【正文】 ...........7 高速脈沖輸出功能 ..............................................................................................7 用于脈沖輸出（ 或 ）的特殊存儲器 ......................................7 PTO 的使用 .............................................................................................9 PLC 的選擇 .....................................................................................................10 CPU224 .................................................................................................10 工作方式 ...............................................................................................10 掃描周期 ............................................................................................... 11 性能簡介及特點 ................................................................................... 11 PLC 技術在步進電機控制中的應用 .............................................................12 第三章 步進電機 ....................................................................................................... 14 基于 PLC 的步進電機的控制 iv 步進電機的特點 ...............................................................................................14 步進電機的基本參數(shù) .....................................................................................15 步進電機的工作原理及分類 ...........................................................................15 步進電機的工作原理 .............................................................................16 步進電機的分類 .....................................................................................16 步進電機在工業(yè)中的應用 .....................................................................17 第 四章 S7200 PLC 控制步進電機設計 ................................................................... 18 步進電機的選擇 ...............................................................................................18 步進電機驅(qū)動電路設計 ...................................................................................19 驅(qū) 動器的選擇 ................................................................................................19 步進電機驅(qū)動技術 .................................................................................19 驅(qū)動器參數(shù)設置 .....................................................................................22 PLC 控制步進電機 .........................................................................................22 接線實物圖 ..............................................................................................23 控制電機方向轉(zhuǎn)動 .................................................................................24 程序調(diào)試 ...........................................................................................................25 第五章 論文總結(jié) ....................................................................................................... 28 參考文獻 ..................................................................................................................... 29 致謝 ............................................................................................................................. 30 附錄 ............................................................................................................................. 31 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 的步進電機的控制 1 第一章 緒論 概述 可編程控制器 (簡稱 PLC) 是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是在 20 世紀 60 年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學家首先研制成功的。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。所以只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及電機繞組通電的相序，便可控制步進電機的輸出位移量、速度和方向。此時的 PLC 為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。 上世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30~40％。最初是在引 進設備中大量使用了可編程控制器。如果工藝要求發(fā)生變化，控制柜內(nèi)的元件和接線也需要作相應的變動，改造的工期長、費用高，通用性和靈活性較差。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 的步進電機的控制 5 硬件配套齊全，用戶使用方便 PLC 配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶不必自己設計和制作硬件裝置。 系統(tǒng)的設計、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、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機相似，主要由主機、 I/O 擴展機、外圍設備三部分組成， 主機 主機由 CPU（微處理器）、存儲器、輸入／輸出單元、電源等部分組成。 輸入輸出（ I／ O）單元是 PLC 與輸入控制信號和被控制設備連接起來的部件，輸入單元接收從開關、按鈕、繼電器觸點和傳感器等輸入的現(xiàn)場控制信號，并將這些信號轉(zhuǎn)換成 CPU 能接收和處理的數(shù)字 信號。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 的步進電機的控制 7 外部設備 外部設備包括編程器、盒式磁帶機、打印機、 EPROM 寫入器、圖形監(jiān)控系統(tǒng)等。當 PLC 與 PLC 相連時，可組成多機系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡，實現(xiàn)更大規(guī)模控制。s； 1： 1ms PWM 更新方法 0 ：異步更新； 1：同步更新 PTO 操作 0 ：單段操作； 1：多段操作 PTO/PWM 模式選擇 0 ：選擇 PTO 1 ： 選擇 PWM PTO/PWM 允許 0：禁止； 1 ：允許 和 對 PTO/PWM 輸出的周期值 說明 SMW68 SMW78 PTO/PWM 周期時間值（范圍： 2 至 65 535） 和 對 PTO/PWM 輸出的脈寬值 說明 SMW70 SMW80 PWM 脈沖寬度值（范圍： 0 至 65 535） 和 對 PTO 脈沖輸出的計數(shù)值 說明 SMD72 SMD82 PTO 脈沖計數(shù)值（范圍： 1 至 4 294 967 295） 和 對 PTO 脈沖輸出的多段操作 說明 SMB166 SMB176 段號（僅用于多段 PTO 操作），多段流水線 PTO 運行中的段的編號 SMW168 SMW178 包絡表起始位置，用距離 V0 的字節(jié)偏移量表示（僅用于多段 PTO 操作） 和 的狀態(tài)位 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 的步進電機的控制 9 說明 PTO 包絡由于增量計算錯誤異常終止 0 ：無錯； 1 ： 異常終止 PTO 包絡由于用戶命令異常終止 0 ： 無 錯； 1 ：異常終止 PTO 流水線溢出 0 ：無溢出； 1 ： 溢出 PTO 空閑 0 ：運行中； 1 ： PTO 空閑 通過修改脈沖輸出（ 或 ）的特殊存儲器 SM 區(qū)（包括控制字節(jié)），既更改 PTO 或 PWM 的輸出波形，然后再執(zhí)行 PLS 指令。可在脈沖串完成時起動中斷程序，若使用多段操作，則在包絡表完成時起動中斷程序。流水線分為兩種：單段流水線和多段流水線。 (2) STOP 方式：在 STOP 方式下，不能運行用戶程序，可以向 CPU 裝載用戶程序或進行 CPU 設置。 性能簡介及特點 S7200 PLC 是德國西門子公司生產(chǎn)的一種超小型系列可編程器，它能夠滿足多種自動化控制的需求，其設計緊湊，價格低廉，并且具有良好的可擴展性以及強大的指令功能，可代替繼電器用于簡單控制場合，也可用于復雜的自動化控制系統(tǒng)。而就這兩種電動機而言，五相電動機的驅(qū)動電路比三相電動機復雜，因此三相電動機系統(tǒng)的性能價格比要比五相電動機更好一些。 無錫科技職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文） 基于 PLC 的步進電機的控制 14 第三章 步進電機 步進電機是一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件。 5）步進電動機自身的噪聲和振動較大，帶慣性負載的能力較差。 11）步進電機低速時可以正常運轉(zhuǎn)，但若高于一定速度就無法啟動，并伴有嘯叫聲。、三相的為 176。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。步進電動機的運動狀態(tài)是步進形式的，故稱為 “步進電動機 ”。 按使用頻率分為高頻步進電動機和低頻步進電動機。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。兩相混合式步進電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 41 所示： 圖 41 兩相混合式步進電機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 兩相混合式步進電動機的繞組接線如圖 所示， A、 B 兩相繞組沿徑向分相，沿著定子圓周有 8 個凸出的磁極， 7 磁極屬于 A 相繞組， 8磁極屬于 B 相繞組，定子每個極面上有 5