远距离的PLC控制直流电机位置系统

基于PLC的直流电机控制系统设计

基于PLC的直流电机控制系统设计摘要：本文提出了一种利用可编程逻辑控制器件（plc）对他励直流电机进行速度控制的方法。

该方法使plc工作在dc/dc斩波模式，通过将固定直流电压转变为可变直流电压提供给电机电枢。

pang-pang控制是依据参考速度来导通或关断直流电机的电源。

这种方法简单、迅速而且有效，能够在0至100%范围内调整电机转速。

该系统能够广泛应用于不同的工业应用场合。

关键词：直流电机可编程逻辑器件速度控制中图分类号：tm921.5 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2013）01-0010-021 引言直流电机的速度控制相对于交流电机来说更加的简单，成本也更低。

但是由于有换向器的存在，直流电机不太适用于转速要求较高的场合，而且也有维修成本。

固定交流电压通过可控整流器得到可变直流电压输出，而固定直流电压可以通过斩波器得到可变直流电压输出[1]。

由于以上两者能提供连续可变的直流电压，使得其在工业控制中的到广泛应用。

可编程逻辑器件（plc）是一种工业计算控制单元，它能够在各种处理过程和工况环境下执行离散或连续的控制[2]。

工业过程控制时plc应用最为广泛的场合。

本文利用plc工作在dc/dc斩波器模式下，提出一种基于plc的直流电机速度控制系统。

该系统避免了功率管的时间导数dv/dt或者di/dt。

该系统能广泛应用于各种环境下。

2 直流电机的经典斩波控制方法直流斩波器是用来改变电枢电压的一种器件，它连接在固定直流电压源与直流电机之间。

斩波器能提供电机的制动反馈能量，并能把能量反馈到电源[3，4]。

他励直流电机的斩波控制电路如图1所示。

电机电流是否连续取决于占空比和电枢电感。

图2所示为电机电流连续和不连续时的波形。

其中有三种可能的工作模式，下面将逐一介绍。

模式一：功率管t导通，在0<t<t1时电源给电机供电，ia=i1，此时电压方程为（1）转矩方程为（2）模式二：功率管t关断，在t1<t<t2时二极管续流，ia=i2，系统方程有（3）（4）模式三：t2<t<t电机处于惯性滑行阶段（5）（6）3 控制系统设计基于plc的直流电机控制系统框图如图3所示。

基于PLC的直流电机调速系统设计方案

基于PLC的直流电机调速系统设计方案
设计方案如下：
1. 硬件设计：
- 选择一块适配的PLC控制器作为主控制单元；
- 选择适配的直流电机作为驱动装置；
- 选择适配的输入输出模块，包括数字输入模块和模拟输出模块；
- 选择适配的传感器，如速度传感器和电流传感器。

2. 系统连接：
- 将输入模块与传感器连接，以便获取所需的输入信号； - 将输出模块与驱动装置连接，以控制电机的速度；
- 将PLC控制器与输入输出模块连接，以实现信号的采集和控制命令的输出。

3. 系统控制：
- 编写PLC控制程序，包括数据采集、数据处理和控制输出等部分；
- 设计调速算法，根据所需的速度控制要求，计算控制输出；
- 根据实际情况进行参数调整和校正，以达到较好的调速效果。

