螺距 P=3mm
分辨率 L=0.01mm
移动距离 ?=0.0075mm/步 速度 V=2m／min 计算：
设拟选用2相、1.8°步距角的HB型电动机 速比(设使用直接驱动方式) i=m×?b/(360×L)=2×1.8／(360×O.01)=1 轴向力 F=Fa+?M=4+0.04×25=5kg.?cm 负载转矩
?)+(?0×F0×P)/2 ?=F×P／(2 ?
=5×0.3／(2 ×3.14×0.9)+ (0.3×1.67× 0.3)/(2 ×3.14) =0.289kg.?cm ? 螺栓的惯量
4JLD??BBB =（×××）/32
?34=（3.14×7.9×10×42×1.2）/32
cm2 =0.0675kg.??移动体的惯量 Jt=M×(P/2?)2
2(0.3/6.28)=25×
Tlcm ?=0.0571 kg.? 负载惯量为 JL=JB+Jt
=0.0675+0.00571
cm2 ?=0.1246kg.?根据以上计算可以初步选定步进电动机，其惯量为cm2，空载起动频率fs=3000H。 ?kg.?由要求的速度可求出运行的频率： f=V／L=2000／(60×0.01)=3333HZ
可知需要加减速的驱动方式。
?齿轮比：G=?360°/bL=0.0075 ×360°/ (1.8°×0.01)=150
换算到电机轴的负载转矩为
T? T=G×L(l+F)/ 2 ? =150×0.01×(0.289+5)/(6.28×0.9)
2JM=0.03
? =1.40 kg.?cm
对首次设计的装置来讲，所选用的电动机通常留有2～3倍的余量，所以电T机转矩N=3T=3×1.40=4.2 kg.?cm =0.41N.?M
根据以上的计算，在该立体仓库控制系统中的步进电动机采用北京斯达特机电科技发展有限公司生产的2相8拍混合式步进电机，它的主要特点：体积小，具有较高的起动和运行频率，有定位转矩等优点。型号：42BYGHl01。电气原理图如图3-3所示。快接线插头：红色表示A相，蓝色表示B相；如果发现步进电机转向不对时可以将A相或B相中的两条线对调
。
图3-3步进电机的出线圈
表3-1步进电机的电气技术数据
电机型号 42BYGH101 相数 2 步距角 1.80 相电流 1.7A 驱动电压 DC24V 额定转矩 0.44N2M 重量 0.24kg 3.4步进电机驱动器的选择
(1)、步进电机驱动器的选择
步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。
所有型号驱动器的输入信号都相同，共有三路信号，它们是：步进脉冲信号CP、方向电平信号DIR、脱机信号FREE(此端为低电平有效，这时电机处于无力矩状态；此端为高电平或悬空不接时，此功能无效，电机可正常运行)。它们在驱动器内部的接口电路都相同，见下图。OPTO端为三路信号的公共端，三路输入信号在驱动器内部接成共阳方式，所以OPTO端须接外部系统的VCC，如果VCC是+5V则可直接接入；如果VCC不是+5V则须外部另加限流电阻R，保证给驱动器内部光耦提供8-1 5mA的驱动电流，参见图3-4和图3-5。在该立体仓库中由于FP0提供的电平为24V，而输入部分的电平为5V，所以须外部另加1.8K的限流电阻R。
图3-4 输入信号接口电路 图3-5 外接限流电阻R
步进电机驱动器的输出信号有两种:
①、初相位信号：驱动器每次上电后将使步进电机起始在一个固定的相位上，这就是初相位。初相位信号是指步进电机每次运行到初相位期间，此信号就输出为高电平，否则为低电平。此信号和控制系统配合使田，可产生相位记忆功能，其接口见图3-6。
图3-6 初相位信号接口电路
②、报警输出信号：每台驱动器都有多种保护措施(如：过压、过流、过温等)。当保护发生时，驱动器进入脱机状态使电机失电，但这时控制系统可能尚未知晓。如要通知系统，就要用到?报警输出信号?。此信号占两个接线端子，此两端为一继电器的常开点，报警时触点立即闭合。驱动器正常时，触点为常开状态。触点规格：DC24V／1A或AC11OV／O．3A。
一般来说，对于两相四根线电机，可以直接和驱动器相连，如图3-7所示。
图3-7 电机与驱动器接线图
所以我采用SH系列步进电动机驱动器，型号为SH-2H057。主要由电源输入部分、信号输入部分、输出部分组成。SH-2H057步进电动机驱动器采用铸铝结构，此种结构主要用于小功率驱动器,这种结构为封闭的超小型结构，本身不带
风机，其外壳即为散热体，所以使用时要将其固定在较厚、较大的金属板上或较厚的机柜内，接触面之间要涂上导热硅脂，在其旁边加一个风机也是一种较好的散热办法。
此步进电机驱动器的电气技术数据为：
表3-2步进电机驱动器的电气技术数据
驱动器型号 相数 类别 细分数 通过拨位 开关设定 SH-2H057 二相或四相 混合式 二相八拍 最大 相电流 开关设定 一组直流 3.0A DC(24V-40V) 工作电源 (2)、步进电机驱动器接线示意图见图3-8
图3-8 步进电机驱动器接线示意图 3.5传感器的选择
在该立体仓库中采用欧姆龙EE-SPY402凹槽型、反射型接插件式传感器作货物检测，它是日本欧姆龙公司的产品，采用能抗周围外来光干扰的变调光式；采用变调光式，与直流光式比，不易受外来光干扰的影响；电源电压为DC5-24V的大量程电压输出型；带有容易调整的光轴标识；带有便于调整，动作确
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