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武汉理工大学华夏学院课程设计报告书题目：可编程控制器系名：信息工程系专业班级：自动化1093姓名：张幸威学号：10212409323指导教师：乔志刚2012 年 1 月 6 日课程设计任务书学生姓名：张幸威专业班级：自动化1093指导教师：乔志刚工作单位：信息工程系自动控制教研室题目：基于PLC的步进电机的开环控制系统设计一．初始条件1.给出步进电机的基本工作原理、工作方式及其控制方法；2.给出实际调试用步进电机的驱动放大电路原理图；3.给出用于系统调试用的S7-300PLC、计算机、调试用步进电机及其驱动放大电路；4.给出PLC的编程软件STEP 7。
二．要求完成的主要任务1. 设计要求⑴根据课程设计指导书给出的步进电机工作原理、工作方式及其控制方法，设计PLC控制系统，要求实现：①在步进电机的单四拍、双四拍、单双八拍工作方式中至少选择一种工作方式进行控制。
②能够实现步进电机的起动和停止、正转和反转及改变转速。
（详细控制要求见课程设计指导书）⑵要求用线性化编程和结构化编程两种编程方法来实现该控制逻辑。
在结构化编程中，同一种通电方式的正反转使用同一个FC，在OB1中调用同一个FC实现正反转控制。
2. 说明书撰写要求内容要求一般要求包括如下内容：⑴目录编制课程设计的目录，目录的各级标题按照章节顺序排列，最多列到三级标题即可，如1.1.1。
⑵引言课程设计正文前的简短介绍。
包括本课题的设计目的、设计的主要过程及主要的设计内容。
⑶电路设计要求画出PLC的输入/输出接线图。
⑷PLC硬件组态要求列出硬件组态表。
⑸PLC编程元件的地址分配首先对输入/输出点进行地址分配，然后对其他编程元件也进行地址分配，如位存储器M，定时器T，计数器C等。
编程中要使用符号地址，所以在OB1中要编辑符号表（包括输入继电器、输出继电器、定时器及位存储器（或叫辅助继电器），在FC1中要编辑变量声明表。
⑹编写控制程序要求：①编写线性化程序；②在结构化编程中分别编制OB1和FC1；③在程序段中添加注释。
机电工程系基于PLC的步进电机运动控制系统设计专业：测控技术与仪器指导教师：xxx姓名：xxx _______________（2011年5月9日）目录一、步进电机工作原理 (1)1.步进电机简介 (1)2。
步进电机的运转原理及结构 (1)3。
旋转 (1)4。
步进电动机的特征 (2)1）运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机 (2)2)运转量与脉冲数的比例关系 (2)3)运转速度与脉冲速度的比例关系 (3)二、西门子S7—200 CPU 224 XP CN (3)三、三相异步电动机DF3A驱动器 (3)1.产品特点 (3)2。
主要技术参数 (3)四、PLC与步进电机驱动器接口原理图 (5)五、PLC控制实例的流程图及梯形图 (6)1。
控制要求 (6)2.流程图 (6)3.梯形图 (7)六、参考文献 (9)七、控制系统设计总结 (9)基于PLC的步进电机运动控制系统设计一、步进电机工作原理1.步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角.这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单2.步进电机的运转原理及结构电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开.0、1/3て、2/3て，即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A’与齿5相对齐，(A’就是A，齿5就是齿1）3.旋转如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用,齿1与A对齐，（转子不受任何力,以下均同）。
课程设计任务书分院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名学号设计题目步进电动机的控制内容及要求：1.在步进电机单元完成本课设；2.使用接通延时定时器（TON）完成本次试验；3.进行I/O分配；4.设计I/O接线图；5.完成试验的调试。
