【正文】 amp。 MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 QA9wkxFyeQ^! dj sXuyUP2kNXpRWXm Aamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp?？椎轮纠蠋焽乐斍髮嵉闹螌W態(tài)度，堅韌務實的工作精神，將使我們終生受益。本次設計在不利用外界電路的條件下，只利用 PLC中的觸點即對步進電機的正反轉(zhuǎn)和速度進行了比較精確的控制，此課題的研究還有著非常大的潛力和發(fā)展前景。 因此，課程設計這樣的集體任務光靠個人是無法完成好的，必須通過團隊的合作和努力才能取得勝利，合理的讓團隊成員分擔責任也是我們完成設計任務的重要保障。 通過大家合理的分工和不懈的努力，我們得到了一系列可靠的實驗數(shù)據(jù)，取得了一定的成績。通過本次設計我們的能力得到了鍛煉，因而有著極其重要的意義。其中 Network l～ 3對應模塊 1； Network 4~6 對應模塊 2； Network 7 12 對應模塊 3； Network l3～ 16 對應模塊 4。 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設計 15 圖 41 步進電機控制程序流程圖 CPU 的選擇 本次 設計要求正反轉(zhuǎn)和高低速控制共五個輸入接口，控制 A,B， C 三相繞組三個輸出接口，所以選用 CPU222,六個輸入，四個輸出滿足控制要求 [11]。圍繞這兩個主要方面，可提出具體的控制要求如下： (1)可正轉(zhuǎn)起動或反轉(zhuǎn)起動； (2)運行過程中，正反轉(zhuǎn)可隨時不停機切換； (3)步進兩種速度可分為高速、低速兩檔，并 可隨時手控變速； (4)停止時，應對移位寄存器清零，使每次起動均從 A 相開始。由于通過控制脈沖個數(shù)可以很方便的控制步進電機轉(zhuǎn)過的曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設計 13 角位移，且步進電機的誤差不積累，可以達到準確定位的目的。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。當步進電機轉(zhuǎn)動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。由于反應式步進電機的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有鉗制轉(zhuǎn)矩。它是步進電機最重要的參數(shù)之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。 。、三相的為 176。電機出廠時給出了一個步距角的值，這個步距角可以稱之為“電機固有步距角”，它不一定是電機實際工作時的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動器有關 [5]。若 A相斷電 , B 相通電 , 由于磁力的作用 , 轉(zhuǎn)子的齒與定子 BB上的齒對齊 , 轉(zhuǎn)子沿順時針方向轉(zhuǎn)過 3176。 , 轉(zhuǎn)子上沒有繞組 , 只有均勻分布的個 40 小齒 , 齒槽也是等寬的 , 齒間夾角也是 , 與磁極上的小齒一致。定子鐵芯由電工鋼片疊壓而成。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。 10 常見的步進電機的工作方式有以下三種： ： A B C A 圖 34三相單三拍工作方式時序圖 ： AB BC CA AB 圖 35三相雙三拍工作方式時序圖 ： A AB B BC C CA A 圖 36三相六拍工作方式時序圖 1控制步進電機換向順序 通電換向這一過程稱為脈沖分配。同時，它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉環(huán)數(shù)字控制系統(tǒng)。如圖 33 所示： 圖 33定子磁極和轉(zhuǎn)子齒分度 電機的位置和速度由繞組通電次數(shù)（脈沖數(shù)）和頻率成一一對應關系。 三相步進電機的結(jié)構(gòu)如圖 32所示。 定子、轉(zhuǎn)子是用硅鋼片或其他軟磁材料制成的。 2）反應式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進角一般為 度，但噪聲和振動都很大。 ⑴ 開關量的邏輯控制 ⑵ 模擬量控制 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設計 7 ⑶ 運動控制 ⑷ 過程控制 ⑸ 數(shù)據(jù)處理 ⑹ 通信及聯(lián)網(wǎng) 8 第三章步進電機工作方式的選擇 步進電動機是一種用電脈沖信號進行控制，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應的角位移或線位移的執(zhí)行機構(gòu)。這很適合多品種、 小批量的生產(chǎn)場合。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用 PLC 的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。近年來 PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、 CNC 等各種工業(yè)控制中。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無故障工作時間則更長。 這時，才是 PLC的真正輸出。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右 、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 PLC 的工作原理 當 PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 ③ 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。 