课程设计---五相十拍步进电动机控制

毕业设计任务书及指导书毕业设计指导老师：王燕常州工程职业技术学院自动化技术系2010年11月26日常州工程职业技术学院毕业综合课题任务书（生产过程自动化技术专业）自动化技术系生产过程自动化技术专业自动化0821 班师万里同学教研室指导教师：教研室主任：系主任：毕业综合课题（设计）指导书一、毕业综合课题（设计）目的：1．使学生进一步巩固和加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握，使之系统化、综合化。

2．培养学生综合运用所学过的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力。

3．培养学生的设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本实践能力以及外文资料的阅读和翻译的基本技能，使学生初步掌握科学研究的基本方法。

4．使学生树立符合国情和生产实际的正确设计思想和观点，培养严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。

5．使学生获得从事科研工作的初步训练，培养学生独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际文集的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识的能力。

二、PLC设计类型的选择PLC设计的常见类型有五种：开关量的逻辑控制、模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集与监控、通讯联网及集散控制。

作为毕业设计，最普遍的是前二种较为简单的类型。

而开关量的顺序控制又是工业自动化设计的首选。

可用PLC 作为开关量逻辑控制、定时控制、计数控制，利用PLC取代传统继电器接触器控制，如机床电气、电机控制中心等，也可取代用于单机、多机以及生产线的自动化控制场合。

用PLC实现闭环过程控制是PLC的第二个重要的应用方向，例如深度、压力、流量等连续变化的模拟量闭环PID控制。

这种类型主要是用在系统中的开关量较多，模拟量较少的场合。

不过PLC中的模拟量输入/输出模块和PID模块价格较贵，相对于单片机、工业控制计算机系统来说投入较高，而显示、编程功能较弱。

五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试1.任务描述五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E正转顺序：ABC BC BCD CD CDEDE DEA EA EAB AB反转顺序：ABC BC BCD CD CDEDE DEA EA EAB AB2.控制要求用五个开关控制其工作：1号开关控制其运行（启/停）。

2号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5S）。

3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1S）。

4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03S）。

5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）备注：调试时，一定要使时间大一些。

0.03秒太小了。

会使继电器输出类型的PLC 损坏。

3.程序设计的基本思路在进行程序设计时，首先应明确对象的具体控制要求。

由于CPU对程序的串行扫描工作方式，会造成输入输出的滞后，而由扫描方式引起的滞后时间，最长可达两个扫描周期，程序越长，这种滞后越明显，则控制精度就越低。

因此，在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简洁﹑紧凑。

另一方面，同一控制对象，根据生产的工艺流程不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。

以SIMATIC移位指令为步进控制的主体进行程序设计，可较好的满足上述设计要求。

功能要求对五相十拍步进电机的控制，主要分为两个方面：五相绕组的接通与断开顺序控制。

正转顺序：ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB反转顺序：ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB以及每个步距角的行进速度。

围绕这两个主要方面，可提出具体的控制要求如下：（1）可正转或反转；（2）运行前可以设置正转或者是反转；（3）步进三种速度可分为高速（0.05S），中速（0.3S）,低速（0.5S）三档，并可随时手控变速；4.性能要求在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简洁﹑紧凑。

另一方面，同一控制对象，根据生产的工艺流程不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。

分类号：无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试院系班级学生姓名学号 0指导老师（1）职称副教授指导老师（2）周文杰职称开发员答辩委员会主任主答辩人孙晓艳二零一八年四月目录摘要 (1)第一章引言1.1步进电动机简介 (2)1.2设计任务及要求 (3)1.2.1 控制要求 (3)1.2.2功能要求 (3)1.2.3性能要求 (3)第二章可编控制器2.1 可编控制器的工作原理 (4)2.2可编控制器的组成 (4)2.3可编控制器的特点 (5)2.4可编控制器的性能指标 (6)第三章系统总体设计方案3.1设计的基本思路 (7)3.2方案原理分析3.2.1步进电动机的驱动控制 (7)3.2.2步进电动机的调速控制 (8)3.2.3步进电动机的转向控制 (8)第四章 PLC控制系统设计4.1步进控制设计 (9)4.2控制流程图 (12)4.3输入输出编址 (13)4.4选择PLC类型 (13)4.5PLC外部接线图 (14)4.6梯形图程序设计 (14)4.7控制语句表 (20)4.8程序的调试 (23)结论 (26)毕业总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要步进电动机是现代技术中在自动化工程中常用的设备，它可以进入开环控制电动机的线性移动，也可以进入步进电动机角位移,从发明发展到现在在数字及自动化控制系统中应用有不可替代的作用。