进度及安排：1．熟悉步进电机单元（2天）；2. 根据步进电机单元分配I/O接口并进行设计（1天）；3. 按照课程设计要求利用接通延时定时器（TON）设计梯形图，完成设计的要求实现对步进电机的控制（1天）。
4. 编写设计说明书，完成设计书（2天）。
指导教师（签字）：年月日分院院长（签字）：年月日摘要步进电机是一种控制精度极高的电机，一种基于脉冲控制的电气元件在工业上有着广泛的应用。
随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。
论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后,对采用可编程控制器（PLC）对步进电机进行控制的设计方法进行了介绍。
实际应用表明了设计的有效性。
本次课程设计根据传统步进电机控制中的不足和缺点,将PLC直接控制技术运用于步进电机的控制。
该系统解决了传统控制技术中的各部分硬件的设计、选型、接口匹配往往要花费设计者一很大的精力和劳动,接口信号的匹配以及各器件的质量等对整个系统的可靠性影响很大等缺点。
根据PLC控制步进电机的控制特点及其原理,把软件控制和硬件电路互相结合起来,形成整体的控制,有效的克服了它们的缺点而发挥了它们的优势。
本文详细阐述了该系统中PLC(西门子)直接控制步进电机的实现方法、系统的各部件的组成、各部件的连接情况。
本文主要介绍了西门子S7-200在步进电机控制方面的应用。
关键词：步进电机；可编程逻辑控制器（PLC）；西门子S7-200目录1 概述 (1)2 可编程逻辑控制器 (2)2.1 PLC的定义 (2)2.2 PLC的功能 (2)2.3 PLC的特点 (3)2.4 PLC的基本组成 (3)2.5 PLC的工作原理 (4)2.6 S7-200PLC系统的基本组成 (5)3 硬件设计 (7)3.1 控制要求 (7)3.2 可编程序控制器的控制系统设计 (7)3.2.1 PLC控制系统的设计原则 (7)3.2.2 PLC控制系统的设计内容及步骤 (7)3.2.3 接通延时定时器（TON） (8)3.3 选择PLC型号 (9)3.3.1 I/O点数的估计 (9)3.3.2 用户存储器容量的估算 (10)3.3.3 CPU功能与结构的选择 (10)3.3.4 机型选择 (10)3.4 系统设计流程示意图 (11)3.5 I/O分配表 (12)3.6 I/O接线 (12)4 软件设计 (13)4.1 程序设计的主要内容 (13)4.2 程序设计的步骤 (13)4.3 设计梯形图 (14)4.3.1 梯形图编程语言概述 (14)4.3.2 梯形图指令程序 (15)4.4 设计语句表 (16)5 调试 (18)6 结束语 (19)参考文献 (20)1 概述可编程逻辑控制器（PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
开题报告电气工程及其自动化基于单片机的步进电机控制系统的设计与实现一、课题研究意义及现状步进电机是一种将数字脉冲信号转换成机械位移或者线位移的数模转换元件。
它只有在专用的脉冲电源供电下进行，其转子的角位移量，与输入脉冲数成正比。
尽管每走一步的步距角存在一定的误差，然而，连续旋转一周后，其累计误差为零。
另外，步进电机动态响应快，控制性能好，使它和驱动控制器组成的开环数控系统，既有较高的控制精度，良好的控制，又能稳定可靠的工作，使之成为各种电机中的首选。
随着世界经济全球化的发展，国际上发达国家的一些大公司，将一些量大面广的劳动密集型的产品向劳动力比较低低廉的中国转移使得我国在该类电动机的研究及生产上，形成了一定的规模，在国际市场上已有很强的竞争力。
本课题就是采用单片机和步进电机相结合的方式，设计一个硬件系统较简单、经济，但功能较为齐全，适应性强，操作方便，交互性强，可靠性高的控制系统。
该系统运用其强大的可编程和运算功能，充分利用单片机的各种资源，能灵活的对步进电机进行控制，实现其不同模式、步数、正反转、转速等控制，如果需改变控制要求，只需改变软件就能适应新的环境，并且在本设计中利用动态扫描技术，把显示电路和键盘电路有机的结合起来，节约了单片机的端口，能做到一定的人机交换，而且为了抗干扰，提高可靠性，加入看门狗电路，在软件设计上加入去抖动，使系统更加的完善化，但是其中也存在不足，需要进一步研究。
