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实验一步进电机控制实验

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实验一步进电机控制实验
一、实验目的
1、掌握步进电机工作原理；
2、熟悉对步进电机转向、速度、行程进行控制的方法。

二、实验原理
本实验软件采用松下FP0型PLC，它的步进电机指令控制字为DT9052。

它有两路脉冲输出功能，可以同时控制两路步进电机。

脉冲的输出和停止可以是当程序执行到一定的结果时完成，也可以是利用外部信号随时终止脉冲输出或启动脉冲输出。

脉冲输出指令F168：
●指令格式：
s：脉冲输出指令应读取的数据表首地址，数据表占据相邻的7个寄存器。

n：只能被写入K0或K1。

K0：脉冲输出使用CH0，Y0输出脉冲信号，Y2输出方向控制信号。

K1：脉冲输出使用CH1，Y1输出脉冲信号，Y3输出方向控制信号。

●数据表设置[S]—[S+6]：
S 控制代码
S+1 初始启动频率（HZ），范围K40—K5，000
S+2 脉冲运行频率（HZ），范围K40—K9，500
S+3 加速/减速时间（ms），范围K30—K32，767
S+4，S+5 脉冲目标值个数设定，范围K-8，388，608—8，388，607 S+6 脉冲输出指令表结束，必须写入“K0”
系统的机械结构
立体仓库的X、Y向工作台分别由两个相同的两相八拍混合式步进电机与执行部件滚珠丝杠相连接，将旋转运动转换为工作台的直线运动，转换关系如下：，其中
N：PLC发出的控制脉冲个数
t：丝杠螺纹距
θ：步进电机步距角
n：步进电机驱动器的脉冲细分数
软件对应的脉冲控制指令数据表：
DT100：控制代码为H102，固定脉宽、相对控制方式，增量输出；
DT101：初始起动频率（HZ），范围在K40~K5，000；
DT102：脉冲运行频率（HZ），范围在K40~K9，500；
DT103：加速/减速时间（ms），范围在K30~K32，767；
DT104、DT105：脉冲目标值个数，范围在K-8，388，608~K8，388，607；
DT106：脉冲输出指令表结束，必须写入“K0”。

三、实验所用仪器
1、TVT-99C立体仓库模型一套；
2、奔II以上计算机一台；
四、实验步骤和方法
1、熟悉编程环境，输入所编制的程序；
2、接通立体仓库电源、串口通讯线；
3、将程序下载至PLC并运行。

五、实验报告要求
实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验所用仪器
3、实验原理方法简要说明
4、程序清单。

附参考程序清单（梯形图）
实验二三坐标工作台控制实验
一、实验目的
1、了解三坐标工作台机械结构及数控工作原理；
2、采用PLC编程语言编制控制程序并运行。

二、实验原理
立体仓库的组成可分为三大部分：
第一部分：控制部分，由松下FP0-C16T可编程控制器作为主控单元，FP0-E16T 作为扩展单元，存贮空间为2.7K步。

第二部分：机械传动部分，是一个典型的三坐标工作台。

其中X、Y轴机械结构相同，均由一个步进电机通过联轴器带动滚珠丝杠来传递运动；Z轴由直流电机带动普通丝杠来传递运动。

三轴配合，协调运动，从而完成取、送货物的动作过程。

第三部分：检测与传感部分，检测并告之某个仓位上是否有货物。

有，置高电平“1”，无，置低电平“0”。

三、实验所用仪器
1、立体仓库
2、奔Ⅱ以上计算机一台
3、实验连接导线一套
四、实验操作步骤
（1）﹑接通电源。

（2）﹑将选择开关置于手动位置（此时1～6号有效）。

（3）﹑分别点动按键1←﹑2↓﹑3→﹑4↙﹑5↑﹑6↗，观察水平（X轴）﹑垂直（Y轴）﹑前后(Z轴)各丝杠运行情况，运行应平稳，在接近极限位置时，应执行限位保护（运行自动停止）。

（4）﹑用计算机或手持编程器写程序并下装至PLC。

（5）﹑将选择开关置于自动位置。

（6）﹑将一带托盘汽车模型置零号仓位，放置模型时，入位要准确，并注意到仓位底部检测开关已动作。

（7）﹑执行送指令
①选择欲送仓位号，按动仓位对应按钮，控制面板上的数码管显示仓位号。

②按动送指令按钮，观察送入动作（若被选择仓位内已有汽车，则该指令
不被执行）。

③指令完成后，机械自动返回。

④零号仓位已无汽车，则下一个送指令（误操作）将不被执行。

（9）﹑执行取指令
①选择欲取仓位号，按动仓位号，控制面板上的数码管显示仓位号。

②按动取指令按钮，观察取动作（若被选择仓位内无汽车，则该指令不被
执行）。

③指令完成后，机械自动复位。

④零号仓位已有汽车，则下一个取指令（误操作），将不被执行。

五、实验报告
实验报告，以实验数据和观测到的轨迹曲线为基础，按照实验目的和实验内容要求认真分析，如有错误要分析原因，不要轻易否定结果，作结论时要尊重实验事实，最后写出实验报告。

