【正文】 (2) 增加拍數(shù)。狀態(tài)系數(shù)也與步距角成反比，增加拍數(shù)相當于增加繞組相數(shù)。 ，采用三相六拍模式后步距角減小到原來的一半?？吭黾优臄?shù)減小的步距角有限。 由于 Zr 與步距角 Q 成反比，增加轉子齒數(shù)也能 減小步距角。 (4) 采用細分電路。理論上 N 可以無限增大，從而步距角 Q 可以無限減小。 4 三相步進電機控制系統(tǒng)程序設計 本設計中使用的 PLC 為 西門子 S7200 CN 系列 PLC CPU224XPCN AC/DC/RLY，借助于實驗室 實驗 平 臺 ，選用 36BF02 型反應式步進電機 。 方案設計 在步進電動機控制系統(tǒng)中，步進電動機作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差的特點，廣泛應用于各種控制中，其控制主要有開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)控制。另外，步進電動機受控于脈沖量，它比直流電機或交流電機組成的開環(huán)精度高，適用于精度要求不太高的機電一體化伺服傳動系統(tǒng)。 半閉環(huán)步進電動機控制系統(tǒng)框圖 42。綜合三種方案，根據(jù)步進電動機的特點，從制造成本與系統(tǒng)結構復雜程度考慮，本設計采用方案一，在開環(huán)控制系統(tǒng)中，用 PLC 控制三相步進電動機。 控制流程分析 控制要求：當按鈕開關撥到單步時，必須每按一次起動，電機才能旋轉一個角度；當按鈕開關撥到連續(xù)時，按一次起動，電機旋轉，直到按停止；當按鈕開關撥到三拍時，旋轉的角度為 3186。 此設計使用開環(huán)控制步進電機。 而本課題使用 PLC 為西門子 S7200 CN 系列 PLCCPU224XPCN AC/DC/RLY，可以直接輸出脈沖驅動 36BF02 型反應式步進電機 運行，指令可通過程序代替，而“變頻信號源”、“脈沖分配器”、“脈沖放大器”則全部由 PLC 替代，進而取代了具有以上四項功能的驅動器，使得控制十分簡單，所以本課題的控制框圖可簡單用圖 45 表示。 指令脈沖 輸出 速度反饋 位置反饋 圖 43 閉環(huán)步進電動機控制系統(tǒng)框圖 指令脈沖 圖 44 傳統(tǒng)的控制 系統(tǒng)框圖 圖 45 基于 PLC 的步進電機控制系統(tǒng)框圖 24V直流電源 步進電機 S7200CN 系列 PLC CPU224XPCN AC/DC/RLY 工作機構 位置比較電路 速度控制電路 步進電動機 負載 速度傳感器 速度傳感器 步進電機 脈沖分配器 變頻信號源 工作機構 脈沖放大器 速 度傳感器 位置比較電路 速度控制電路 步進電動機 負載 XXX 本科 畢業(yè)設計（論文） 14 圖 46三相步進電機流程圖 5 硬件的設計 確定 I/O 點數(shù) PLC 的輸 入信號包括啟動開關、電機慢速、中快和快速控制按紐，正反轉控制開關，電機單步、 10步和 100步按紐開關，以及暫停開關共 9個。 （ 1） 畫系統(tǒng)框圖 ， PLC 控制步進電機系統(tǒng)框圖 51。 （ 2） I/O 分配表 ，根據(jù)控制面 板和相應的命令，作 I/O 分配表 51。 三相步進電機實時運行、接線圖 暫停 位置 方向 速度 啟動 輸 輸 入 出 驅 動 電 機 步進電機 負載 XXX 本科 畢業(yè)設計（論文） 16 圖 53 三相步進電機實時運行整體圖 圖 54 三相步進電機實時運行圖 圖 55 PLC 的 I/O 口實時狀態(tài)顯 6 結論 通過對 PLC 控制三相步進電機運行控制的方法研究，通過實驗得到驗證實現(xiàn)，當在控制三相步進電機時，可以選擇手動開關和自動開關，實現(xiàn)對步進電 機在單步和連續(xù)工作方式的情況下的正反轉運行切換，同時也可以實現(xiàn)三拍和六拍的步進時序。 通過 PLC 發(fā)出脈沖來控制步進電機運行的方式，在工業(yè)生產等很多領域已經(jīng)得到 基于 PLC的步進電機控制 系統(tǒng)設計 17 廣泛的采用，比如磁頭定位系統(tǒng)，數(shù)控機床，線切割機等領域。隨著電力電子、 DSP 及計算機等多種技術 的發(fā)展，步進電機控制系統(tǒng)中的細分功能、節(jié)能功能的驅動器技術會得到更加廣泛的應用，使得 PLC 控制步進電機這一控制方式不斷完善和發(fā)展。簡單來說就是 PLC 每發(fā)出一個電脈沖，電機轉動就轉動一定的角度，帶動機械移動一小段距離。主要要求：動作靈敏、準確、重量輕、體積小、運行可靠、耗電少等。 PLC S7200 系列具有極高的穩(wěn)定性，豐富的指令集，容易學習，操作簡單，實時特性和通訊能力極強，擴展模塊種類多等優(yōu)點，因此被廣泛用于多個工業(yè)領域。這個軟件是基于 Windows 操作系統(tǒng)，功能強大，也可以用于適時監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行狀態(tài)。 XXX 本科 畢業(yè)設計（論文） 18 參考文獻 : [1] 陳建明 . 電氣控制與 PLC 應用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [2] 廖常初 . PLC 基礎及應用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [3] 劉保錄 . 電機拖到與控制 [M]. 西安：西安電子科技大學出版社， 2021. [4] 西門子公司編 . SIMATIC S7200 系統(tǒng)手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [5] 李美珠 . PLC 編程及應用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [6] 張海根 . 機電傳動控制 [M]. 北京：高等教育出版社， 2021. [7] 鄧星鐘 . 機電傳動控制 [M].3 版，武漢：華中科技大學出版社 2021. [8] 袁順平，孫志承 . 西門子 PLC 與工業(yè)網(wǎng)絡技術 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [9] 廖常初 . PLC 編程及應用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [10] 周萬珍，高鴻斌 . PLC 分析與設計應用 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. [11] 張萬忠，劉明芹 . 電器與 PLC 控制技術 [M]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021. 基于 PLC的步進電機控制 系統(tǒng)設計 19 附錄 Network ment XXX 本科 畢業(yè)設計（論文） 20 基于 PLC的步進電機控制 系統(tǒng)設計 21 XXX 本科 畢業(yè)設計（論文） 22 基于 PLC的步進電機控制 系統(tǒng)設計 23 致謝 首先感謝我的導師 XXX老師，本課題是在老師的悉心教導和關懷下才順利完成的。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、高度的責任心、崇高的品格、淵博的知識以及豐富的實踐經(jīng)驗都使我受益匪淺。 感謝我朝夕相處的同學，他們也在我學習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互相友 愛、互相幫助的大家庭中，讓我充實成長進步。 謹以此機會向所有給予我關心、支持和幫助的人們表示衷心的感謝，并向審閱本文的老師表示誠摯