通过对课题的研究，可使我进一步理解单片机强大的运算功能和可编程的特点，同时学会利用单片机进行设计电路，并且用改变软件方法来控制步进电机实现不同的运行状态，将使我在大学期间所学到的知识不但得到充分的利用，而且还扩充了步进电机这方面的知识，为以后在工作岗位上，从事相关工作打下良好基础。
二、课题研究的主要内容和预期目标设计一套低成本、硬件系统较简单，但功能较为齐全，适应性强，操作方便，可靠性高的步进电机控制系统。
具体要求如下：1.能使电机运行于三相双三拍和三相单双六拍的方式；2.运行模式有单步、连续和预置步数三种；3.可以预置转向或者在运行时改变转向；4.预置步数运行模式时，步数设置范围为0～999步；5.连续运行模式时速度256档可调（0～255）；6.步进控制脉冲输出频率范围：20HZ～2KHZ或更宽；7.用三位数码管显示速度档位或者步数，用两个LED分别指示电机转向和运行方式；8.各种操作用按键来输入，操作方便；可靠性高。
PLC步进电机控制实验报告引言在工业控制领域中，步进电机是一种常用的驱动设备。
为了实现对步进电机的精确控制，我们采用了PLC（可编程逻辑控制器）作为控制器。
本文将详细介绍PLC步进电机控制实验的步骤和结果。
实验目的本实验旨在通过PLC控制步进电机，实现对电机运动的精确控制。
具体实验目标如下： 1. 学习PLC的基本原理和编程方法； 2. 掌握步进电机的工作原理及其控制方法； 3. 设计并实施一个简单的步进电机控制系统。
实验设备本实验使用的设备包括： - PLC控制器 - 步进电机 - 电源 - 开关 - 传感器实验步骤步骤一：PLC编程1.打开PLC编程软件，并创建一个新的项目。
2.配置PLC的输入输出模块，并设置相应的IO口。
3.编写PLC的控制程序，实现对步进电机的控制逻辑。
4.调试程序，确保程序的正确性。
步骤二：步进电机的接线1.将步进电机的驱动器与PLC的输出模块连接。
2.将步进电机的电源与PLC的电源模块连接。
3.连接步进电机的传感器，以便监测电机的运动状态。
步骤三：实验验证1.通过PLC的编程软件，将编写好的程序下载到PLC控制器中。
2.打开PLC电源，确保PLC控制器正常工作。
3.通过PLC的输入模块输入控制信号，观察步进电机的运动情况。
4.通过传感器监测步进电机的运动状态，并与编写的控制程序进行比较。
实验结果通过本次实验，我们成功实现了对步进电机的精确控制。
控制程序的设计使步进电机按照预定的速度和方向运动，并且可以根据需要随时改变运动状态。
同时，通过传感器的监测，我们可以及时获取步进电机的运动信息，确保系统的稳定性和安全性。
实验总结本实验通过PLC控制步进电机，深入了解了PLC编程的基本原理和步进电机的工作原理。
通过实践，我们掌握了PLC编程的方法和步进电机控制的技巧。
在实际应用中，PLC控制步进电机具有广泛的应用前景，可以在自动化生产线、机械加工等领域中发挥重要作用。
参考文献[1] PLC步进电机控制实验教学单元.（2018）。
基于PLC的自动加工控制系统设计开题报告范文1、课题研究的意义可编程程序控制器是近二十几年发展起来的一种新型工业控制器，由于他把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，所以它在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。
另一方面，随着计算机技术、自动控制技术的发展及现代工业生产过程的需求，越来越多的计算机监控系统正在广泛应用与各种工业生产过程。
其特点是集控制和管理于一身，形成顺序生产过程的集成控制系统。
以PC机作为上位机，以PLC作为基本控制单元的集控制和管理于一身的控制系统在现代化生产及管理中越来越显示出优越性，因此研究基于PLC的自动加工监控系统具有非常实用的意义。
2、总体方案设计本次设计的任务是基于PLC的自动加工监控系统。
要求实现以下功能：（1）实现控制功能通过可编程控制器进行编程，对生产加工的运行情况进行监控与控制。
