畢業(yè)設(shè)計(jì)論文基于plc的步進(jìn)電機(jī)的控制-wenkub
2023-07-13 10:30:35 本頁(yè)面
【正文】 基于PLC的步進(jìn)電機(jī)的控制摘 要：小型PLC在編程，I/O擴(kuò)展，通訊接口，開(kāi)關(guān)量和模擬量的調(diào)節(jié)以及一些特殊功能模塊如高速計(jì)數(shù)輸入和脈沖輸出的應(yīng)用上已經(jīng)基本滿(mǎn)足用戶(hù)的需求了。關(guān)鍵詞：S7200 PLC 兩相混合式步進(jìn)電機(jī) PLC編程Control of stepping motor based on PLCAbstract: In the field of programming, I/O expansion, Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of high speed pulse input and output, the PLC has already met demands of users. But the PLC will continue to improve and develop, as the development of application requirements and related technical performance. This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor, and how to control it based on the S7200 PLC. The article is about how the PLC controlling the twophase hybrid stepping motor. With the switch button, it can function as: start,positive rotation，inversion.Key words: S7200 PLC twophase hybrid stepping motor PLC programming目錄第一章 緒論 1 概述 1 S7200PLC國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 2 論文的主要研究工作 3第二章 西門(mén)子 S7200 PLC 4 PLC的產(chǎn)生 4 PLC的特點(diǎn) 4 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 4 硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便 5 通用性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng) 5 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 5 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少 5 維修工作量小，維修方便 5 體積小，能耗低 5 PLC的系統(tǒng)構(gòu)成 6 主機(jī) 6 I/O擴(kuò)展機(jī) 6 外部設(shè)備 7 7（）的特殊存儲(chǔ)器 7 PTO的使用 9 PLC的選擇 10 CPU224 10 工作方式 10 掃描周期 11 性能簡(jiǎn)介及特點(diǎn) 11 PLC技術(shù)在步進(jìn)電機(jī)控制中的應(yīng)用 12第三章 步進(jìn)電機(jī) 14 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) 14 步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù) 15 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及分類(lèi) 15 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 16 步進(jìn)電機(jī)的分類(lèi) 16 步進(jìn)電機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用 17第四章S7200 PLC控制步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì) 18 步進(jìn)電機(jī)的選擇 18 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 19 驅(qū)動(dòng)器的選擇 19 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù) 19 驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置 22 PLC控制步進(jìn)電機(jī) 22 23 控制電機(jī)方向轉(zhuǎn)動(dòng) 24 程序調(diào)試 25第五章 論文總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 29致謝 30附錄 31第一章 緒論 概述可編程控制器(簡(jiǎn)稱(chēng) PLC) 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是在20 世紀(jì) 60 年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國(guó)科學(xué)家首先研制成功的。產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程現(xiàn)代社會(huì)要求生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)市場(chǎng)的需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以?huà)呙璧姆绞浇邮宅F(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶(hù)程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶(hù)程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。2）存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱(chēng)為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機(jī)繞組通電的相序，便可控制步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量、速度和方向。 S7200PLC國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40％。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。 論文的主要研究工作掌握步進(jìn)電機(jī)的原理及其驅(qū)動(dòng)方法，掌握西門(mén)子S7200 PLC的原理與程序設(shè)計(jì)方法。如果工藝要求發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的元件和接線(xiàn)也需要作相應(yīng)的變動(dòng)，改造的工期長(zhǎng)、費(fèi)用高，通用性和靈活性較差。 PLC的特點(diǎn) 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 考慮到企業(yè)中一般電氣技術(shù)人員和技術(shù)工人的傳統(tǒng)讀圖習(xí)慣和應(yīng)用微機(jī)的實(shí)際水平，PLC配備有他們最容易接受和掌握的梯形圖語(yǔ)言。 硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便 PLC配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)選用，用戶(hù)不必自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。組成系統(tǒng)后，如果工藝變化，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應(yīng)變化。 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線(xiàn)工作量大大減少。用更換模塊的方法可以迅速地排除PLC的故障。它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機(jī)相似，主要由主機(jī)、I/O擴(kuò)展機(jī)、外圍設(shè)備三部分組成， 主機(jī)主機(jī)由CPU（微處理器）、存儲(chǔ)器、輸入／輸出單元、電源等部分組成。PLC的存儲(chǔ)器有兩種：系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序存儲(chǔ)器。輸入輸出（I／O）單元是PLC與輸入控制信號(hào)和被控制設(shè)備連接起來(lái)的部件，輸入單元接收從開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器觸點(diǎn)和傳感器等輸入的現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)，并將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU能接收和處理的數(shù)字信號(hào)。電源組件內(nèi)還裝有備用鋰電池，以保證在斷電時(shí)保存必要的信息。 外部設(shè)備外部設(shè)備包括編程器、盒式磁帶機(jī)、打印機(jī)、EPROM寫(xiě)入器、圖形監(jiān)控系統(tǒng)等。智能型編程器又稱(chēng)圖形編程器，它既可聯(lián)機(jī)編程，又可脫機(jī)編程，具有圖形顯示功能，可直接輸入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話(huà)，但價(jià)格較貴。當(dāng)PLC與PLC相連時(shí)，可組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模控制。表21 脈沖輸出（PLS）指令格式LADSTL操作數(shù)及數(shù)據(jù)類(lèi)型PLS ：常量（0或1）數(shù)據(jù)類(lèi)型 字（）的特殊存儲(chǔ)器（1）控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲(chǔ)器每個(gè)PTO/PWM發(fā)生器都有：一個(gè)控制字節(jié)（8位）、一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)值（無(wú)符號(hào)的32位數(shù)值）和一個(gè)周期時(shí)間和脈寬值（無(wú)符號(hào)的16位數(shù)值）。s； 1：1msPWM更新方法 0 ：異步更新；1：同步更新PTO操作 0 ：?jiǎn)味尾僮鳎?：多段操作PTO/PWM模式選擇 0 ：選擇PTO 1 ： 選擇PWMPTO/PWM允許 0：禁止； 1 ：允許說(shuō)明SMW68SMW78 PTO/PWM周期時(shí)間值（范圍：2至 65 535）說(shuō)明SMW70SMW80PWM脈沖寬度值（范圍：0至65 535）說(shuō)明SMD72SMD82PTO脈沖計(jì)數(shù)值（范圍：1至4 294 967 295）說(shuō)明SMB166SMB176段號(hào)（僅用于多段PTO操作），多段流水線(xiàn)PTO運(yùn)行中的段的編號(hào)SMW168SMW178包絡(luò)表起始位置，用距離V0的字節(jié)偏移量表示（僅用于多段PTO操作）說(shuō)明PTO包絡(luò)由于增量計(jì)算錯(cuò)誤異常終止 0 ：無(wú)錯(cuò)； 1 ： 異常終止
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