课程设计三相六拍步进电机plc控制系统
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三相六拍步进电机课程设计报告
数字电子技术课程设计报告一、步进电机相关知识介绍步进电机是一种数字信号控制的传动机构, 若在其输入端加入一个脉冲信号, 该电动机就会转动一个角度或移动一定距离。
步进电机由转子和定子两部分组成。
在定子的6个磁极上分别绕有绕组, 对称的绕组形成一相绕组, 三相电机有A.B.C三相绕组。
每给一相绕组通电一次称为一拍。
三相六拍步进电机的工作的次序为A—AB—B—BC—C—CA—A。
步进电机每步旋转的角度大小, 称为步距角。
它是由电动机本身转子的齿数和每一个通电循环内通电节拍决定的。
本次课程设计采用转子为4个齿的步进电机, 三相六拍模式的步距角为15°。
脉冲信号按规定的方式分配给步进电机各相绕组, 使各相绕组轮流接受脉冲信号的控制, 通常是由环形分配器来实现的。
实现这种分配方式的电路称为环形分配器。
它是一个中间转换环节, 前面与脉冲振荡器相接, 后面接功率驱动器。
三者组成了步进电机的驱动电路。
环形脉冲分配器的设计是驱动电路设计的第一步, 也就是本次课程设计的重点和难点。
环形分配器目前逐步走向集成电路化, 各种相数的步进电机环形分配器的集成块市场已有出售, 但采用各种门电路和常用芯片组成的环形分配器仍普遍应用。
此次课程设计要求运用数字电路设计一个三相六拍步进电机控制器, 其意义便在于此。
二、方案设计1.电路设计要求对三相六拍步进电机的控制, 主要分为两个方面: 三相绕组的接通与断开顺序控制。
即: 正转顺序: A-AB-B-BC-C-CA-A: 反转顺序: A-AC-C-CB-B-BA-A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）可正转起动或反转起动；（2）运行过程中, 点击能够正转、反转、保持；（3）可使用手动使时钟频率f=1~50Hz, 连续可调。
2.电路用到的实验仪器74LS00*3（与非门）74LS74*2（D触发器）74LS04 *1(非门)LED灯*3+5V 电源导线若干时钟频率发生器三、总体设计原理及框图通常来说, 步进电机驱动器所要实现的功能简单来说就是控制电机的转动方向和转速。
步进电机控制PLC课程设计
步进电机控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解步进电机的原理、结构和应用场景；2. 学生能掌握PLC在步进电机控制中的编程方法和技巧；3. 学生了解步进电机与PLC接口的硬件连接和调试方法；4. 学生掌握步进电机速度、位置和加速度等参数的调整方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现简单的步进电机控制程序；2. 学生具备调试和优化步进电机控制系统的能力；3. 学生能够结合实际需求，选择合适的PLC和步进电机进行项目设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学生学习热情；2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，提高学生的综合素质；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在实际操作中掌握步进电机控制技术。
学生特点：学生具备一定的电气基础和PLC编程知识，对步进电机控制有一定了解。
教学要求：结合实际案例，以任务驱动的方式进行教学，注重培养学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际项目中，提高学生的综合应用能力。
二、教学内容1. 步进电机原理与结构- 步进电机的分类、工作原理- 步进电机的结构特点及参数2. PLC在步进电机控制中的应用- PLC与步进电机的连接方式- 步进电机控制程序编写方法- PLC编程软件的使用3. 步进电机控制系统的设计与实现- 系统硬件设计：PLC选型、步进电机选型、接口电路设计- 系统软件设计：步进电机控制算法、PLC程序设计4. 步进电机控制系统的调试与优化- 系统调试方法与步骤- 常见问题及解决方法- 系统性能优化策略5. 实践项目案例分析- 案例一：简易步进电机控制系统设计- 案例二：复杂步进电机控制系统设计教学内容安排与进度：第一周：步进电机原理与结构第二周：PLC在步进电机控制中的应用第三周：步进电机控制系统的设计与实现第四周：步进电机控制系统的调试与优化第五周：实践项目案例分析及讨论教材章节关联：本教学内容与教材中“第三章 步进电机控制技术”和“第四章 PLC控制技术”相关章节紧密关联。
三相六拍步进电机PLC控制系统设计
PLC的输出信号有三个，即三个输出继电器。
根据I/O端子的数量和种类，选择FX2N-16MR PLC机一台。
3.2
名称
代码
地址编号
输入
停止
SB0
X000
正转
SB1
X001
反转
SB2
X002
低速
SB3
X003
高速
SB4
X004
输出
A相
KM1
Y000
B相
KM2
Y001
C相
KM3
Y002
3.3 I/O
第四章
设
计
技
术
参
数
采用PLC构成三相六拍步进电机的电气控制系统。控制要求查阅相关文献。
设
计
要
求
1)根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。
2)根据控制要求，编制PLC控制程序
3)按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。
参
考
资
料
1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社2008
a.A相通电b.A、B相通电c.B相通电d.B、C相通电
图1三相六拍步进电机通电时转子位置