通过传感器调节机械手的旋转角度和长度，对物料进行准确抓取和输送。
（2）实现远程监控通过监控画面实现远程监控，及时调整参数设置，对整个生产加工实现监控与控制。
而本设计作为工业生产，既要求提高生产效率降低生产成本，又要求控制系统的控制精度高、响应时间短。
为此将采用上位PC机和PLC工具箱一起来模拟基于PLC的自动加工监控系统的运行。
该监控系统采用分三级控制的方案。
分别为监控级、控制级和现场级。
监控级采用VB编程语言在上位机上实现，也可用ControlLogix系统构建。
控制级采用SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件进行程序控制。
现场级主要采用的利用PLC工具箱上的步进电机的正转、反转及灯亮来模拟生产加工过程。
3、可编程控制器的选择自动加工监控系统的设计是为了能够大大提高生产效率降低生产成本，但这必须是在控制系统的控制精度足够高、响应时间足够快的基础上才可能实现的。
所以就对监控系统的控制提出了较高的要求，即系统选择什么样的可编程控制器（PLC）为控制核心。
（完整版）基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计基于PLC的步进电动机的控制系统学院：继续教育学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：吴延东指导教师：张辉2014 年8 月毕业设计（论文）答辩成绩评定专业毕业设计（论文）第答辩委员会于年月日审定了班级学生的毕业设计（论文）。
设计（论文）题目：设计（论文）共页。
毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩：专业毕业设计（论文）答辩委员会主任委员（签字）摘要本课题使用PLC为西门子S7-200 CN系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY。
其基本情况为：CPU224XPCN，24VDC电源，24VDC 输入，24VDC输出，6ES7 214-2AD23-0XB8，集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。
22K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器(100KHz)，2个100KHz的高速脉冲输出，4个上升沿和4个下降沿边沿中断，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O，位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等，是具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU，用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
关键词：步进电动机PLC 正反转与加减速控制Ⅰ目录第1章引言 (1)1.1 PLC的介绍 (1)1.2步进电机的介绍 (1)第2章步进电机 (2)2.1步进电机工作原理 (2)2.1.1步进电机结构 (2)2.1.2旋转过程 (4)2.1.3力矩 (5)2.1.4步进电机的分类 (5)3.2 步进电机控制方式及运行方式 (6)3.3 脉冲和角度的关系 (7)第3章步进电机控制系统设计 (8)3.1步进电机模拟控制 (8)3.1.1控制流程分析 (8)3.1.2 I/O 分配表 (9)3.2步进电机流程图 (10)3.3步进电机接线图 (11)3.4梯形图的设计 (12)第4章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)Ⅱ第1章引言1.1 PLC的介绍可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