步进电动机可以快速的接收信号，然后准确的作出反应和定位运行，当运行设备从外部接收到操作指令，步进电动机就会对于这个操作指令进行运转，它以一个固定的一个角度进行旋转，这个角度可以由用户自己设定，通过改变步进电动机的供给电流电压，然后一步一步的进行，步进电动机就可以准确的完成操作要求了;给予步进电动机的电脉冲大小决定着它的工作效率，它的速度调节也是如此。

在这篇文章中，对于可编控制器的原理进行了介绍，可编控制器的软件设计也做了详细的介绍。

其内容主要包括I/0地址分配、PIC 外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。

P L C 控制技术课程设计说明书专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 姓 名 ： 指导教师 ： 提交日期 ：JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY目录第一部分设计任务和要求1.1 PLC系统设计内容与步骤 (3)1.2 系统控制要求 (3)第二部分设计方案2.1 总体设计方案说明 (4)2.2 PLC系统组成方框图 (5)第三部分系统硬件设计3.1PLC的选型和硬件配置 (6)3.2主电路设计 (6)3.3输入输出地址分配 (6)3.4PLC的控制电路 (7)第四部分 PLC控制软件设计与调试4.1系统程序设计 (7)4.2调试结果与分析 (10)第五部分课程设计总结 (10)第六部分参考文献 (11)第一部分设计任务和要求1.1 PLC系统设计内容与步骤PLC课程设计主要步骤如下：1、分析被控对象的工艺条件和控制要求。

被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。

确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。

控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等2、选择I/O设备。

根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。

常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。

3、选择PLC的型号。

根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。

4、分配I/O点。

只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。

5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。

6、输入程序后调试程序。

调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。

7、编写技术文件。

则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。

五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试三菱fx2n plc编程郑州航空工业管理学院课程设计2009 级电气工程及其自动化专业 0906073 班级课程 PLC 题目五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试姓名翟云峰学号 090607338 指导教师孙标职称讲师五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试一、控制要求:1(五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,正转顺序: ABC?BC?BCD?CD?CDE?DE?DEA?EA?EAB?AB 反转顺序:ABC?BC?BCD?CD?CDE?DE?DEA?EA?EAB?AB 2(用五个开关控制其工作:1 号开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

2 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 秒)。

3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 秒)。

4 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 秒)。

5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

二、课题要求:1(按题意要求,I/O编址,画出控制梯形图。

2(对梯形图程序、硬件接线图加以说明。

3. 完成课程设计说明书三、课程设计基本原理分析。

对五相六拍步进电机的控制，主要分为两个方面:五相绕组的接通与断开顺序控制。

正转顺序:ABC?BC?BCD?CD?CDE?DE?DEA?EA?EAB?AB反转顺序:ABC?BC?BCD?CD?CDE?DE?DEA?EA?EAB?AB通过两个输出线圈来控制正反转，通过五个输出线圈来控制电机绕组的通与断，通过一个输出来控制控制停止。

四、控制系统设计。

1、 I/O端口编址输入输出X001 对应SB1启/停按钮 Y001 对应A绕组KM1 X002 对应SB2低速 Y002 对应B绕组KM2 X003 对应SB3中速 Y003 对应C绕组KM3 X004 对应SB4高速 Y004 对应D绕组KM4 X005 对应SB5换向 Y005 对应E绕组KM5Y006 对应正转线圈KM6Y007 对应反转线圈KM7Y010 对应停止线圈KM82、硬件接线图本plc为8输入，8输出型。

plc五相十拍课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握PLC五相十拍步进电机的原理与控制方法；2. 理解PLC编程中涉及的定时器、计数器等基本指令的使用；3. 学会分析步进电机在PLC控制系统中的应用案例。

