基于plcs7-300的步進(jìn)電機(jī)開環(huán)設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計論文-文庫吧
2025-07-25 18:45 本頁面
【正文】 2 可編程控制器是電氣控制技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)。《可編程控制器》為“自動化和電氣工程及其自動化”專業(yè)的一門重要專業(yè)課。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工廠電氣控制設(shè)備技術(shù)和可編程控制器的使用、分析和設(shè)計自動生產(chǎn)過程中的控制電路，掌握其使用方法。 PLC 課程設(shè)計的主要目的，是通過對某個簡單的自動化生產(chǎn)設(shè)備、某條簡單的自動化生產(chǎn)線、某些簡單的工藝過程的調(diào)查研究，使學(xué)生明確生產(chǎn)工藝對電氣控制提出 的各項(xiàng)要求。根據(jù)這些要求，進(jìn)行 PLC 控制系統(tǒng)的原理設(shè)計、硬件配置及軟件編程設(shè)計。通過不斷地調(diào)試和完善程序來滿足生產(chǎn)工藝的要求。 本課程設(shè)計提供了設(shè)計的備選課題。通過課程設(shè)計，使學(xué)生進(jìn)一步熟悉 PLC 控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并培養(yǎng)學(xué)生決實(shí)際問題的能力，掌握系統(tǒng)設(shè)計的思路及方法。 設(shè)計目的 ⑴ 了解步進(jìn)電機(jī)的工作原理及步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制原理。 ⑵ 綜合應(yīng)用所學(xué) PLC知識設(shè)計基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)； ⑶ 通過自行編程調(diào)試掌握 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。 設(shè)計過程 步進(jìn)電機(jī)原理簡介 步進(jìn) 電動機(jī)是一種將數(shù)字式電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的機(jī)電元件，每一個脈沖信號可以使步進(jìn)電機(jī)前進(jìn)一步，轉(zhuǎn)過的角度與控制脈沖的個數(shù)呈嚴(yán)格的正比關(guān)系。其運(yùn)行速度與控制脈沖頻率呈嚴(yán)格的正比關(guān)系，正是這個特點(diǎn)，使其可以和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)相結(jié)合，成為比較理想的執(zhí)行元件。步進(jìn)電機(jī)主要應(yīng)用于開環(huán)位置控制系統(tǒng)中。目前步進(jìn)電機(jī)在數(shù)控機(jī)床、計算機(jī)外圍設(shè)備、鐘表、包裝機(jī)械、食品機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。 步進(jìn)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。以二相步進(jìn)電機(jī)為例，定子上有兩組相對的磁極，每對磁極纏有同一繞組，形成一相。定子和轉(zhuǎn)子上分布著大 小、間距相同的多個小齒。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)某一相通電形成磁場后，在電磁力的作用下，轉(zhuǎn)子被強(qiáng)行推動到最大磁導(dǎo)率（或最小磁阻）的位置。步進(jìn)電機(jī)接收到一個脈沖信號，就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)過一個步距角θ，對于一個 m相 n拍的步進(jìn)電機(jī)來說，每走完 n拍，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個齒距角φ，所以齒距角φ與步距角θ的關(guān)系為： 360nn?? ?? ?轉(zhuǎn) 子 齒 數(shù) 從控制原理上，步進(jìn)電機(jī)可以分為反應(yīng)式、永磁式和混合式步進(jìn)電機(jī)三大類 ；按照控制繞組的相數(shù)可以分為兩相、三相、四相??。 本課程設(shè)計中用到的步進(jìn)電機(jī)為兩相步進(jìn)電機(jī)。該步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子共有 50 個齒，所以齒距角為 176。電機(jī)每相電流為 ，相電壓為 5V。 3 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路 本設(shè)計中用到的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路圖如圖 1 所示： 4 圖 1 步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路 5 圖中 TL1～ TL4對應(yīng)的是面板上的插孔。圖中標(biāo)注的 A 及 A ， B 及 B 分別表示 步進(jìn)電機(jī)的定子的兩相繞組的四個端子。 兩相步進(jìn)電機(jī)的通電方式 單四拍通電方式：每次只有一相繞組通電，四拍構(gòu)成一定循環(huán)。兩相繞組按照 A— B— A — B— A的次序輪流通電。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 41 轉(zhuǎn)子齒距。 雙四拍通電方式：每次有兩相繞組同時通電，兩相控制繞組按 AB— BA — A B — B A— AB的次序輪流通電。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度與單四拍相等都是 41 轉(zhuǎn)子齒距，但與單四拍的空間定位不重合。 單、雙八拍的通電方式：上兩種通電方式的循環(huán)拍數(shù)等于 4，稱為滿步通電方式。若通電方式等于 8，稱為半步通電方式，即按 A— AB— B— BA — A — A B — B — B A— A 的次序通電。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 81 轉(zhuǎn)子齒距。 在上述通電方式中，改變通電的循環(huán)方向即可改變步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，改變通電的頻率
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