设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图1a）。然后在A相继续通电的情况下接通B相，这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止，这时转子的位置如图1b所示，即转子从图1a位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电，这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图1c），转子从图1c的位置又转过了15°，其位置如图1d所示。这样，如果按A→AB→B→BC→C→CA→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→AC→C→CB→B→BA→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。
根据I/O端子的数量和种类，选择FX2N-16MR PLC机一台。
3.2
名称
代码
地址编号
输入
停止
SB0
X000
正转
SB1
X001
反转
SB2
X002
低速
SB3
X003
高速
SB4
X004
输出
A相
KM1
Y000
B相
KM2
Y001
C相
KM3
Y002
3.3 I/O
第四章
设
计
技
术
参
数
采用PLC构成三相六拍步进电机的电气控制系统。控制要求查阅相关文献。
设
计
要
求
1)根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。
2)根据控制要求，编制PLC控制程序
3)按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。
参
考
资
料
1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社2008
a.A相通电b.A、B相通电c.B相通电d.B、C相通电
图1三相六拍步进电机通电时转子位置
设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图1a）。然后在A相继续通电的情况下接通B相，这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止，这时转子的位置如图1b所示，即转子从图1a位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电，这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图1c），转子从图1c的位置又转过了15°，其位置如图1d所示。这样，如果按A→AB→B→BC→C→CA→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→AC→C→CB→B→BA→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。
三相六拍步进电动机控制程序的控制与调试
江西理工大学应用科学学院西门子PLC 课程设计专 业： 自动化 班 级： 姓 名：学 号：设计报告格式20分设计内容60分10分 10分 总计得分封面 3页面布局 5目录格式 3图表质量 4间距、行距、字体6工艺过程分析 8系统控制要求 8 I/O 分配 5设备选型 5电气原理图 系统程序设计 10动手实践能力 10总印象评分 10主电路 8控制电路 8外围接线图 82011年06月21日目录第1章绪论 (1)1.1 课题介绍及研究意义 (1)1.3 课题内容 (2)1.4 课题要求 (2)1.5 分析工艺流程 (2)第2章系统方案设计 (4)2.1方案原理分析 (4)2.2可行性研究 (4)第三章控制系统的I/O及地址分配 (5)第四章电气控制系统原理图 (6)4.1主电路图 (6)4.2 控制电路图 (6)4.3 外端子接线图 (6)第五章系统程序 (7)第六章有关步进电机的使用 (12)第七章总结 (15)7.1总结 (15)7.2参考文献 (15)第1章绪论1.1 课题介绍及研究意义三相六拍步进电动机是一典型单定子、径向分组、反应式伺服电机。
它与普通电机一样，分为定子和转子两部分，其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。
定子铁芯由电工钢片叠压而成。
定子绕组绕制在定子铁芯上，六个均匀分布齿上的线圈，在直径方向上相对的两个齿上的线圈串连在一起，构成一相控制绕组。
三相步进电机可构成三相控制绕组，若任一相绕组通电，便形成一组定子磁极。
在定子的每个磁极上，即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，转子上没有绕组，只有均匀分布的40个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，与磁极上的小齿一致。
此外，三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距。
当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时，B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1/3齿距角，C相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮2/3齿距角。
三相六拍步进电机PLC控制设计和调试
《机电一体化系统设计》课程设计三相六拍步进电机PLC控制设计和调试的设计目录第一章绪论 (2)1.1研究的现状 (2)1.2PLC控制步进电机发展的趋势 (3)1.3本设计的目的、意义 (3)1.4小结 (3)第二章三相六拍步进电机的PLC控制和要求 (3)2.1可编程控制器的工作原理 (3)2．2步进电机的工作原理及其控制要求 (5)2.2.1工作原理 (5)2.2.2控制要求 (6)2.2.3步距角的细分 (7)2．3PLC控制系统所需I/O点数的确定和存储器容量的估算 (7)2．4PLC控制系统所需机型的选择 (8)2．5PLC控制系统的设计思想 (8)第三章实验调试和结果分析 (9)3.1PLC控制系统中I/O端子接线图及I/O地址分配表 (9)3.1.1 步进电机I/O分配表 (9)3.1.2 I/O端子接线图 (9)3.1.3 步进电机控制流程图 (9)3.2梯形图 (9)3.3指令语句表 (9)3.4实验的时序图 (9)3.5实验调试中遇到的问题及解决方案 (9)3.6小结 (10)第四章．论文总结及展望 (10)4.1论文总结 (10)4.2工作展望 (11)致谢 (12)参考文献 (12)摘要充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。
