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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

V1V2，接输入信号 uc。励磁绕组上串有电容 C，起移相作用。
当交流电压 u1 和信号电压 uc 同时加在定子绕组上时，将产生旋转磁场，转
子便会转动。转速的高低与信号的大小成正比。无控制信号 uc 输入时，无旋转
磁场产生，转子静止不动。信号反相时，转子反转。
（5）步进电动机

步进电动机也叫脉冲电动机，每当输入一个脉冲时，电动机就旋转一个固
定的角度（称步距角）。所以它是一种把输入电脉冲信号转换成角位移或线位移
的执行元件。其转轴输出的角位移量与输入的脉冲数成正比，通过改变输入脉冲

频率可实现调速。
2. 传感器
为了实现机电设备的自动控制，必须及时检测设备运行过程中的各种物理
量，并且将检测的数据转换为电信号输入到信息处理部分。传感器通常由敏感元
件、传感元件和测量转换电路 3 部分组成。传感器就是感知、采集、转换、传输

信息的功能器件。
3. 可编程序控制器（PLC）
可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电

子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、
定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各
种类型的机械设备或生产过程。
（1）起源与发展
美国汽车工业生产技术要求的发展促进了 PLC 的产生，20 世纪 60 年代，美

国通用汽车公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、
体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出了著名的“通用十条”招
标指标。

1969 年，美国数字化设备公司研制出第一台可编程控制器（PDP-14），在
通用汽车公司的生产线上试用后，效果显著；1971 年，日本研制出第一台可编
程控制器（DCS-8）；1973 年，德国研制出第一台可编程控制器；1974 年，中
国开始研制可编程控制器：1977 年，中国在工业应用领域推广 PLC。
最初的目的是替代机械开关装置（继电模块）。然而，自从 1968 年以来，

PLC 的功能逐渐代替了继电器控制板，现代 PLC 具有更多的功能。其用途从单

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