4. 系统测试：
- 对整个系统进行测试，包括信号采集、数据处理和控制输出等部分；
- 测试系统的响应速度、稳定性和精度，根据实际情况进行参数调整和校正。

5. 安全保护：
- 在设计中考虑安全保护措施，如过电流保护、过温保护等；
- 在控制程序中添加故障检测和报警功能，以及急停功能。

最后，根据具体的应用要求和实际情况，可以对设计方案
进行扩展和改进。

11使用PLC的无刷直流电机控制

11使用PLC的无刷直流电机控制Brushless DC motor control using PLCM. Tawadros, J. Rizk, and M. NagrialSchool of Engineering,University of Western Sydney (Australia) Locked Bag 1797 Penrith South DC NSW 1797Phone: +612 4736 0375, email: ,AbstractThe aim of this paper is to investigate controlling a Brushless DC Motor (BLDCM) using a Programmable Logic Controller (PLC) instead of micro- controllers chips. As PLCs are now involved in most industrial processes, therefore, developing a program to handle the control of BLDCMs will save electronic components used in the drive circuit. Further, one PLC may control more than one motor via programming extra inputs and outputs already implemented in the PLC or simply by attaching additional input/ output cards. The speed is varied through the PWM technique. The PLC performed well with speeds up to 1550 rpm. The motor did not run faster due to the switching delay (scanning cycle time and hardware) of the PLC.Key WordsBrushless DC Motor, BLDCM Control, PLC.1. IntroductionBrushed DC motors have been used in industry due to their linear characteristics and the ease of adjusting their speed through a simple power electronic circuit. The commutator used in brushed DC motors is the main drawback for such systems which has motivated the researchers to direct their studies toward AC systems, induction and synchronous motors. Since the last decade, induction motors have dominated the industry due to the availability of the induction motors variable speed drives. However, these motors operate at low efficiency specially those of low power ratings. The solution for the drawbacks of brushed DC motors and AC motors can be found in BLDCMs, with superior performance. BLDCMs have similar characteristics to the separately excited DC machines but their control is similar to the AC machines control. This paper investigates the possibility of using a PLC (Programmable Logic controllers) to control such motors rather than microcontrollers [1]-[5].Brushless DC motors can be divided into types, Sinusoidal BEMF and Trapezoidal BEMF. The present study deals with a BLDC motor with a trapezoidal BEMF [6],[7].BLDCMs’ BEMF has a trapezoidal wave form and the stator winding is fed by a rectangular current to produce constant torque. The three phase windings are placed on the stator and the rotor (with magnets) isfree to move. There are always two phases on at any one time to provide continuous torque, as illustrated in Fig.1.Figure 1-a) flux linkage wave form, b) back-EMF, c) current wave form, d) torque from coil-1, e) torque from coil-2, f) torque from coil-3,g) Total developed torque [7]The complete scheme for a BLDCM is shown in Fig. 2 which illustrates the sequence followed to drive such systems. As it is seen, the controller waits the signals supplied by the position sensors.Then, the controller takes an action biasing the power transistors to switch them on or off so that the windings in the motor are powered according to the rotor position. The motor will run continuously as the system constructs a loop action.Figure 2-BLDCM drive system2. PLC ControllerToshiba T1-16s PLC was used. The PLC has 8 inputs, phototransistors, and 8 outputs, 6 relay outputs and two transistors which are mainly used to provide clock signal or PWM. Most of the outputs are relay outputs which are not fast enough to provide fast switching and have short life span. To overcome this, a transistor output card, sink type, is attached to the PLC, so that all the output signals are taken from these transistors. The driving circuit is implemented to drive six power MOSFETs controlling the BLDCM. Only two MOSFETs are switched on at a timereceiving the driving signal from the transistor outputs of the PLC. The circuit is built with six dual input NAND gates, where two CD4011BCN chip are used. The upper half utilizes three NAND gates, where one pin of each NAND gate is common to the PWM and the second pin receives 1 or 0 based on the rotor position. Fig. 3 shows the output of the NAND gate of the upper half when it receives a signal from the PLC in the ON and OFF state.The circuit works as follows: The PLC takes an action to switch only two NAND gates at any moment driving the output transistors to be switched off which makes the signal to the NAND gate to be high (15V). The effect on the upper half is that the PWM signal will appear on the output on the NAND gate which is applied to the optocoupler.When the optocoupler is on the MOSFET is driven to the off state and vice versa. In the lower half,the MOSFET will be on at all times (no PWM) during the off period of the PLC transistor output. Once the rotor moves and the PLC receives the new position from the feed back sensors, the current off transistor output is activated (switched on) and new one is switched off to drive a different MOSFET (from the upper or lower half based on the BLDCM sequence of operation). All resistors are selected based on the maximum current consumption of each component.Figure 3-Upper Half Driving SignalThe lower half is not assigned to a PWM, soft switching method; however, one pin is always on and the other waits the signal from the PLC. This is illustrated in Fig. 4. The output of the NAND gate is applied to the optocoupler, HCPL-4503, to operate in the pull down mode. The complete drive circuit including the controller is shown in Fig. 5.Figure 4-Lower Half Driving SignalFigure 5-MOSFET DRIVE Circuit3. PLC ProgramThe PLC position is programmed so that only two output transistors are switched on based on the feedback sensors with the addition of programming the dedicated transistors to provide the PWM signal for the speed control. The program written to the PLC is as in Fig 6. Line 1 sets the PWM function to be used for the dedicated transistor and sets the switching frequency to 1000 Hz. Lines 2 to 4 are used to set the duty cycle of the PWM. Line 5 and 6 are used for fault detection. The rest of the program is to switch the output transistors on and off according to the three input statuses.4. ResultsThe motor operated as a normal BLDCM as expected when the PLC is used as a controller. Variable speeds were also achieved through the duty cycle of the PWM signal at no-load. The motor is operated at different switching frequencies as well. The maximum recorded speed ofthe motor was around 1550 rpm at average voltage of 15.5Vwith switching frequency of 1 KHz. The results are shown referencia.7 and ?Error! No se encuentra el origen de la referencia.. It is noticed that theand motor runs at a higher speed when low switching TABLEfrequency is applied, however higher current isTABLE . Table 1 provides the speed verses the also also. Linearity of the speed curve is observed duty cycle, which is varied from 40% to 80%, and with all switching frequencies; however the speed table 2 shows the recorded current at each duty tends to be constant when the duty cycle is close to cycle in the same range as in the speed curve. Both 100%.figures are plotted at different switchingfrequencies as indicated.The graphical representation of the tables is plottedas in ?Error! No se encuentra el origen de laFigure 6-PLC ProgramTABLE I-Results of Speed verses duty cycle atdifferent switching frequenciesTABLE II-Results of Current verses duty cycle atdifferent switching frequencies1500 1300 1100900Speed (rpm)500Hz 1000Hz 2000Hz 3000Hz 4000Hz700 500 30040506070Duty Cycle %8090Figure 7-Graphical representation of speed verses duty cycle at different switching frequenciesCurrent, Amp3.5 3 2.5 2 1.5500Hz 1000Hz 2000Hz 3000Hz 4000Hz1 0.5 0 40%50%60%70%Duty Cycle %80%90%Figure 8-Graphical representation of current verses duty cycle at different switching frequencies5. ConclusionIt is clear that PLCs are fully equipped control systems. When Toshiba PLC, T116-S, is used the maximum speed was 1550 rpm at average voltageof 15V. The on and off delays from the driving transistor of the PLC made the operation to consume more current and reduces the speed because of the on/off delay. Faster PLCs are recommended for better performance when a BLDCM needs to be controlled such as DVP-。