本设计是用PLC做三相六拍步进电机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。
其次可以通过对按钮的控制来实现对高、中、低速度的控制。
关键词：PLC控制三相六拍步进电机电机正反转第一章绪论1.1研究的现状目前对于对步进电机的控制存在精度和价格方面的矛盾。
因为高精度的实时演算需要较高性能的DSP芯片，成本较高。
因此现在的控制方法是采用大量的硬件电路。
这种控制方法的精度不但较低，且成本较高。
国内为了省钱就大多数使用相对省资源的查表法，但是对于速度变化范围很大的控制来说，在低速时会由于表本身的精度原因造成稳定性变差，噪声变大的问题。
步进电机控制PLC课程设计
步进电机控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解步进电机的工作原理及特点，掌握其与PLC的连接方式；2. 学习并掌握PLC编程中与步进电机控制相关的基础知识和技能；3. 了解步进电机在不同应用场景下的控制要求，能结合实际需求进行PLC程序设计。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成步进电机与PLC的接线；2. 掌握使用PLC编程软件，编写并调试步进电机控制程序；3. 能够通过实验操作，观察并分析步进电机运行状态，解决实际控制过程中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发学生对自动化控制技术的兴趣；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生勇于探索、积极创新的精神，增强对工程技术应用的自信心。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，以实用性和操作性为核心。
课程目标旨在帮助学生掌握步进电机控制PLC的相关知识，培养实际操作能力，并激发学生对自动化领域的热爱和兴趣。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 步进电机基础知识：介绍步进电机的工作原理、结构特点及性能参数，对应教材第3章；2. PLC基础知识：回顾PLC的基本组成、工作原理及编程方法，重点掌握与步进电机控制相关的内容，对应教材第4章；3. 步进电机与PLC的连接：讲解步进电机与PLC的接线方式，包括电源、信号线等连接，对应教材第5章；4. 步进电机控制程序设计：学习并实践编写步进电机控制程序，包括启停、速度调节、方向控制等，对应教材第6章；5. 步进电机控制实验操作：开展实验操作，验证控制程序的正确性，观察并分析步进电机运行状态，对应教材第7章；6. 步进电机控制应用案例分析：分析实际应用中步进电机控制案例，了解不同场景下的控制需求，对应教材第8章。
教学内容安排和进度：第1周：步进电机基础知识学习；第2周：PLC基础知识回顾；第3周：步进电机与PLC的连接；第4周：步进电机控制程序设计；第5周：步进电机控制实验操作；第6周：步进电机控制应用案例分析及总结。
三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试-PLC课程设计
目录第一章分析题目要求 (2)1.1 课题内容 (2)1.2 课题要求 (2)1.3 分析工艺流程 (2)第二章控制系统的I/O及地址分配 (4)第三章电气控制系统原理图 (5)3.1主电路图 (5)3.2 控制电路图 (5)3.3 外端子接线图 (5)第四章系统程序 (6)第五章有关步进电机的使用 (11)第六章总结 (14)6.1总结 (14)6.2参考文献 (15)第一章分析题目要求1.1 课题内容用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。
3．具有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。
2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。
1.2 课题要求1．按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。
2．完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。
3. 完成课程设计说明书。
1.3 分析工艺流程本课题要求步进电机是三相六拍运行三相六拍正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA三相六拍反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB所以我们可以根据通电的顺序，给相应的相序分配相应的地址，按照控制的要求我们就可以给出相应的控制程序。
该控制系统的控制原理图如下1-1：图1-1 系统控制原理图所以由以上控制系统的要求可以给出控制系统的程序流程图1-2:图1-2 程序控制流程图第二章控制系统的I/O及地址分配本控制系统的输入/输出信号的名称，代码及地址编号如表2-1第三章电气控制系统原理图3.1主电路图参照《电器与PLC控制技术试验指导书》实验16 三相步进电机的模拟控制，可以知道，我们可以用PLC直接去控制电机。
所以主电路是非常简单的，这里不再画出。
3.2 控制电路图控制电路由于用到的输入都是直接接在PLC上的，其控制过程相对比较简单。
