【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國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 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 4 編程方法簡單易學(xué) 4 硬件配套齊全，用戶使用方便 5 通用性強，適應(yīng)性強 5 可靠性高，抗干擾能力強 5 系統(tǒng)的設(shè)計、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 6 I/O擴展機 6 外部設(shè)備 7 7（）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(shù)在步進電機控制中的應(yīng)用 12第三章 步進電機 14 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(yīng)用 17第四章S7200 PLC控制步進電機設(shè)計 18 步進電機的選擇 18 步進電機驅(qū)動電路設(shè)計 19 驅(qū)動器的選擇 19 步進電機驅(qū)動技術(shù) 19 驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置 22 PLC控制步進電機 22 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(jì) 60 年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國科學(xué)家首先研制成功的。本設(shè)計選用PLC控制兩相混合式步進電機，在PLC編程的基礎(chǔ)上用按鈕開關(guān)控制步進電機的啟動、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從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。步進電機的輸出位移量與輸人脈沖個數(shù)成正比，其速度與單位時間內(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電機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言，并將參加運算及處理的計算機存儲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。我國可編程控制器的引進、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大量的時間。通過閱讀PLC的使用手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員或技術(shù)工人只要幾天的時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。PLC的平均無故障間隔時間高，如日本三菱公司的FF2系列PLC的平均無故障間隔時間長達30萬小時，這是一般微機所不能比擬的。 PLC的系統(tǒng)構(gòu)成PLC實際上是一種工業(yè)控制計算機。用戶程序存儲器主要存放用戶程序（用戶利用PLC的編程語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)計繼電器控制系統(tǒng)硬接線的控制電路圖），可通過編程器進行修改。PLC擴展模塊內(nèi)不設(shè)CPU，僅對I/O通道進行擴展，不能脫離主機獨立實現(xiàn)系統(tǒng)的控制要求。當(dāng)與監(jiān)視器相連時可將控制過程圖象顯示出來。表22 脈沖輸出（）的特殊存儲器說明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刷新脈沖計數(shù)值 0 ：不刷新； 1：刷新PTO/PWM時基選擇 0 ：1 181。狀態(tài)字節(jié)中的最高位（空閑位）用來指示脈沖串輸出是否完成。PTO功能允許多個脈沖串排隊，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，需要一個掃描周期。向五相和三相電動機方向發(fā)展，目前廣泛應(yīng)用的二相和四相電動機，其振動和噪聲較大，而五相和三相電動機具有優(yōu)勢性。并且，PLC有采用大功率晶體管的輸出端口，能夠滿足步進電機各相繞組數(shù)10V級脈沖電壓、1A級脈沖電流的驅(qū)動要求。4）步進電動機存在振蕩和失步現(xiàn)象，必須對控制系統(tǒng)和機械負(fù)載采取相應(yīng)的措施。在它的作用下，電機隨頻率（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)矩是指步進電機通電但沒有轉(zhuǎn)動時，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。輸入一個電脈沖，電動機就轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“一步”，這個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。另外步進電機也廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自動化系統(tǒng)中。cm2，軸徑5mm，引線4條，機身長56mm [4]。該型號驅(qū)動器的特點：1）平均電流控制，兩相正弦電流驅(qū)動輸出2）直流14～40VDC供電3）光電隔離信號輸入/輸出4）有過壓、欠壓、過流、相間短路保護功能5）8檔細(xì)分和自動半流功能6）8檔輸出相電流設(shè)置7）具備脫機功能8）啟動轉(zhuǎn)速高9）高速力矩大 步進電機驅(qū)動技術(shù)驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖43所示：圖43 驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)接口電路用光電隔離方式將運動控制器和驅(qū)動器連接起來，避免驅(qū)動器中的大電流干擾信號經(jīng)地線竄入運動控制器電路。如圖45所示。實現(xiàn)磁極2和轉(zhuǎn)子齒對齒，B相繞組通電定轉(zhuǎn)子齒展開圖如圖5所示，此時磁極3和轉(zhuǎn)子齒有1/4齒距的錯位。[5]。利用PLC輸出脈沖信號，通過驅(qū)動器驅(qū)動步進電機。=0，電機順時針轉(zhuǎn)動。參考文獻[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] 束長保，《PLC應(yīng)用實踐》，東南大學(xué)出版社，[3] 張如萍，《 電氣控制與PLC》，無錫科技職業(yè)學(xué)院，2011.[4] 羅宇航主編，《流行PLC實用程序及設(shè)計》， 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2006.[5] 鄧星鐘等編著 《機電傳動與控制》（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)用實例詳解》. 北京航空航天大學(xué)出版社 [8] 程明編著 《微特電機及系統(tǒng)》. 中國電力出版社 2009年6月[9] 李明編著 《電機與電力拖動》. 電子工業(yè)出版社出版致謝在本次設(shè)計中，機電學(xué)院的武彩霞老師給我提供了良好的設(shè)計條件和細(xì)心的指導(dǎo)?！艿碗娖健?≤高電平≤,脈寬VCC輸入信號光電隔離正端接+5V供電電源，+5V～+24均可驅(qū)動，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)計中，利用軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)對步進電機工作狀態(tài)的控制。每當(dāng)步進電機走一步，環(huán)形脈沖分配程序的步數(shù)減一，當(dāng)步數(shù)減為零時，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