【正文】 put 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 15 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 16 步進(jìn)電機(jī)的分類 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 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。本設(shè)計(jì)選用PLC控制兩相混合式步進(jìn)電機(jī)，在PLC編程的基礎(chǔ)上用按鈕開關(guān)控制步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)等基本功能。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。步進(jìn)電機(jī)的輸出位移量與輸人脈沖個(gè)數(shù)成正比，其速度與單位時(shí)間內(nèi)輸人的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比，其轉(zhuǎn)向與脈沖分配到步進(jìn)電機(jī)的各相繞組的相序有關(guān)。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。但是，這些控制裝置體積大、動(dòng)作速度較慢、耗電較多、功能少，特別是接線復(fù)雜、排除故障非常困難而且要花費(fèi)大量的時(shí)間。通過(guò)閱讀PLC的使用手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員或技術(shù)工人只要幾天的時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。PLC的平均無(wú)故障間隔時(shí)間高，如日本三菱公司的FF2系列PLC的平均無(wú)故障間隔時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30萬(wàn)小時(shí)，這是一般微機(jī)所不能比擬的。 PLC的系統(tǒng)構(gòu)成PLC實(shí)際上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。用戶程序存儲(chǔ)器主要存放用戶程序（用戶利用PLC的編程語(yǔ)言按不同控制要求所編制的控制程序或數(shù)據(jù)，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)繼電器控制系統(tǒng)硬接線的控制電路圖），可通過(guò)編程器進(jìn)行修改。PLC擴(kuò)展模塊內(nèi)不設(shè)CPU，僅對(duì)I/O通道進(jìn)行擴(kuò)展，不能脫離主機(jī)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制要求。當(dāng)與監(jiān)視器相連時(shí)可將控制過(guò)程圖象顯示出來(lái)。表22 脈沖輸出（）的特殊存儲(chǔ)器說(shuō)明PTO/PWM刷新周期值 0 ：不刷新； 1 ：刷新PWM刷新脈沖寬度值 0 ：不刷新； 1：刷新PTO刷新脈沖計(jì)數(shù)值 0 ：不刷新； 1：刷新PTO/PWM時(shí)基選擇 0 ：1 181。狀態(tài)字節(jié)中的最高位（空閑位）用來(lái)指示脈沖串輸出是否完成。PTO功能允許多個(gè)脈沖串排隊(duì)，從而形成流水線。(1) RUN 方式：在RUN方式下，CPU執(zhí)行用戶程序。即全部輸入輸出狀態(tài)的改變，需要一個(gè)掃描周期。向五相和三相電動(dòng)機(jī)方向發(fā)展，目前廣泛應(yīng)用的二相和四相電動(dòng)機(jī)，其振動(dòng)和噪聲較大，而五相和三相電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)勢(shì)性。并且，PLC有采用大功率晶體管的輸出端口，能夠滿足步進(jìn)電機(jī)各相繞組數(shù)10V級(jí)脈沖電壓、1A級(jí)脈沖電流的驅(qū)動(dòng)要求。4）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)存在振蕩和失步現(xiàn)象，必須對(duì)控制系統(tǒng)和機(jī)械負(fù)載采取相應(yīng)的措施。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。/176。 保持轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。輸入一個(gè)電脈沖，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“一步”，這個(gè)固定的角度稱為步距角。按結(jié)構(gòu)分為單段式（徑向式）、多段式（軸向式）、印刷繞組式。另外步進(jìn)電機(jī)也廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中。cm2，軸徑5mm，引線4條，機(jī)身長(zhǎng)56mm [4]。該型號(hào)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)：1）平均電流控制，兩相正弦電流驅(qū)動(dòng)輸出2）直流14～40VDC供電3）光電隔離信號(hào)輸入/輸出4）有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、相間短路保護(hù)功能5）8檔細(xì)分和自動(dòng)半流功能6）8檔輸出相電流設(shè)置7）具備脫機(jī)功能8）啟動(dòng)轉(zhuǎn)速高9）高速力矩大 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖43所示：圖43 驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)接口電路用光電隔離方式將運(yùn)動(dòng)控制器和驅(qū)動(dòng)器連接起來(lái)，避免驅(qū)動(dòng)器中的大電流干擾信號(hào)經(jīng)地線竄入運(yùn)動(dòng)控制器電路。如圖45所示。實(shí)現(xiàn)磁極2和轉(zhuǎn)子齒對(duì)齒，B相繞組通電定轉(zhuǎn)子齒展開圖如圖5所示，此時(shí)磁極3和轉(zhuǎn)子齒有1/4齒距的錯(cuò)位。[5]。利用PLC輸出脈沖信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。=0，電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。參考文獻(xiàn)[1] 劉順禧，《電氣控制技術(shù)》，北京：北京理工大學(xué)出版社，1995[2] 束長(zhǎng)保，《PLC應(yīng)用實(shí)踐》，東南大學(xué)出版社，[3] 張如萍，《 電氣控制與PLC》，無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院，2011.[4] 羅宇航主編，《流行PLC實(shí)用程序及設(shè)計(jì)》， 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.[5] 鄧星鐘等編著 《機(jī)電傳動(dòng)與控制》（第四版）. 華中科技大學(xué)出版社2007年7月第4版[6] 宋伯生編著 《PLC編程理論、算法及技巧》. 機(jī)械工業(yè)出版社 2005年7月[7] 吳作明編著 《PLC開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例詳解》. 北京航空航天大學(xué)出版社 [8] 程明編著 《微特電機(jī)及系統(tǒng)》. 中國(guó)電力出版社 2009年6月[9] 李明編著 《電機(jī)與電力拖動(dòng)》. 電子工業(yè)出版社出版致謝在本次設(shè)計(jì)中，機(jī)電學(xué)院的武彩霞老師給我提供了良好的設(shè)計(jì)條件和細(xì)心的指導(dǎo)?！艿碗娖健?≤高電平≤,脈寬VCC輸入信號(hào)光電隔離正端接+5V供電電源，+5V～+24均可驅(qū)動(dòng)，高于+5V需接限流電阻。最后，我要感謝我的父母在這三年中給予我的默默支持，以及母校無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院在這三年中給我提供了舒適的學(xué)習(xí)生活環(huán)境以及濃厚的學(xué)術(shù)氛圍。在本次設(shè)計(jì)中，利用軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)的控制。每當(dāng)步進(jìn)電機(jī)走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當(dāng)步數(shù)減為零時(shí)，停止環(huán)形脈沖分配，等待下一次的脈沖輸入。西門子PLC本身帶有高速