【正文】 脈沖計數(shù)器和高速脈沖發(fā)生器，其發(fā)出的頻率最大為10KHz，能夠滿足步進電動機的要求。/176。 A相通電時定轉子齒展開圖畫圓圈的地方，176。當控制繞組有電流通過時，便產生磁動勢，它與永久磁鋼產生的磁動勢相互作用，產生電磁轉矩，使轉子產生步進運動。線圈7串聯(lián)組成A相繞組；線圈8串聯(lián)組成B相繞組。本設計選用西門子S7200 PLC通過控制驅動器來控制步進電機。2）反應式步進電機一般為三相，可實現(xiàn)大轉矩輸出，但噪聲和振動都很大。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。 鉗制轉矩是指步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。/176。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻[4] 步進電機的基本參數(shù) 它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉動的角度。8）一般步進電機的精度為步進角的35%，且不累積。當它轉一周后，沒有累積誤差，具有良好的跟隨性。步進電機是一種將電脈沖信號轉換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件，每當對其施加一個電脈沖時，其輸出軸便轉過一個固定的角度。繼續(xù)沿著小型化的方向發(fā)展。 掃描周期在RUN方式下，系統(tǒng)周期性地循環(huán)執(zhí)行用戶程序。輸出多個高速脈沖時，編程復雜。周期設定奇數(shù)微秒或毫秒（例如75毫秒），會引起波形失真。（2）狀態(tài)字節(jié)的特殊存儲器除了控制信息外，還有用于PTO功能的狀態(tài)位，如表2所示。指令格式如表21所示。簡易型編程器只能聯(lián)機編程，且需將梯形圖轉化為助記符后才能送入。電源組件具有很高的抗干擾能力，適合工業(yè)現(xiàn)場使用，供電穩(wěn)定、安全可靠。另外，它還能識別用戶所輸入的指令序列的格式和語法錯誤，還具有系統(tǒng)測試與診斷功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據(jù)PLC上的指示燈或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因。 通用性強，適應性強 PLC的生產具有系列化和模塊化特點，硬件配置相當靈活，可以很方便地組成能滿足各種控制要求的控制系統(tǒng)。從此，這一更新技術就以很快的速度發(fā)展起來，現(xiàn)代的PLC已成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC，機器人和CAD／CAM）之一?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。因此如何實現(xiàn)PLC控制步進電機的通用控制電路設計方法有著實際生產意義。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。PLC 自產生至今只有30多年的歷史，卻得到了迅速發(fā)展和廣泛應用，成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。 畢業(yè)設計（論文）報告題 目 基于PLC的步進電機的控制基于PLC的步進電機的控制摘 要：小型PLC在編程，I/O擴展，通訊接口，開關量和模擬量的調節(jié)以及一些特殊功能模塊如高速計數(shù)輸入和脈沖輸出的應用上已經基本滿足用戶的需求了。產生和發(fā)展過程現(xiàn)代社會要求生產廠家對市場的需求做出迅速的反應，生產出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質量的產品。2）存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 S7200PLC國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢限于當時的元器件條件及計算機發(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，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。 論文的主要研究工作掌握步進電機的原理及其驅動方法，掌握西門子S7200 PLC的原理與程序設計方法。 PLC的特點 編程方法簡單易學 考慮到企業(yè)中一般電氣技術人員和技術工人的傳統(tǒng)讀圖習慣和應用微機的實際水平，PLC配備有他們最容易接受和掌握的梯形圖語言。