三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试
课韪一基于PLC的三相六拍步进电动机控制程序设计一、课题内容：用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。
二、课题要求：1．按题意要求，对PLC进行选型，画出PLC端子接线图。
2．完成梯形图控制程序设计，完成调试。
3. 完成课程设计书。
课韪二艺术彩灯造型的PLC控制某艺术彩灯造型演示板如图所示，图中A、B、C、D、E、F、G、H为八只彩灯，呈环形分布，控制要求如下（灯的点亮顺序）将启动开关S1合上，八只彩灯同时亮1s，即ABCDEFFH同时亮1s，接着八只彩灯按逆时针方向轮流各亮1s，即A亮1s→B亮1s→C亮1s→D亮1s→E亮1s→F亮1s→G亮1s →H亮1s;接下来八只彩灯又同时亮1s,即ABCDEFFH同时亮1s，然后八只彩灯按顺时针方向轮流各亮1s，即H亮1s→G亮1s→F亮1s→E亮1s→D亮1s→C亮1s→B亮1s→A亮1s。
然后按此顺序重复执行，按下停止开关S2，所有灯灭。
课题三全自动洗衣机PLC控制一、课题内容：全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。
二、控制要求：（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水（2）2秒后开始洗涤（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5）开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6）清洗完成，报警3秒并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）课题四病床呼叫器的PLC控制一、任务描述某住院病房有14个房间，每个房间有4张床，病床编号由房间号和床号组成，分别为011、012、013、014、021、022、 (141)142、143、144。
三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试
现代控制技术及PLC控制课程设计姓名学号班级机电专业机械电子工程院别机械工程学院指导教师2013年7月5日内容摘要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。
目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。
但采用单片机控制, 不仅要设计复杂的控制程序和I /O 接口电路, 实现比较麻烦, 而且对工业现场的恶劣环境适应性差, 可靠性不高。
使用PLC可编程控制器实现三相六拍步进电动机驱动，可使步进电动机东芝的抗干扰能力强，可靠性高，同时，由于实现了模块化结构，是系统结构十分灵活，而且编程语言简短易学，便于掌握，可以进行在线修改，柔性好，体积小，维修方便。
本设计是利用PLC做三相六拍步进电动机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正,反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。
其次可以通过对按钮的控制来实现对高，低速度的控制。
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计最重要的一条原则。
本设计更加便于实现对步进电机的制动化控制。
目录1引言 (1)2系统总体方案设计 (2)2.1系统硬件配置及组成原理 (2)2.2 方案原理分析 (3)2.3 可行性研究 (3)2.4 设计思想 (3)3 控制系统设计 (4)3.1 控制程序图及软件模块 (4)3.2 梯形图程序设计与梯形图 (5)3.3 三相六拍步进电机控制语句表 (9)3.4 PLC接线图与主电路图 (10)4 心得体会 (11)5 参考文献 (12)引言课题内容用PLC控制三相六拍电动机，控制要求如下：1.三相步进电动机有三个绕组：A,B,C,正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2.要求能实现正，反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。
3．就有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。
西门子PLC课程设计--三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试
机电工程学院课程设计说明书设计题目: 三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试内容摘要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。
目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。
但采用单片机控制, 不仅要设计复杂的控制程序和I /O 接口电路, 实现比较麻烦, 而且对工业现场的恶劣环境适应性差, 可靠性不高。
使用PLC可编程控制器实现三相六拍步进电动机驱动，可使步进电动机东芝的抗干扰能力强，可靠性高，同时，由于实现了模块化结构，是系统结构十分灵活，而且编程语言简短易学，便于掌握，可以进行在线修改，柔性好，体积小，维修方便。
本设计是利用PLC做三相六拍步进电动机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正,反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。
其次可以通过对按钮的控制来实现对高，低速度的控制。
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计最重要的一条原则。