PLC微机控制直流无刷电动机调速系统

一、概述电动机主要类型有同步电动机、异步电动机和直流电动机三种，而直流电动机具有运行效率高和调素性能好等诸多优点得以被广泛运用，但传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上成本高及维修困难等缺点，大大限制了它的应用范围。

随着社会生产力和科学技术的发展，大功率开关器件、模拟和数字集成、高性能磁性材料技术等取得了很大的进步，又因直流无刷电动机具有寿命长、结构简单、运行可靠、维护方便等特点，在性能上，有启动转矩大、动态制动简便、转速——转矩特性呈线性及效率等优点而得以广泛应用。

（一）直流无刷电动机的基本组成环节及工作原理1、直流无刷电动机的基本组成环节直流无刷电动机的基本组成框图如图1-1所示。

它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。

图1—1 直流无刷电动机的结构原理图电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼形绕组和其它启动装置，它有永磁的转子和多相定子绕组。

多相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接。

位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接，其信号在转子位置译码器中转换成正确的换相顺序信号，控制功率开关器件，使定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。

由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。

因此，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位置传感器三者组成的“电动机系统”。

其中转子的永磁钢与永磁有刷电动机中所用的永磁钢的作用相似，均是在电动机的气隙中建立足够的磁场，其不同之处在于直流无刷电动机中永磁钢装在转子上，而直流有刷电动机的磁钢装在定子上。

直流无刷电动机的电子开关线路是用来控制动机定子上各相绕组通电的顺序和时间主要由功率逻辑开关单元和位置传感器信号处理单元两个部分组成。

功率逻辑开关单元是控制电路的核心，其功能是将电源的功率以一定的逻辑关系分配给流无刷电动机定子上各相绕组，以便电动机产生持续不断的转矩。

一种基于PLC的直流电机车智能控制系统

２１０２年第４期
种调速方式不仅使一部分电能消耗在电阻上，而且
卜＿－
３
在接通和关断过程中发生 “ 弧 ” 象，拉现整个机车电
路存在很大的安全隐患。为此，电路中采用了在ＰＣ６８７单片机和无触点接通和关断的ＩＢＩ１Ｆ８ＧＴ功
中图分类号：Ｄ４Ｔ６文献标识码：Ａ文章编号：０ — ８４２１）４— ００— ２１１０７（０２００８００
ＯｎｅＤＣｏｏｔｅＩｔｌｇｎｎｒｌｙｔｍａｅｎＰＬＬｃｍｏｉｎｅｌｅｔＣｏｔｏｓｅＢｓｄｏＣｖｉＳ
卜＿＿
４
率开关器件，在人机接口上采用了液晶显示，仅并不提高经济效益，而且确保井下安全生产。
图１单片机智能控制电路原理图
１主电路组成及工作原理
机车的运行工况主要有两种：向前和向后。向
ｏｉｉｃｉａｄｃｎｒｌｌｏｒｎｒｄｃｄ．Ｔｈｓｍｅｈｄｄｅｏｎｙｒｄｃａｏｔｅｇｈ，ｂｔａｓｍｐｏｅｆｍａｎｃｒｕｔｎｏｔｏｏｐａｅｉｔｏｕｅｉｔｏｏｓｎｔｏｌｅｕｅｌｂｒｓｒｎｔｕｌｏｉｒｖｏｒｔｏｆｃｅｃｎｄｓｆｔｐｅａｉｎｅｉｎｙａａｅｙ，ｐｏｏｇｓｒｉｅｌｅｏｌｃｒｃｌｃｍｏｉｅｉｒｌｎｅｖｃｉｆｅｅｔｉｏｏｔ．ｆｖ