基于plc开题报告基于PLC的开题报告一、引言随着科技的不断发展，自动化技术在工业领域的应用越来越广泛。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种重要的自动化控制设备，被广泛应用于生产线、机械设备以及各种工业过程中。
本文旨在探讨基于PLC的开题报告，介绍PLC的基本原理、应用领域以及未来的发展趋势。
二、PLC的基本原理PLC是一种特殊的计算机，它通过输入输出模块与外部设备进行连接，接收和处理各种传感器和执行器的信号，从而实现对工业过程的控制。
PLC的基本原理是通过编程控制，根据预设的逻辑条件和算法，对输入信号进行处理，并通过输出模块控制执行器的动作。
三、PLC的应用领域1. 生产线控制：PLC在生产线控制中起到了至关重要的作用。
它可以实时监测生产过程中的各种参数，如温度、压力、速度等，并根据设定的条件进行控制。
通过PLC的应用，可以提高生产效率、降低人工成本，确保产品质量的稳定性。
2. 机械设备控制：PLC广泛应用于各种机械设备的控制系统中。
例如，自动化机床、输送带、机器人等设备都可以通过PLC进行控制和调节。
PLC可以实现复杂的运动控制和协调，提高设备的稳定性和精度。
3. 工业过程控制：在化工、电力、石油等行业中，PLC被广泛用于工业过程的控制。
通过PLC可以实现对流程参数的实时监测和调节，确保工业过程的安全性和稳定性。
此外，PLC还可以进行数据采集和记录，为工艺优化提供重要的参考依据。
四、PLC的未来发展趋势1. 网络化和智能化：随着物联网技术的快速发展，PLC将越来越多地与其他设备进行网络连接。
通过网络，PLC可以与其他设备进行数据交换和共享，实现更高级别的自动化控制和监测。
2. 人机交互界面的改进：PLC的人机交互界面一直是一个重要的研究方向。
未来的PLC将更加注重用户体验，提供更友好、直观的操作界面，使得操作人员能够更方便地进行参数设置和监控。
3. 多功能化和模块化设计：为了满足不同工业领域的需求，PLC将朝着多功能和模块化的方向发展。
二、学士学位论文（设计）开题报告学生姓名所在院系所在班级指导教师学生学号专业方向开题时间导师职称论文题目基于单片机的步进电机控制系统设计文献综述：1.前言在电气时代的今天，电动机一直在现代的生产和生活中起着十分重要的作用。
据资料统计，现有的90%以上的动力源来自于电动机，我国生产的电能大约有60%用于电动机。
电动机与人们的生活密切相关，而步进电机作为机电一体化的关键产品之一，是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电动机。
步进电机最大的特点是“数字化”，它是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的控制微电机，其机械角位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成比例。
通过改变电脉冲频率，可在大范围内进行调速。
同时，该电机还能快速起动、制动、反转和自锁。
此外，步进电机易于实现与计算机或其他数字元件接口，适用于数字控制系统。
步进电机只需采用最简单的开环控制就可取得非常高的控制精度，且这种系统不需要反馈信号，系统硬件实施比较简单。
采用低价的单片机控制系统，可直接对步进电机进行控制，省去了昂贵的专用步进电机控制器，简化了硬件线路，降低了成本，提高了系统的可靠性。
2.主题步进电机最早是在1920年由英国人所开发。
1950年后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。
以后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。
在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大的推动了电子工业的发展。
已经它成为电子系统设计中组为普遍应用的手段。
1工程概况步进电机是一种利用脉冲控制，将电脉冲信号转换成相应角位移的电机。
而能够产生相应的脉冲，所以本次设计就是通过PLC产生控制脉冲来控制步进电机的自动化运行。
其系统和驱动电源示意图如下电流时（对应于时间t o ）,利用定时电路或者电流检测反馈等措施使V2基极上信号电压消失。
于是V2截止，而V i仍然导通。
