PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同:

1）中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當PLC投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 

為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。

2）存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器[7]。

2.3 PLC技術在步進電機控制中的應用

步進電機在工業(yè)控制領域的主要應用

步進電機作為執(zhí)行元件，是機電一體化的關鍵產品之一， 廣泛應用在各種家電產品中，例如打印機、磁盤驅動器、玩具、雨刷、機械手臂和錄像機等。另外步進電機也廣泛應用于各種工業(yè)自動化系統(tǒng)中。由于通過控制脈沖個數(shù)可以很方便的控制步進電機轉過的角位移，且步進電機的誤差不積累，可以達到準確定位的目的。還可以通過控制頻率很方便的改變步進電機的轉速和加速度，達到任意調速的目的，因此步進電機可以廣泛的應用于各種開環(huán)控制系統(tǒng)中[6]。

2.2 PLC的發(fā)展概述

可編程控制器(簡稱 PLC) 是種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是在20 世紀 60 年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學家首先研制成功的。它采用可編程序的存儲器，其內部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴充其功能的原則設計的。PLC 自產生至今只有30多年的歷史，卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應用，成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。產生和發(fā)展過程現(xiàn)代社會要求生產廠家對市場的需求做出迅速的反應，生產出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質量的產品。老式的繼電器控制系統(tǒng)已無法滿足這一要求，迫使人們去尋找一種新的控制裝置取而代之。

2.1.4.2 旋轉

三相如A相通電，B，C相不通電時，由于磁場作用，齒1與A對齊，（轉子不受任何力，以下均同）。如B相通電，A，C相不通電時，齒2應與B對齊，此時轉子向右移過1/3步進電機的西門子PLC控制（1），此時齒3與C偏移為1/3步進電機的西門子PLC控制（1），齒4與A偏移（步進電機的西門子PLC控制（1）-1/3步進電機的西門子PLC控制（1））=2/3步進電機的西門子PLC控制（1）。如C相通電，A，B相不通電，齒3應與C對齊，此時轉子又向右移過1/3步進電機的西門子PLC控制（1），此時齒4與A偏移為1/3步進電機的西門子PLC控制（1）對齊。如A相通電，B，C相不通電，齒4與A對齊，轉子又向右移過1/3步進電機的西門子PLC控制（1）這樣經過A、B、C、A分別通電狀態(tài)，齒4（即齒1前一齒）移到A相，電機轉子向右轉過一個齒距，如果不斷地按A，B，C，A……通電，電機就每步（每脈沖）1/3步進電機的西門子PLC控制（1），向右旋轉。如按A，C，B，A……通電，電機就反轉。

由此可見，電機的位置和速度由導電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應關系。而方向由導電順序決定。不過，出于對力矩、平穩(wěn)、噪音及減少角度等方面考慮。往往采用A-AB-B-BC－C-CA-A這種導電狀態(tài)，所以本設計采用三相六拍。