組成系統(tǒng)后，如果工藝變化，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應變化。用更換模塊的方法可以迅速地排除PLC的故障。PLC的存儲器有兩種：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。電源組件內還裝有備用鋰電池，以保證在斷電時保存必要的信息。智能型編程器又稱圖形編程器，它既可聯(lián)機編程，又可脫機編程，具有圖形顯示功能，可直接輸入梯形圖和通過屏幕對話，但價格較貴。表21 脈沖輸出（PLS）指令格式LADSTL操作數(shù)及數(shù)據(jù)類型PLS ：常量（0或1）數(shù)據(jù)類型 字（）的特殊存儲器（1）控制字節(jié)和參數(shù)的特殊存儲器每個PTO/PWM發(fā)生器都有：一個控制字節(jié)（8位）、一個脈沖計數(shù)值（無符號的32位數(shù)值）和一個周期時間和脈寬值（無符號的16位數(shù)值）。程序運行時，根據(jù)運行狀態(tài)使某些位自動置位。脈沖計數(shù)范圍從1至4,294,967,295，為32位無符號數(shù)，如設定脈沖計數(shù)為0，則系統(tǒng)默認脈沖計數(shù)值為1。 PLC的選擇選擇西門子S7200 CPU224 的PLC。PLC在每次掃描工作過程中除了執(zhí)行用戶程序外，還要完成內部處理、通信服務等工作。隨著電動機本身應用領域的拓寬以及各類整機的不斷小型化，要求與之配套的電動機也必須越來越小。步進電機的輸出位移量與輸入脈沖個數(shù)成正比，其轉速與單位時間內輸入的脈沖數(shù)(即脈沖頻率)成正比，其轉向與脈沖分配到步進電機的各相繞組的相序有關。2）由步進電動機與驅動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既非常簡單、廉價又非常可靠。9）步進電機外表允許的最高溫度取決于不同電機磁性材料的退磁點，步進電機溫度過高時會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至于失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決于不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏8090度完全正常。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，真正的步距角和驅動器有關。 。由于反應式步進電機的轉子不是永磁材料，所以它沒有鉗制轉矩?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。3）混合式步進電機是指混合了永磁式和反應式的優(yōu)點，它又分為兩相和五相。 步進電機的選擇本設計使用的步進電機選用的是型號為DM4250E的兩相混合式步進電機，176。繞組接線如圖42所示：圖42 兩相混合式步進電動機的繞組接線 步進電機驅動電路設計步進電機必須有驅動器和控制器才能正常工作。 當A相繞組通電時，在轉子N極端磁極1上的繞組產生的S磁極吸引轉子N極，使得磁極1下是齒對齒，磁力線由轉子N極指向磁極1齒面，磁極5下也是齒對齒，磁極3和7是齒對槽，所示A相通電轉子N極端定轉子平衡。實現(xiàn)齒對槽了。=200個脈沖。對PLC提出兩個特性要求：一是在此應用的PLC最好是具有實時刷新技術的PLC，使輸出信號的頻率可以達到數(shù)千赫或更高。控制部分的由外部開關決定，：圖48 PLC控制接線圖如圖4410所示圖49 接線實物圖1圖410 接線實物圖本設計希望通過控制PLC的2個開關實現(xiàn)以下功能：1）起動電機，使其實現(xiàn)正轉10圈后自動停止；2）按反轉啟動按鈕，使其實現(xiàn)反轉10圈后自動停止啟動主程序，則可在此時選擇電機轉動方向，若電機轉動，則無法改變；電機停止時選擇電機轉動方向，當電機轉動到設定的10圈后，電機自動停止。利用PLC輸出的脈沖和方向信號，改變對步進電機繞組的通電方式和通電順序，來準確控制步進電機的正轉、反轉等工作狀態(tài)。感謝老師們課堂上激情洋溢的教學，生活中無微不至的照顧，也感謝同學們三年來對我學習，生活上的幫助。≤低電平≤,≤高電平≤,脈沖寬度DIR方向控制信號改變電機方向。目前利用可編程序控制器（即PLC 技術）可以方便地實現(xiàn)對電機速度和位置的控制，方便地進行各種步進電機的操作，完成各種復雜的工作，它代表了先進的工業(yè)自動化技術水平，加速了機電一體化的實現(xiàn)。=1，則電機逆時針轉動。二是PLC本身的輸出端口應該采用