本设计更加便于实现对步进电机的制动化控制。
关键词：PLC控制;三相六拍;步进电动机;电机正反转目录引言 (1)第1章步进电动机和PLC简介 (2)1.1步进电动机 (2)1.1.1三相六拍步进电动机 (2)1.2PLC简介 (3)1.2.1可编程控器概述 (3)1.2.2 可编程控制器的定义 (3)1.2.3 PLC的特点 (3)第2章三相六拍步进电动机控制程序的设计 (5)2.1控制程序流程图及软件模块 (5)2.2梯形图程序设计 (7)2.2.1 CPU的选择 (7)2.2.2输入输出编址 (7)2.2.3状态真值表 (7)2.3梯形图程序 (8)2.4三相六拍步进电机控制语句表 (12)2.5程序的运行及调试 (14)2.6I/O接线图 (16)结论 (17)设计总结 (18)谢辞 .................................................. 错误！未定义书签。
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学号20142164４4《电气控制与可编程控制技术》课程设计(2０１4级本科)题目：三相六拍步进电机PＬC控制系统的设计系（部）院：物理与机电工学院专业: 能源与动力工程作者姓名: 周正峰指导教师: 单乐职称:助教完成日期: 2 0 1 7 年７月１３日目录目录ﻩ错误!未定义书签。
摘要ﻩ错误!未定义书签。
第一章可编程程序控制器（PLＣ)ﻩ错误!未定义书签。
1.1 PLC的定义ﻩ错误!未定义书签。
1.２ＰLＣ的特点ﻩ错误!未定义书签。
1．3步进电机的特点………………………………………………………………………………………５第二章系统总体方案设计................................................... 错误!未定义书签。
2.1三相六拍步进电机的控制要求 ........................................ 错误!未定义书签。
2.2方案原理分析ﻩ错误!未定义书签。
第三章PLC控制系统设计.................................................... 错误!未定义书签。
3．1输入输出编址ﻩ错误!未定义书签。
3.2选择PLC的类型 .................................................... 错误!未定义书签。
3.3 PＬＣ外部接线图................................................... 错误!未定义书签。
３.4控制流程图: ...................................................... 错误!未定义书签。
３．5梯形图程序设计 .................................................. 错误!未定义书签。
3.６语句表ﻩ错误!未定义书签。
3.7 主电路图ﻩ错误!未定义书签。
3．8元件布置图 ....................................................... 错误!未定义书签。
3.9程序的运行及调试 .................................................. 错误!未定义书签。
总结ﻩ错误!未定义书签。
参考文献.................................................................. 错误!未定义书签。
摘要步进电机就是一种控制精度极高的电机，在工业上有着广泛的应用。
步进电机具有快速启停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制机及仪表仪器的控制原件。
基于PLC控制的步进电机具有设计简单,实现方便，参数设计置灵活等优点。
矩角不易丢失。
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PＬC控制步进电机系统的原理,及硬件和软件的设计方法。
其内容主要包括I/O分配表、ＰLＣ外部接线图、控制流程图、主电路图、梯形图、原件清单及语句表。
本文设计过程中使用了十六移位寄存器,大大简化了程序的设计，使程序更简凑，方便了设计。
关键词: PLＣ；梯形图;三相六拍步进电机第一章可编程程序控制器（PＬC）1.1 PＬC的定义可编程控制器(Pｒogrammａｂle Coｎtｒoｌleｒ)简称PC，但个人计算机(PeｒsonaｌCoｍｐuter）也简称PC，为了区别，人们仍习惯称可编程控制器为PLC(ProgrammablｅLogical Controllｅr)。
国际电工委员会（Inｔeｒnａtｉonaｌ Electrｉｃａl Commiｔtｅe)于1９87年颁布了可编程控制器的标准及其定义:“可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
”可编程控制器是６0年代末在美国首先出现,当时叫可编程逻辑控制器PLＣ（Proｇrａｍmaｂle Ｌｏgiｃ Coｎｔrollｅr),目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。
根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。
控制器和被控对象连接方便。
随着半导体技术,尤其是微处理器和微型计算机技术的发展,到70年代中期以后,PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路,这时的ＰLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
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。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PＬC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器,在实施阶段再确定工艺过程。