实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验用仪器、设备、记录规格、型号、数量等
3、实验原理方法简要说明
4、实验程序清单及调试结果，根据实验目的和实验内容，对实验数据和曲
线进行分析，并作出结论。

附参考程序清单（梯形图）：
实验三简易工业控制实验（小型数控设备拆装及控制实验）
一、实验目的
1、通过对双工位工作台流水线、气动加工中心、六自由度机械手等小型数控设
备的拆装，掌握其机械结构及组成，
2、通过实验，掌握采用计算机监控技术对小型数控设备工作过程进行控制的方
法；
二、实验原理
由专用编程软件LLWin3.03编制好运行程序后,通过R232串行通讯接口对各种小型数控设备上的伺服电机进行速度、方向、行程的控制，通过光电检测反馈具体位置以及速度信号，从而实现所需的各种轨迹控制。

三、实验仪器
1、双工位工作台流水线、气动加工中心、六自由度机械手等
2、奔Ⅱ以上计算机一台
3、实验用连接导线一套
4、专用电源一个
5、拆装工具一套
四、实验步骤和方法
预先熟悉小型数控设备的工作原理及机械结构；预先将控制程序编制完成，再到实验室上机调试进行实验。

1、根据安装手册，将各种设备进行组装
2、数控盒、串口线、电源按要求连接，检查无误后，接通电源。

3、打开运行软件，按要求进行轨迹控制。

五、实验报告
实验报告，以实验数据和控制程序为基础，按照实验目的和实验内容要求认真分析，最后写出实验报告。

实验报告的主要内容
1、实验目的
2、实验用仪器、设备、记录规格、型号、数量等
3、实验原理方法简要说明
4、实验拆装过程记录及控制程序调试结果分析，根据实验目的和实验内容，
对实验数据和现象进行分析，并作出结论。

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步进电机实验报告册(3篇)

步进电机实验报告册(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。

2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。

3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。

4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。

二、实验设备1. 步进电机：选型为双极性四线步进电机，型号为NEMA 17。

2. 驱动器：选型为A4988步进电机驱动器。

3. 控制器：选型为Arduino Uno开发板。

4. 电源：选型为12V 5A直流电源。

5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。

三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。

它具有以下特点：1. 转动精度高，步距角可调。

2. 响应速度快，控制精度高。

3. 结构简单，易于安装和维护。

4. 工作可靠，寿命长。

步进电机的工作原理是：通过控制驱动器输出脉冲信号，使步进电机内部的线圈依次通电，从而产生步进运动。

四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）将步进电机连接到驱动器上，确保电机线序正确。

（2）将驱动器连接到Arduino Uno开发板上，使用连接线连接相应的引脚。

（3）连接电源，确保电源电压与驱动器要求的电压一致。

2. 编写控制程序（1）使用Arduino IDE编写程序，实现步进电机的正转、反转、调速等功能。

（2）通过串口监视器观察程序运行情况，调试程序。

3. 调试步进电机（1）测试步进电机的正转、反转功能，确保电机转动方向正确。

（2）调整步进电机的转速，观察电机运行状态，确保转速可调。

（3）测试步进电机的步距角，确保步进精度。

4. 实验数据分析（1）记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。

（2）分析步进电机的运行状态，评估其性能。

五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常，转动方向正确。

2. 调速测试步进电机转速可调，调节范围在1-1000步/秒之间。

3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度，与理论值相符。

4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期，可满足实验要求。

实验步进电机控制实验

实验步进电机控制实验

实验步进电机控制实验一、实验目的掌握步进电机的工作原理和控制方法二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容单片机通过244设置步进电机运行的步数和方向，并显示在数码管上，同时驱动电机按照设定的步数和方向转动，同时在数码管上显示电机的实际转动步数。

四、实验原理步进电机工作原理见模块说明书，控制电路如下图：五、实验步骤1、实验连线：P1口的P1.0---P1.3分别接模块上的A、B、C、D。

CS244接CS0,244的输入IN0--IN7接平推开关KK1--KK8的输入K1--K8。

P1.7接单脉冲输出P-。

2、运行Keil C运行环境，打开Step4文件夹下的Step4.uv2，检查工程的Debug 参数设置是否正确，然后全速运行，数码管的左两位显示设定的步数（16进制），可以通过改变平推开关kk1—kk7的状态设定不同的运行步数，改变kk8的状态可改变电机的转动方向，在数码管上当数值位的小数点位点亮时，表示为逆时针方向，否则为顺时针方向。