因此绕组电流立即转而由低压电源经过二极管V3供给。
低压电源的电压值应使绕组中的电流限制在额定稳态电流出端信号电压U消失，要求绕组断电时，V1基极上的信号电压也消失了PLC.脉冲£■配器电机图22驱动电源方框图2设计方案万案一步进电机选反应式步进电机，驱动电路选用高低压切换电源高低压切换型电源的原理线路如图3-2所示。
图中当分配器输出端出现控制信U,要求绕组通电时,三极管V i, V2的基极都有信号输入, 使V i, V2导通，于是，在高压电源的作用下（这时，二极管V3两端承受的是方向电压, 处于截止状态，可使低电压电源不对绕组作用）绕组电流迅速上升, 电流迅速上升, 电流前沿很陡。
当电流达到或稍微超过额定稳态I wy值。
当分配输于是V i也截脉冲信号图2.1基于PLC的步进电机控制系统脉冲助率放大器西南石油大学本科毕业设计（开题报告）止，绕组中的电流经二极管V 4及电阻R 2向高压电源放电，电流迅速下降万案二驱动电路选择单一电压型电源。
图3-1是单一电压型电源的一相功放电路（m 相电机有m 个这样的功放的电路）的原理图。
来自分配器的信号经过几级电流放大后加 到三极管y 的基极，控制乂的导通和截止。
y 是功放电路的末级功放管，它与步进电 机一相绕组串联，所以通过功放管y 的电流与通过步进电机的电流是相等的。
单一电11聲骗图3-1单电压驱动电路原理图 Jtl图3-2 高低电压驱动电路原理图图3-3 不同串联电阻值对电流的影响 图3-4不同串联电阻对矩频特性的影响图3-5绕组换接时电流和电压的变化压型电源信号电压及绕组中的电流的波形如图3-5所示。
由步进电机的工作原理可知基于PLC的步进电机控制系统的设计与实现道这样的电流波形会使步进电机的输出转矩减小，动态特性变坏。
若要提高转矩，应缩短电流上升的时间常数T a，使电流前沿变陡，这样，电流波形接近矩形。
由于T a=R/L,要减少T a就要在设计电机时尽量要减小绕组电感L。
另外，如果加大图3-1 中串联的电阻R也就可以使时间常数T a下降，但是加大R以后，为了达到同样的稳态电流值，电源电压就要作相应的提高；图3-3中曲线|'和|"分别表示串联电阻R和R i''（R"> R'）时的绕组电流波形图。
可以看出，当R i增大后，电流幅值增大，波形更加接近于矩形。
这样可以增大转矩，提高启动和连续运行频率，并使启动和运行矩频特性下降缓慢，如图3-4所示（图中，曲线T'和T"分别表示串联电阻为戌和R," 时候的特性）。
方案比较和选择单一电压型电源只有一种电压，功放元件少，成本低。
但是它的最主要缺点是电流流过串联电阻R i后要消耗非常可观的电能，这部分消耗的电功率变成了热量白白的浪费掉了。
而且功耗随着R i值及其电机功率的增大而增大。
这样，一方面是电源设备的效率大为下降，同时所散发的热量又使控制柜内温度升高，为了不影响电子元件的性能，还需要增添许多散热设备，因而增大了电源体积，提高了成本。
而使用高低压切换型电源则不存在这样的问题，因为电机绕组上不需要串联电阻或者只需要串联一个很小的电阻R i （为平衡各相电流，其值一般约为0. 1 ~0.5 Q），所以电源功耗也比较小。
而且高低压切换电源加在绕组中的电压和电流波形图也会得到很大改善如图3-5，所以导致电机的转矩特性很好，启动和运行频率都得到很大的通过对方案一和方案二的比较，本次设计选择方案一3技术路线通过三菱FX系列PLC编程控制其输出脉冲频率来控制步进电机的速度。
通过对额定调速范围D和最小负载转矩T min的计算得出的参数选择步进电机的型号如图 2.i 和图2.2所示，控制面板上的速度按钮控制移动的速度，方向按钮控制转动的方向，位置按钮对位置的控制，启/停按钮控制电机的启停与停止。
实际系统中的位置与速度往往需要分成几档，因此位置和速度按钮可选用波段开关。
通过对波段开关的不同跳线进行编码，可以减少操作面板与PLC的连线数量。
同时也减少了PLC的输入点数西南石油大学本科毕业设计（开题报告）4可能会遇到的困难与措施步进电机驱动电源的选择步进电机是由专门的驱动电源供电的， 驱动电源和步进电机是一个有机整体， 步 进电机的运行性能是电动机及其驱动电源二者配合的综合表现。