另一方面,从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器,适合批量生产。
特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣环境的能力,受到用户的青昧，因而在冶金、化工、交通、电力等诸多领域获得广泛的应用,与机器人、CAD/ＣＡＭ一起，被称为现代工业控制的三大支柱。
可编程控制器正成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。
由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎,并得到迅速的发展。
目前,可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
1．２ PＬC的特点ＰＬC作为一种专用于工业环境的、具有特殊结构的计算机,有其显著的特点。
1) 可靠性高，抗干扰能力强传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。
由于触点接触不良,容易出现故障。
PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/１0~1/１00,因触点接触不良造成的故障大为减少。
高可靠性是电气控制设备的关键性能。
PＬC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。
例如三菱公司生产的F系列ＰLＣ平均无故障时间高达30万小时。
一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。
从PLＣ的机外电路来说,使用PＬC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。
此外,PLC 带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。
在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。
这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
2）硬件配套齐全,功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。
PLＣ的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。
PLC有较强的带负载能力,可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器，可以用于各种规模的工业控制场合。
除了逻辑处理功能以外，现代PＬC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。
近年来ＰＬC的功能单元大量涌现,使ＰＬC渗透到了位置控制、温度控制、ＣNC等各种工业控制中。
加上PＬＣ通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3）易学易用,深受工程技术人员欢迎PLＣ作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。
它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PL Ｃ的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
4) 安装方便，扩展灵活PLＣ采用标准的整体式和模块式硬件结构，现场安装简便，接线简单,工作量相对较小；而且能根据应用的要求扩展输入—输出模块或插件，系统集成方便灵活。
各种控制功能通过软件编程完成，因而能适应各种复杂情况下的控制系统，也便于控制系统的改进和修正，特别适应各种工艺流程变更较多的场合。
5）系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便，容易改造PLＣ的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。
这种编程方法很有规律,很容易掌握。
对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。
ＰLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
这很适合多品种、小批量的生产场合。
６) 体积小,重量轻，能耗低以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于１00mｍ,仅相当于几个继电器的大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~１/1０。
它的重量小于15０g,功耗仅数瓦。
由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
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。
步进电机具有快速起停、精确步进核定位等特点，所以现场用作工业过程控制机仪器仪表的控制元件。
目前，比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。
但采用单片机控制，不仅要复杂的控制程序和Ｉ/O接口电路，实现比较麻烦。
基于PLC控制的步进电机具有设计简单实现方便,参数设计置灵活等优点。
步进电机广泛应用于对精度要求较高的的运动控制系统中,如机器人、打印机、软件驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。
矩角特性好，步进电机启动转矩较大,运行不易失步。