直流电机控制器原理图

直流电机控制器原理图直流电机控制器是指控制直流电机运行的设备，其主要作用是根据外部输入信号来控制电机的启动、停止、正反转以及调速等功能。

直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分，通过原理图可以清晰地了解控制器的工作原理和电路结构，有利于工程师们进行系统设计和故障排查。

一般来说，直流电机控制器原理图包括电源模块、控制模块、驱动模块和保护模块等部分。

电源模块主要用于将外部交流电源转换为直流电源，为整个系统提供电能；控制模块则负责接收外部控制信号，并通过逻辑运算和电路控制来实现对电机的启停、正反转和调速等功能；驱动模块则是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行；保护模块则用于监测电机和系统的工作状态，一旦出现异常情况，及时采取保护措施，避免损坏设备。

在直流电机控制器原理图中，控制模块是最核心的部分，它通常包括信号输入端、逻辑控制电路和输出端。

信号输入端可以接收外部控制信号，比如启停信号、正反转信号、调速信号等，这些信号经过处理后，通过逻辑控制电路的运算，最终输出给驱动模块，实现对电机的控制。

逻辑控制电路通常采用集成电路或者单片机等器件来实现，其结构复杂，但是可以实现多种控制功能，具有很高的灵活性和可靠性。

此外，直流电机控制器原理图中的驱动模块也是非常重要的部分，它的主要作用是根据控制模块的输出信号，驱动电机正常运行。

驱动模块通常采用功率器件和驱动电路来实现，其设计需要考虑到电机的功率大小、负载特性以及工作环境等因素，以确保电机能够稳定、高效地运行。

总的来说，直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分，它的设计和实现直接影响到整个系统的性能和稳定性。

工程师们在进行系统设计和故障排查时，需要充分理解原理图的结构和工作原理，合理选择电路元件和器件，确保系统能够稳定、可靠地运行。

同时，随着科技的发展，直流电机控制器原理图也在不断地更新和优化，以满足不同应用场景的需求，提高系统的性能和可靠性。

国开电大专科《机电控制与可编程序控制器技术》网上形考试题及答案

国开电大专科《机电控制与可编程序控制器技术》网上形考试题及答案综合记分作业1试题及答案一、填空题1.可编程序控制器通过_____、_____的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。

[答案]数字式；模拟式2.熔断器主要防止电路的_____或_____。

[答案]过载；短路保护元件3.电磁式接触器主要由_____、_____和灭弧装置和其它部分组成。

[答案]电磁机构；触头系统4.触点系统分为_____触点和_____触点，分别用来直接接通和断开交流主电路和控制电路。

[答案]主；辅助5.热继电器是利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件_____，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期保护。

[答案]弯曲6.分闸时应先断开_____，再断开_____；合闸时应先合_____，后合_____。

如果违反操作规程，会造成隔离开关刀口弧光短路甚至更严重的事故。

[答案]负荷开关；隔离开关；隔离开关；负荷开关二、判断题7.PLC从早期开关量的输入、输出，模拟量的输入、输出，已经发展到能够完成复杂控制功能、通信联网功能的各种控制单元。

[答案]对8.PLC是专门用来完成逻辑运算的控制器。

[答案]错9.PLC具有监控和自诊断能力，若发生故障或异常，可及时判断故障原因，并排除故障。

[答案]对10.由于PLC的可靠性和抗干扰能力较差，所以不能在恶劣的工业环境中应用。

[答案]错11.在工业自动化领域，PLC，DCS与IPC技术正在趋于融合。

[答案]对12.开启式负荷开关可用于手动频繁的接通和断开带负荷的电路，以及作为线路末端的短路保护。

[答案]错13.为防止无关人员误操作，在重要场合应选用带钥匙操作的按钮。

[答案]对14.选用按钮时，通常停止按钮宜选用绿色；启动按钮优先选用红色。

[答案]错15.选用按钮时，一钮双用(启动∕停止)可以选用黑、白或灰色按钮。

[答案]对16.低压断路器即低压自动空气开关，简称自动开关，可实现电路的短路、过载、失电压与欠电压的保护，能自动分断故障电路，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。

基于单神经元PID控制器的PLC直流电机控制系统

总线技术方面的研究。
第３卷２
第９期
２１ — ［０】００９１１
务Ｉ匐化
实现自适应、自组织功能。权系数的调整按有监
督的Ｈｅｂ习规则实现，不但结构简单，而且能适ｂ学
应环境变化，有较强的鲁棒性。采用单神经元ＰＤＩ控制器来控制直流电机转速可提高直流电机系统的性能指标。单神经元ＰＤ控制系统框图如图２示。１所
ＷＵＬｎ — ｕ．ｉｇｙｎＣＨＥＮＣｈｎｘａｕ — ｉ
（长江大学电子信息学院，荆州４４２）３０３
摘
要：针对传统Ｐ控制器对时变及非线性系统控制能力较差的缺陷，利用神经网络具有自学习、自ＩＤ适应的能力，设计了一种单神经元ＰＤ控制器，将其应用于直流电机控制系统中。本文给出Ｉ了基于罗克韦尔可编程序控制器ＳＣ５０Ｌ０的单神经元ＰＩ控制器的实现方法。实验结果表明：Ｄ
Ｄｏｉ１３６／ｉｉｓ１０－０４．００３：９９．ｓｎ．９１０．０３２１０．９．０
０引言
目前电机控制系统普遍采用ＰＤ控制算法，ＩＰＤ参数由人工整定并固定。由于电机负载、对Ｉ象特性和环境变化等及非线性因素的影响，控制品质会随之下降，很难获得满意的控制性能。单神经元ＰＤ控制器是通过对加权系数的调整，实Ｉ