调速范围的确定由于技术参数已经给定，所以在选用步进电机的时候要注意在调速时在调速范围 内的脉冲频率不能小于步进电机的自由振动频率的 1/k ，否则转子会发生强烈振荡甚至失步。
解决办法是为削弱振荡现象，一般都会装有机械阻尼器。
步进电机及PLC 的选择步进电机和PLC 必须要相匹配才能达到给定的系统参数；比如PLC 输出的最高频率决定了步进电机的最高转速等。
解决办法是根据相互参数计算得出。
具体计算如下： 脉冲当量=（步进电机步距角X 螺距）/ （360x 传动速比）； 脉冲上限频率=（移动速度x 步进电机细分数）/脉冲当量； 最大脉冲数量=（移动距离x 步进电机细分数）/脉冲当量； 极限启动转矩T q =T max X COS —；N一般来说最大静转矩较大的电机， 可以带动较大的负载。
负载转矩和最大静转矩 的比值通常取为0.3~0.5左右，即T L =（0.3~0.5） T jmax性能指标的提高在选择步进电机工作方式的时候要尽量提高其性能指标，如T n ，调速范围D 等。
.n be . n Sin ---- n 1Sin —— Tn= -T jmax --------------- sin[ e — - be ] -T jmax -------------------------------------- sin[sin 上 2sin —2 m式中，T n 是n 相同时通电时转矩，m 表示电机相数。
由上式可得其解决T n 的办法是多采用多相通电的双拍制，少采用单相通电的单拍制e 口 ]( 5-3)m西南石油大学本科毕业设计（开题报告）基于PLC的步进电机控制系统的设计与实现5进度安排设计（论文）的进程安排序号设计（论文）各阶段内容起止日期1认真仔细阅读设计任务书，充分理解设计意图与要求，广泛收集有关资料，明确设计思路，构建设计方案并进行充分论证，完成开题报告和开题答辩2011.3.28--2011.4.10 （第6-7 周）2根据开题答辩结果和要求完成整改，完成系统组成结构设2011411--2011.4计、电气控制系统原理设计，完成PLC和所有兀器件和设.24 （第8-9 周）3完成软型流程图设备购买清单计和必要的软件设计，完成外2011425--2011.5文资料翻译.84利用实验室现有设备进行系统组装连接，制订实验调试方2011.5.9--2011.5.案并进行局部实验调试（模拟）22 5完成全部模拟实验，测量调试结果并与设计指标比较，修2011.5.23--2011.6改设计参数再次实验直至达到设计指标要求.5撰写设计报告（论文），修改完成报告并打印装订，提交201166--20106 6全部毕业设计文件（包括电子文档），准备毕业答辩和答196预期结果（1）按照任务要求完成全部设计内容，达到预期的设计指标（2）按照《西南石油大学本科生毕业设计（论文）撰写规范》的要求和格式完成最低不少于20000汉字的毕业设计报告（论文），提交按照要求装订规范的报告（论文）的打印件和电子文档（3）完成500个汉字以上的毕业设计（论文）的中英文摘要（4）完成不少于20000外文字符并与设计题目相关的外文资料翻译，与毕业设计报告（论文）一起提交所翻译外文资料的原文和对应的中文译文，装订必须规范，同时提供电子文档。
（5）达到对PLC和步进电机的充分了解。
在以后的生产实践中能够灵活的应用于各个领域。
二7参考资料[1]陈隆昌. 控制电机第3版.西安：西安电子科技大学出版社，2000.5. [2]史国生. 电气控制与可编程控制器技术第 2版.北京：化学工业出版社，2004.2[3] 高钦和. 可编程控制器应用技术与设计实例第一版 .北京：人民邮电出版社，2004.7[4]俞国亮. PLC 原理与应用（三菱FX 系列）第一版.北京：清华大学出版社，2005.6[5]刘雪雪 .PLC 与自动生产线技术第一版.北京：北京理工大学出版社，2010.7[6] 弥洪涛. PLC 应用技术第二版.北京：中国电力出版社，2007 [7] 罗应立. 电机学第三版.北京：机械工业出版社， 2008.5[8] 邱关源. 电路第五版.北京：高等教育出版社，2006.5 [9]李维波. MATLA 在电气工程中的应用实例.北京:中国电力出版社，2009[10] 李维波. MATLAB 在电气工程中的应用.北京：中国电力出版社，2007。