技能目标：1. 能够运用所学知识，独立设计PLC五相十拍步进电机的控制程序；2. 能够根据实际需求，合理设置定时器、计数器等参数，实现步进电机的精确控制；3. 能够通过实践操作，熟练掌握PLC编程软件的使用。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC控制技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与表达能力；3. 增强学生的实践操作能力，培养工程意识。

本课程针对高年级学生，结合PLC技术的实际应用，以五相十拍步进电机控制为载体，使学生掌握PLC编程的基本方法和技能。

课程性质为理论联系实际，注重培养学生的实践操作能力和创新能力。

在教学过程中，要求学生积极参与，主动思考，注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力。

通过本课程的学习，期望学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理及结构；- 五相十拍步进电机的工作原理；- PLC编程基本指令，如定时器、计数器等；- 步进电机控制算法及实现方法。

2. 实践操作：- PLC编程软件的安装与使用；- PLC与步进电机的连接及调试；- 设计并实现五相十拍步进电机控制程序；- 实践操作中的故障排查与解决。

3. 教学案例：- 分析并讨论实际应用中的PLC五相十拍步进电机控制系统；- 案例分析与实操相结合，提高学生的实际应用能力。

教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行安排。

教学进度分为三个阶段：1. 理论学习阶段：使学生掌握PLC基本原理和五相十拍步进电机的工作原理；2. 编程实践阶段：培养学生熟练运用PLC编程软件，设计并实现步进电机控制程序；3. 案例分析与实操阶段：通过实际案例，提高学生的应用能力和实践操作能力。

内容摘要步进电动机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

步进电动机是一种控制精度极高的电机, 在工业上有着广泛的应用。

步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制及仪器仪表的控制元件。

基于PLC 控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。

矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转矩就大，运行不易失步。

改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。

本文主要是介绍采用可编程控制器(PLC) 对五相2/3十拍步进电机进行控制的设计原理及方法进行分析。

本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。

其内容主要包括I/O 地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。

本文设计过程中使用了十六位移位寄存器，大大简化了程序的设计，使程序更紧凑，方便了设计。

关键词: 步进电动机；总体方案；梯形图；调试过程目录内容摘要 0第1章引言 (1)1．1 步进电动机简介 (1)1．2 设计任务及要求 (1)1.2.1控制要求 (1)1.2.2功能要求 (2)1.2.3性能要求 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2．1设计的基本思路 (3)2．2方案原理分析 (3)2.2.1 步进电动机的驱动控制 (3)2.2.2 步进电动机的调速控制 (4)2.2.3 步进电动机的转向控制 (4)第3章 PLC控制系统设计 (5)3.1 步进控制设计 (5)3.2 控制流程图 (7)3.3 输入输出编址 (8)3.4 选择PLC类型 (8)3.5 PLC外部接线图 (8)3.6 梯形图程序设计 (9)3.7 控制语句表 (14)3.8 程序的调试 (17)结论 (20)设计总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第1章引言1．1 步进电动机简介步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。

机电工程学院课程设计说明书设计题目:五相单双十拍步进电动机控制程序的设计与调试学生姓名： xxx学号： 20094805xxxx专业班级：机制F09xx指导教师： xxx2012年12月14 日内容摘要步进电机是一种控制精度极高的电机, 在工业上有着广泛的应用。

步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制及仪器仪表的控制元件。

基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。

矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转矩就大，运行不易失步。

改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。

本文主要是介绍采用可编程控制器(PLC) 对五相十拍步进电机进行控制的设计原理及方法进行分析。

本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。

其内容主要包括I/O地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。

本文设计过程中使用了移位指令，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计。

在实际应用中表明此设计是合理有效的。

关键词: S7-200 PLC；梯形图；五相十拍步进电动机目录第1章引言 (1)1.1 五相步进电动机的控制要求 (1)1.2 程序设计的基本思路 (2)第2章 PLC控制系统设计 (3)2.1 PLC类型选择 (3)2.2 I/O点的分配与编号 (3)2.3 PLC外部接线图 (4)2.4 绘制控制流程图 (5)2.5 梯形图程序设计 (6)2.5.1 步进控制设计 (6)2.5.2梯形图 (8)2.6程序指令表 (12)第3章控制程序运行及调试 (16)3.1电机低速转动时程序测试 (16)3.2电机中速转动时程序测试 (17)3.3电机高速转动时程序测试 (18)设计总结 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)第1章引言步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。