完成设置后，按动单脉冲开关Pules，电机按照设定的方向和步数开始转动，同时在数码管的右侧显示电机的转动步数，当达到设定值时，电机停止转动。

3、观察步进电机的运动与设定值是否一致。

六、实验结果输入运行步数N，电机运行N步后停止，且方向与设定方向一致。

七、程序框图实验直流电机调压调速实验一、实验目的掌握直流电机测速和调速的工作原理二、实验设备1、EL-MUT-III型单片机实验箱2、8051CPU模块3、电机综合模块三、实验内容电机每转一周，SIGNAL端产生一如图所示的脉冲,通过用INT0检测该脉冲的高电平，并从P10输出输出一8253的GATA信号来控制8253计数器的启停。

通过8253的计数值计算转速，转速值经主机箱RS232串口送至PC机，在PC机上进行PID计算，计算结果通过串口送给CPU，经D/A转换成电压，控制电机转速。

步进电控制实验报告

步进电控制实验报告

一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及其应用领域。

2. 掌握单片机控制步进电机的技术方法。

3. 熟悉步进电机的驱动电路设计。

4. 通过实验验证步进电机控制系统的性能。

二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电机，具有精度高、响应快、控制简单等优点。

其工作原理是：当输入一定频率的脉冲信号时，步进电机按照一定的步距角转动。

步进电机的步距角与线圈匝数、绕组方式有关。

本实验采用单片机控制步进电机，通过编写程序实现步进电机的正转、反转、停止、转速调节等功能。

三、实验设备1. 单片机实验平台：包括51单片机、电源、按键、数码管等。

2. 步进电机驱动模块：用于驱动步进电机，包括驱动电路和步进电机本体。

3. 实验指导书。

四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）连接单片机实验平台，包括电源、按键、数码管等。

（2）连接步进电机驱动模块，包括电源、控制线、步进电机本体等。

（3）检查电路连接是否正确，确保无误。

2. 编写控制程序（1）初始化单片机相关端口，包括P1口、定时器等。

（2）编写步进电机控制函数，包括正转、反转、停止、转速调节等功能。

（3）编写主函数，根据按键输入实现步进电机的控制。

3. 下载程序（1）将编写好的程序下载到单片机实验平台。

（2）检查程序是否下载成功。

4. 测试实验（1）观察数码管显示的转速挡次和转动方向。

（2）通过按键控制步进电机的正转、反转、停止和转速调节。

（3）观察步进电机的转动情况，验证控制程序的正确性。

五、实验结果与分析1. 实验结果（1）通过按键控制步进电机的正转、反转、停止和转速调节。

（2）数码管显示转速挡次和转动方向。

（3）步进电机按照设定的方向和转速转动。

2. 实验分析（1）通过实验验证了单片机控制步进电机的可行性。

（2）实验结果表明，控制程序能够实现步进电机的正转、反转、停止和转速调节等功能。

（3）实验过程中，需要对步进电机驱动模块进行合理设计，以确保步进电机的稳定运行。

步进电机控制实训报告

步进电机控制实训报告

一、实训背景随着科技的飞速发展，步进电机在工业自动化、精密定位、医疗设备等领域得到了广泛的应用。

为了深入了解步进电机的原理和应用，提高自身的动手实践能力，我们进行了步进电机控制实训。

二、实训目标1. 理解步进电机的原理和工作方式。

2. 掌握步进电机的驱动方法和控制方法。

3. 学会使用单片机对步进电机进行编程和控制。

4. 提高团队协作能力和问题解决能力。

三、实训内容1. 步进电机原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的执行元件。

其特点是响应速度快、定位精度高、控制简单。

步进电机每输入一个脉冲信号，就转动一个固定的角度，称为步距角。

步距角的大小取决于电机的结构，常见的步距角有1.8度、0.9度等。

2. 步进电机驱动步进电机的驱动通常采用步进电机驱动器。

驱动器将单片机输出的脉冲信号转换为驱动步进电机的电流信号，实现对步进电机的控制。

常见的驱动器有L298、A4988等。

3. 单片机控制本实训采用AT89C51单片机作为控制核心。

通过编写程序，控制单片机输出脉冲信号，实现对步进电机的正转、反转、停止、速度等控制。

4. 实训步骤（1）搭建步进电机驱动电路，连接单片机、步进电机、按键等外围设备。

（2）编写程序，实现以下功能：- 正转、反转控制；- 速度控制；- 停止控制；- 按键控制。

（3）使用Proteus仿真软件进行程序调试，验证程序的正确性。

（4）将程序烧录到单片机中，进行实际硬件测试。

四、实训结果与分析1. 正转、反转控制通过编写程序，实现了对步进电机的正转和反转控制。

在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机按照设定的方向转动。

2. 速度控制通过调整脉冲信号的频率，实现了对步进电机转速的控制。

在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机的转速随脉冲频率的变化而变化。

3. 停止控制通过编写程序，实现了对步进电机的停止控制。

在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机在停止信号后立即停止转动。