基于PLC的直流电机控制

同学们热情帮助下，本次毕业设计才得以顺利地完成。首先要感谢电气信息工程学院地关心和大力支持，最重要的是要感谢范方灵老师地耐心指导，他为我们提供设计所需要的应用软件和相关的资料；抽工作之余不辞辛苦地为我们讲解设计中的复杂环节；不管他工作有多忙，对我们有求必应。他对工作认真负责，对我们严格要求，他爱岗敬业的态度使我深深地感动，也为我以后的工作做了一个好榜样。由于时间的仓促，设计任务的复杂，所涉及到的范围广泛，此次设计还有许多不完善的地方，请各位老师加以指正。
22装置图装置图gt01触摸屏plc无刷直流电机驱动模块电机编码器33plcplcplcplc的发展历程的发展历程plcplc的主要构成的主要构成plcplc的工作原路的工作原路plcplc的发展趋势的发展趋势返回44触摸屏基本原理触摸屏基本原理触摸屏的应用触摸屏的应用本装置触摸屏编程本装置触摸屏编程返回55ptopto控制控制pidpid指令指令66经过几个月的不懈努力和在同学们热情帮助下经过几个月的不懈努力和在同学们热情帮助下本次毕业设计才得以顺利地完成
基于PLC的直流电机控制基于PLC的直流电机控制
学生：段世超学号：200410521030 学号：200410521030 院系: 院系:电气信息工程学院专业: 专业:电气工程与自动化指导老师：范方灵副教授
绪论
电动机作为机电能量转换的主要装置，其主要类型有直流电动机、异步电动机和同步电动机三种。由于传统的直流电动机使用电刷以机械方法换相，因而存在相对的机械摩擦，带来了一系列的问题，从而大大限制了它的应用。直流无刷电动机既具备直流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等很多优点。在当今国民经济各个领域，例如医疗机械、仪器仪表、化工以及家用电器等方面都有很广泛的应用。本论文阐述了西门子S7本论文阐述了西门子S7-200 PLC的基本原理，直流无刷电 PLC的基本原理，直流无刷电动机的基本原理，介绍了速度闭环调速，并对设计中所使用的一些元器件作了介绍。论文中所设计的控制电路基本达到了课题设计的目的和要求，能够实现电动机的启动/制动、正/ 求，能够实现电动机的启动/制动、正/反转和初步的闭环调速。

