基于plc控制的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-01 22:31本頁(yè)面
【正文】 電機(jī)單步、 10步和 100步按紐開關(guān)，以及暫停開關(guān)共 9個(gè)。 PLC 的輸出信號(hào)有三個(gè)輸出繼電器，根據(jù) I/O 端子的數(shù)量和種類，選擇 FX232MR PLC 機(jī)一臺(tái)。 （ 1） 畫系統(tǒng)框圖 ， PLC 控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)框圖 51。 控制面板上的位置按鈕控制移動(dòng)的距離，在控制面板上設(shè)定好移動(dòng)距離、速度和方向等參數(shù)后， PLC 讀入這些設(shè)定值，通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生脈沖、方向信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，達(dá)到對(duì)距離、速度和方向控制的最終目的。 （ 2） I/O 分配表 ，根據(jù)控制面 板和相應(yīng)的命令，作 I/O 分配表 51。 開始 系統(tǒng)上電 撥到連續(xù)檔位 撥到單步檔位 按三拍 按六拍 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 按三拍 按六拍 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)連續(xù)三拍正轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)連續(xù)三拍反轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)連續(xù)六拍正轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)連續(xù)六拍反轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)單拍三拍正轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)單拍三拍反轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)單拍六拍正轉(zhuǎn) 實(shí)現(xiàn)單拍六拍反轉(zhuǎn) 基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 圖 51 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)框圖 表 51 I/O 分配表 元 件 I/O 號(hào) 信號(hào)定義 元 件 I/O 號(hào) 信號(hào)定義 S0 X0 啟動(dòng) SB X5 單步 S1 X1 慢速 S6 X6 10 步 S2 X2 中速 S7 X7 100 步 S3 X3 快速 S8 X8 100000 步 S4 X4 正反轉(zhuǎn) S9 X10 暫停 SA RUN 繪制 I/O 端子接線圖 根據(jù) I/O 分配表繪制 I/O 端子接線圖 52 S 9S 8S 7S 6S 5S 4S 3S 2S 1S 0S AMW 相V 相U 相F u +X 1 0X 7X 8X 6X 5X 4X 3X 2X 1X 0R U NC O M F X 2 3 2 M R輸 入 圖 52 I/O 端子接線 主要程序 詳細(xì)見附錄 。 三相步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行、接線圖 暫停 位置 方向 速度 啟動(dòng) 輸 輸 入 出 驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 負(fù)載 XXX 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 53 三相步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行整體圖 圖 54 三相步進(jìn)電機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行圖 圖 55 PLC 的 I/O 口實(shí)時(shí)狀態(tài)顯 6 結(jié)論 通過(guò)對(duì) PLC 控制三相步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行控制的方法研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)，當(dāng)在控制三相步進(jìn)電機(jī)時(shí)，可以選擇手動(dòng)開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電 機(jī)在單步和連續(xù)工作方式的情況下的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行切換，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)三拍和六拍的步進(jìn)時(shí)序。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多阻力，知識(shí)的匱乏，諸如程序的編寫，包括循環(huán)移位指令的使用、調(diào)速指令的采用等等，自己在查閱書籍資料同時(shí)也向老師同學(xué)請(qǐng)教，這些問(wèn)題最終才得以解決。 通過(guò) PLC 發(fā)出脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的方式，在工業(yè)生產(chǎn)等很多領(lǐng)域已經(jīng)得到 基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 廣泛的采用，比如磁頭定位系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床，線切割機(jī)等領(lǐng)域。利用步進(jìn)電機(jī)較準(zhǔn)確的定位和能輸出一定大小的力矩的特點(diǎn)，已成為位置定位控制系統(tǒng)中首選的控制手段。隨著電力電子、 DSP 及計(jì)算機(jī)等多種技術(shù) 的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中的細(xì)分功能、節(jié)能功能的驅(qū)動(dòng)器技術(shù)會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，使得 PLC 控制步進(jìn)電機(jī)這一控制方式不斷完善和發(fā)展。 7 結(jié)束語(yǔ) 步進(jìn)電機(jī)的工作原理是利用電磁鐵原理，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成線位移或角位移的電機(jī)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是 PLC 每發(fā)出一個(gè)電脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)就轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。從而達(dá)到步進(jìn)機(jī)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的目的。主要要求：動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確、重量輕、體積小、運(yùn)行可靠、耗電少等。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)： (1)來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角； (2)控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速； (3)改變脈沖順序，改變方向。 PLC S7200 系列具有極高的穩(wěn)定性，豐富的指令集，容易學(xué)習(xí)，操作簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)特性和通訊能力極強(qiáng)，擴(kuò)展模塊種類多等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。它的程序編制軟件是 STEP7Micro/WIN32。這個(gè)軟件是基于 Windows 操作系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，也可以用于適時(shí)監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。 通過(guò)這個(gè)課題設(shè)計(jì)，我對(duì) PLC 有了更進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，也系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，遇到了很多實(shí)際的問(wèn)題，通過(guò)查資料、請(qǐng)教老師和同學(xué)得以解決，增加自己解決實(shí)際問(wèn)題 的能力。 XXX 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 參考文獻(xiàn) : [1] 陳建明 . 電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [2] 廖常初 . PLC 基礎(chǔ)及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [3] 劉保錄 . 電機(jī)拖到與控制 [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社， 2021. [4] 西門子公司編 . SIMATIC S7200 系統(tǒng)手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [5] 李美珠 . PLC 編程及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [6] 張海根 . 機(jī)電傳動(dòng)控制 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021. [7] 鄧星鐘 . 機(jī)電傳動(dòng)控制 [M].3 版，武漢：華中科技大學(xué)出版社 2021. [8] 袁順平，孫志承 . 西門子 PLC 與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [9] 廖常初 . PLC 編程及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [10] 周萬(wàn)珍，高鴻斌 . PLC 分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [11] 張萬(wàn)忠，劉明芹 . 電器與 PLC 控制技術(shù) [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021. 基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 附錄 Network ment XXX 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 XXX 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 基于 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 致謝 首先感謝我的導(dǎo)師 XXX老師，本課題是在老師的悉心教導(dǎo)和關(guān)懷下才順利完成的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，導(dǎo)師傳授給我了很多實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)和便捷方法，給予了大量的富于啟發(fā)性與建設(shè)性的意見。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的責(zé)任心、崇高的品格、淵博的知識(shí)以及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都使我受益匪淺。在此，謹(jǐn)向?qū)熤乱宰钫\(chéng)摯的謝意。 感謝我朝夕相處的同學(xué)，他們也在我學(xué)習(xí)生活中給于了我很多幫助，以及其他所有兄弟姐妹，是他們令我置身于一個(gè)互相友 愛、互相幫助的大家庭中，讓我充實(shí)成長(zhǎng)進(jìn)步。 感謝我的父母對(duì)我的養(yǎng)育之恩，所有親友無(wú)私的支持與鼓勵(lì)，是他們給了我強(qiáng)大的精神動(dòng)力與物質(zhì)后盾，使我能夠順利地完成學(xué)業(yè)。 謹(jǐn)以此機(jī)會(huì)向所有給予我關(guān)心、支持和幫助的人們表示衷心的感謝，并向?qū)忛啽疚牡睦蠋煴硎菊\(chéng)摯的謝意。
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