常用的 I/O分類如下： 曹祥：基于 PLC 三相六拍步進電機的控制系統(tǒng)設計 5 開關量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 ② I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關 電路。固定式 PLC 包括 CPU 板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC 是微機技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習慣，特別是 PLC的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以 繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學；調(diào)試與查錯也都很方便。 號開關控制其轉(zhuǎn)向 ( ON 為正轉(zhuǎn)， OFF 為反轉(zhuǎn) )。甚至還可以利用更少的開關來控制，但為了使得本設計更加直觀 和易讀，故采用七個控制開關。今后 步進電機的總體發(fā)展趨勢是向著低功耗、高頻率精度、多功能、高度自動化和智能化的方向發(fā)展。 PLC 控制步進電機發(fā)展的趨勢 時至今日，軟件以及電子設備等相關技術都有了長足發(fā)展。 PLC 的控制具有高可靠性、高性價比。此外還有扭矩的問題，當轉(zhuǎn)動 過慢時，即使細分也無法達到應有的扭矩，這都是控制時遇到的問題。這種控制方法的精度不但較低，且成本較高。 PLC adopts photoelectric isolation and filtering techniques effective inhibitory effects of external interference on PLC technology, and PLC can also be in a strong, mon good。本設計是用 PLC做 三相六拍步進電機的控制核心， 用按鈕開關的通斷來 實現(xiàn)對步進電機正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。隨著電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展， PLC的功能也越來越強大，更多地具有計算機的功能，所以又簡稱 PC（ PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是為了不和 PERSONAL COMPUTER混淆，仍習慣稱為 PLC。 本論文程序流程編制具有獨特性、并符合實際控制要求?？梢酝ㄟ^對幾個開關按鈕的控制來實現(xiàn)對步進電機 的方向，以及對高、中、低速的控制。 重點研究問題 本設計的主要研究內(nèi)容是以西門子 S7200 系列 PLC（可編程邏輯控制器）為核心控制步進電機，及其相關外圍電路組成的控制電路設計。 指導老師意見 指導教師簽字： 年 月 日 2 指導教師意見 對論文的簡短評 價： 該生較好地完成了畢業(yè)設計工作，全文的撰寫條理清楚、格式規(guī)范，論文表明其具有了良好的分析問題、解決問題的能力。 優(yōu) 良 中 及格 不及格 評閱教師簽字 年 月 日 1 摘要： 可編程序控制器（ Programmable Logic Controller），簡稱 PLC，是在繼電順序控制基礎上發(fā)展起來的以微處理器為核心的通用的工業(yè)自動化控制裝置。 充分發(fā)揮 PLC的功能，最大限度地滿足被控對象的控制要求，是設計 PLC控制系統(tǒng)的首要前提，這也是設計中最重要的一條原則。 PLC because of its modern VLSI technology, manufactured with strict production process, took advanced antiinterference circuit technology, with high reliability and, in addition, PLC with a hardware fault self testing features, fails to timely alert information 。因此現(xiàn)在的控制方法是采用大量的硬件電路。轉(zhuǎn)速越低，對它控制時的細分就越嚴格。現(xiàn)代電子領域中， PLC 的應用正在不斷的走向深入，這必將導致傳統(tǒng)控制的日益革新。 利用 PLC 采用程序設計方法來對步 進電機進行控制，具有線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，而且可以通過控制按鈕實現(xiàn)對步進電機的正反轉(zhuǎn)和步進電機轉(zhuǎn)速的控制，用途廣泛等優(yōu)點。隨著 PLC 的普及，現(xiàn)在已普遍采用硬件與軟件相結(jié)合的方式對其進行控制，這種控制方法有很多優(yōu)點，比如：可以實現(xiàn)高精度的控制，降低成本，降低控制難度，簡化控制電路等。比如用兩個開關分別控制電機正反轉(zhuǎn)，兩個開關分別控制電機啟動和停止，三個開關分別控制電機的高中低轉(zhuǎn)速，使得步進電機的控制更加簡便。 號開關控制其高速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 s)。它是一個以微處理 器為核心的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時 /計數(shù)和算術運算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。在 1987 年國際電工委員會（ International Electrical Committee）頒布的 PLC標準草案中對 PLC做了