，其转速域输入脉冲频率成正比，不受电压、负载及环境条件变化的影响。选择步进电机时，正确的选择电动机的额定功率非常重要，因此所选电动机的额定功率等于或稍大于生产机械所需要的功率。

为了挑选合适的步进电机，事前还要进行以下计算：

（1）计算齿轮的减速比：

    I=(φ﹒S)/(360﹒Δ)                                

φ－步进电机的步距角；

S－丝杆螺距

（2）计算工作台、丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量：

 Jt=J1+（1/i2)[(J2+Js）+W/g（S/2π)2]              

Jt-折算至电机轴上的惯量

J1和J2 －齿轮惯量

Js－丝杆惯量

W－工作台重量

（3）计算电机输出的总力矩：

 M=Ma+Mf+Mt                                                  

Ma－电机启动加速力矩

Mf－导轨摩擦折算至电机的转矩

Mt－切削力折算至电机力矩

Ma=（Jm+Jt)﹒n/T×1.02×10ˉ2                            PLC精确分度装置控制设计+梯形图(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_44271.html