基于S7-200的直流电动机双闭环调速系统设计

基于S7-200的直流电动机双闭环调速系统设计摘要：本文基于S7-200 PLC控制器，设计了一个直流电动机双闭环调速系统。

该系统分为速度控制回路和电流控制回路两个部分。

在速度控制回路中，本文采用基于PID算法的控制方法，通过测量电动机的速度并与设定值进行比较，控制电动机的输出轴转速，达到调节电动机转速的目的。

在电流控制回路中，使用同样的PID算法控制电机的电流输出，并对电机进行保护措施，以避免过载。

实验结果表明，该系统能够可靠地完成电机的双闭环调速控制，使电机运行平稳、可靠。

关键词：S7-200 PLC；直流电动机；双闭环调速系统；PID算法前言直流电动机是工业中常见的驱动装置之一。

在实际应用中，需要对电动机转速进行调节以满足不同的控制需求。

其中，传统的开环调速容易受到负载变化和环境变化的影响，导致控制精度差。

因此，双闭环调速控制系统逐渐得到广泛应用。

本文基于S7-200 PLC控制器，设计了一个直流电动机双闭环调速系统，并对其进行了实验验证。

系统设计系统组成该电动机双闭环调速系统主要由S7-200 PLC控制器、PID控制器、DAC转换器、电源变量电流源和直流电动机等组成。

系统原理系统采用双闭环调速控制，其中速度控制回路和电流控制回路分别对应于如图1所示。

其中，速度控制回路广泛采用PID算法完成闭环控制，电流控制回路中同样采用PID算法控制电机的输出电流，以保护电机避免过载。

速度控制回路速度控制回路主要完成电机的转速调节。

系统首先读取电机的转速信号，然后根据设定值和实际转速的偏差计算出PID控制器的控制量，对输出信号进行控制，从而调节电机的输出轴转速。

图2 速度控制回路实现图电流控制回路电流控制回路主要是对电机输出电流进行控制并对电机进行保护，避免过载。

系统通过测量电动机输出电流，计算电机输出电流与设定值的偏差，然后根据PID算法计算出调节量，并将控制量和偏差信号进行控制，以达到调节电机电流输出的目的。

PLC的编程实例电机正反转控制

电机反转状态一直保持到有黄按钮或红按钮按下为止.
按下红按钮时：停止电机的转动
注：电机不可以同时进行正转和反转,否则会损坏系统
联为智能教育-稻草人自动化 .dcrauto
3. PLC的 I/O点的确定与分配
电机正反转控制PLC的I/O点分配表
PLC点名称 X0 X1 X2 Y0 Y1
连接的外部设备红按钮黄按钮蓝按钮
PLC
X0 黄按钮
220~240V
X1 蓝按钮
X2
正转
Y0
KM1
24VDC 24VDC
反转
Y1
KM2
COM
COM
~220V ~220V
PLC控制电动机正反转外部接线图
联为智能教育-稻草人自动化 .dcrauto
2.系统的控制要求
按动黄按钮时： ①若在此之前电机没有工作,则电机正转启动,并保持电机正转； ②若在此之前电机反转,则将电机切换到正转状态,并保持电机
PLC编程实例
一．电动机正反转控制
1.系统结构利用PLC控制一台异步电动机的正反转. 输入端直流电源E由PLC内部提供,可直接将PLC电源端
子接在开关上.交流电源则是由外部供给.
联为智能教育-稻草人自动化 .dcrauto
要求：
黄按钮按下：电机正转蓝按钮按下：电机反转红按钮按下：电机停止
红按钮
利用红色按钮同时切断正转和反转的控制通路.
X1
Y1 X2 X0
Y0
Y0
X2
Y0 X1 X0
Y1
Y1
（ ED ）
电机正反转的最终控制程序
0
ST X 1
1
OR Y0
2
AN/ Y1

plc控制步进电机

PLC控制步进电机1. 引言步进电机是一种特殊的电机类型，它能够以离散的步进方式转动，由于其结构简单、成本较低，步进电机在工业控制系统中得到了广泛应用。

PLC（可编程逻辑控制器）作为自动化控制系统的核心设备，能够对步进电机进行精确的控制。

本文将介绍PLC如何控制步进电机的原理及其具体实现方式。

2. 步进电机步进电机由驱动器和电机组成，驱动器负责将电源的直流电转换成适用于电机的信号。

步进电机的控制本质上是根据输入的控制信号使电机旋转一个确定的角度，通常使用脉冲信号作为控制信号。

步进电机的工作原理是通过改变电机的相序，将脉冲信号转化为电机旋转的步进角度。

每收到一个脉冲信号，电机就会向前或向后旋转一个固定的步进角度，这使得步进电机的运动非常精确。

3. PLC控制步进电机的原理PLC控制步进电机的原理基本上是模仿手动操纵步进电机的方法。

用户通过在PLC程序中设定脉冲信号的频率和方向来控制步进电机的运动。

PLC控制步进电机的主要步骤如下：1.设定一个变量用于保存步进电机的当前位置。

2.根据用户设定的输入信号，驱动PLC输出相应的脉冲信号。

3.监测脉冲信号，并更新步进电机的位置变量。

4.根据步进电机的位置变量，控制其他设备的运动。

通过在PLC程序中设定合适的脉冲信号频率和方向，可以控制步进电机的速度和方向，从而满足实际应用中的需求。

4. PLC控制步进电机的实现方式PLC控制步进电机的实现方式可以分为两种：单轴控制和多轴控制。

4.1 单轴控制单轴控制是指通过一个PLC控制一个步进电机。

在这种方式下，每个步进电机都需要一个独立的控制信号。

步进电机与PLC的连接方式可以选择并行接口或串行接口，具体根据实际情况选择。

4.2 多轴控制多轴控制是指通过一个PLC控制多个步进电机。

在这种方式下，需要使用多个驱动器和电机进行控制。

PLC通过相应的控制信号分别驱动不同的步进电机，从而实现多个步进电机的协同工作。

5. 示例代码以下是一个使用PLC控制步进电机的示例代码：START:SET PULSE_FREQUENCY = 1000 ;设置脉冲信号频率为10 00HzSET PULSE_DIRECTION = 1 ;设置脉冲信号方向为正转SET MOTOR_POSITION = 0 ;初始化步进电机位置START_PULSE:GENERATE_PULSE ;产生一个脉冲信号ADD 1 TO MOTOR_POSITION ;步进电机位置加1 COMPARE MOTOR_POSITION WITH 1000 ;判断步进电机位置是否达到上限IF[MOTOR_POSITION > 1000] GOTO STOPGOTO START_PULSESTOP:STOP_PULSE ;停止产生脉冲信号END以上代码中，脉冲信号的频率和方向通过设置变量进行控制。

基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计

基于PLC技术的直流电机转速控制系统设计目录一、内容概括 (2)1.1 直流电机简介 (2)1.2 PLC技术概述 (3)二、系统需求分析 (4)2.1 控制要求 (6)2.2 性能指标 (6)三、系统设计 (7)3.1 系统结构设计 (9)3.2 PLC选型与配置 (10)3.3 传感器模块设计 (11)3.4 人机界面设计 (13)四、控制算法设计 (14)4.1 PID控制算法原理 (15)4.2 PID参数整定方法 (17)4.3 控制算法实现 (18)五、系统实现与调试 (20)5.1 系统搭建 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 调试结果分析 (23)六、系统测试与应用 (24)6.1 测试环境与方法 (26)6.2 测试结果分析 (26)6.3 系统应用场景探讨 (28)七、总结与展望 (29)7.1 系统总结 (30)7.2 未来展望 (31)一、内容概括本文档主要探讨了基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计方案。

介绍了直流电机的基本原理和转速控制的重要性，以及PLC 技术在工业自动化中的广泛应用。

详细阐述了系统设计的目标、硬件选型、软件设计和实现方法。

在系统设计目标中，我们强调了高精度、高稳定性和实时性，以满足实际应用中对电机转速控制的高要求。

硬件选型部分，选择了功能强大的PLC作为控制核心，并配置了相应的输入输出模块和传感器，以实现对电机转速的实时监测和控制。

软件设计方面，采用了梯形图编程语言，编写了功能完善的控制程序，包括初始化、速度调节、故障处理等模块。

在实现方法上，我们描述了如何通过PLC编程实现对电机的速度控制，以及如何通过调试和优化，确保系统的稳定运行和高效性能。

本文档旨在为读者提供一个基于PLC技术的直流电机转速控制系统的设计思路和方法，具有一定的实用性和参考价值。

1.1 直流电机简介直流电机(DC Motor)是一种将电能转换为机械能的电动机，广泛应用于各种机械设备中。

PLC控制的直流发电机组自动监控系统设计

PLC控制的直流发电机组自动监控系统设计彭志;刘祖润;赵延明【摘要】According to the actual needs of some enterprises, the series and parallel of the generator set were performed by combining the system with Siemens PLC S7-300, WinCC configuration, IPC and full digital DC speed regulator to achieve automated operation to provide all kinds of DC power supply for enterprises. The system can perform the real-time monitoring of power supply process and reduce the parallel loop flow of the system, so as to improve the generation efficiency of generator set. The test on the spot shows that the parallel loop flow of the system is reduced significantly and the system can work automatically.%根据厂矿企业的实际需要,本系统综合运用西门子PLC S7-300,WinCC组态、工控机、全数字直流调速等装置进行组合,对发电机组进行串并联,实现发电机组的自动化运行,以达到提供工厂所需各种直流电源的目的.同时,系统能对供电过程进行实时监控,减少系统的并联环流量,提高发电机组工作的发电效率.现场试验结果表明,系统并联环流明显较少且能实现自动运行.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)024【总页数】4页(P188-191)【关键词】全数字直流调速;直流发电机组;PLC S7-300;工控机;WinCC【作者】彭志;刘祖润;赵延明【作者单位】湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学信息与电气工程学院学院,湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP2730 引言直流电机在现代工矿企业中有着广泛的应用，并在不断发展，与交流电机比较，直流电机具有良好的启动性能和调速性能。

#S7200直流步进电机plc控制方法

直流步进电机plc控制方法系统功能概述：本系统采用PLC通过步进电机驱动模块控制步进电机运动。

当按下归零按键时，电机1和电机2回到零点<零点由传感器指示）。

当按下第一个电机运行按键时，第一个电机开始运行，直到运行完固定步数或到遇到零点停止。

当按下第二个电机运行按键时，第二个电机开始运行，运行完固定步数或遇到零点停止。

两电机均设置为按一次按键后方向反向。

电机运行时有升降速过程。

PLC输入点I0.0为归零按键，I0.1为第一个电机运行按键，I0.2为第二个电机运行按键，I0.3为第一个电机传感器信号反馈按键，I0.4为第二个电机传感器信号反馈按键。

PLC输出点Q0.0为第一个电机脉冲输出点，Q0.1为第二个电机脉冲输出点，Q0.2为第一个电机方向控制点，Q0.3为第二个电机方向控制点，Q0.4为电机使能控制点。

所用器材：PLC：西门子S7-224xpcn及USB下载电缆。

编程及仿真用软件为V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3。

直流步进电机2个，微步电机驱动模块2个。

按键3个。

24V开关电源一个。

导线若干。

各模块连接方法：PLC与步进电机驱动模块的连接：驱动模块中EN+、DIR+、CP+口均先接3k电阻，然后接24V电源。

第一个驱动模块CP-接PLC的Q0.0，DIR-接PLC的Q0.2，EN-接PLC的Q0.4第二个驱动模块CP-接PLC的Q0.1，DIR-接PLC的Q0.3，EN-接PLC的Q0.4注意：1、PLC输出时电压为24V，故和驱动器模块连接时，接了3k电阻限流。

2、因为PLC处于PTO模式下只有在输出电流大于140mA时，才能正确的输出脉冲，故在输出端和地间接了200欧/2w下拉电阻，来产生此电流。

<实验室用的电阻功率不足，用200欧电阻时功率至少在24*24/200=2.88w，即用3w的电阻）3、PLC与驱动模块连接时，当PLC输出低电平时不能将驱动模块电平拉低，故在EN-和DIR-上接了200欧/2W下拉电阻驱动模块与电机接法：驱动模块的输出端分别与电机4根线连接电机传感器与PLC连接：传感器电源接24v，信号线经过240欧电阻<实验中两个470电阻并联得到）与24v电源上拉后，信号线接到PLC的I0.3和I0.4将各模块电源、地线接好。

直流电机调速的PLC控制

直流电机调速的PLC控制背景：使用直流电机有许多优点如：电机调速经济，控制方便；机械特性较硬，稳定性较好；PLC电动机转速控制可以完成了液位控制、直流电动机旋转控制组态图，使得操作人员通过计算机屏幕对现场的运行情况一目了然。

用户可以通过组态图随时了解、观察并掌握整个控制系统的工作状态，必要时还可以通过界面向控制系统发出故障报警，进行人工干预。

一、硬件输入输出接口电路实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。

输入输出接口电路要有良好的电隔离和滤波作用。

1.输入接口电路输入输出信号分为开关量、模拟量及数字量。

可编程控制器的一个重要特点就是所有的输入输出信号全部经过了隔离，无论任何形式的输入输出最终都是经过光电偶合口或继电器将信号传入/送出PLC。

由于生产过程中使用的各种开关、按钮、传感器等输入器件直接接到PLC输入接口电路上，为防止由于触点抖动或干扰脉冲引起错误的输入信号，输入接口电路必须有很强的抗干扰能力[1]。

2.输出接口电路根据驱动负载元件不同可将输出接口电路分为三种形式：一种是继电器输出型，CPU接通继电器的线圈，继而吸合触点，而触点与外线路构成回路；另一种是晶体管输出，它是通过光偶合使开关晶体管通断以控制外电路；再一种就是可控硅输出型，这里的可控硅是采用光触发型的。

二、软件第一部分为系统监控程序。

它是每一个可编程控制器成品必须包括的部分，是由可编程控制器的制造者编制的，用于控制可编程控制器本身的运行。

另一部分为用户程序。

它是由可编程控制器的使用者编制的，用于控制被控装置的运行。

这里主要介绍监控程序。

系统管理程序是监控程序中最重要的部分，整个可编程控制器的运行都由它主管。

管理程序又分为三个部分：第一部分是运行管理，控制可编程控制器何时输入、何时输出、何时自检等等，进行时间上的分配管理。

第二部分进行存储空间的管理，即生成用户环境，由它规定各种参数、程序的存放地址，将用户使用的数据参数存储地址转化为实际的数据格式及物理存放地址。

西门子S7-1200 PLC项目化教程项目1 安全门直流电机控制

3 地址访问方式
存储单位
名称
关键字
位
Bool
字节
Byte
字双字
Word
Double Word
长度 1位 8位 16位 32位
访问地址 [存储区名称][字节地址].[位地址] [存储区名称]B[起始字节地址] [存储区名称]W[起始字节地址] [存储区名称]D[起始字节地址]
赋值例子 I0.1=0 IB1=16#10 IW2=16#0102 ID4=16#01020304
• Safety属于高性能选件包，用于故障安全S7控制器编程。TIA V16版本已将STEP7、WinCC和Safety集成在同一个安装程序中交付，使得安装步骤更简单、安装速度更快。
3 TIA V16
• Startdrive用于西门子驱动装置和控制器的工程组态，可实现硬件组态、参数设置、调试和诊断功能。
2 PLC的组成
CPU模块
I/O端子连接器
I/O状态LED灯
CPU型号
通信模块 CM
信号板 SB
保护盖
信号模块 SM
2 CPU模块
2 CPU参数一览
2 通信模块CM
2 PLC产品定位
S7-1200 系列 PLC 在经济型和功能方面能达到较好的平衡，主要用于代替S7-200 系列，但不具有 S71500 系列 CPU 的运算能力和扩展性能
西门子S7-1200 PLC项目化教程
——混合式协作课程
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项目1 安全门直流电机控制
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项目背景
PLC的组成 TIA Protal 用户程序
位逻辑控制
以安全门的直流电机正反以S7-1215C为例讲解转控制为例讲解控制系统 PLC硬件组成及特点