步进电机自动升降速PLC控制设计
步进电机的PLC控制系统设计方案
一、引言随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等。
有人将其称为现代工业控制的三大支柱<即PLC，机器人，CAD/CAM）之一。
目前可编程序控制器<Programmable Controller）简称PLC已广泛应用于冶金、矿业、机械、轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。
二、PLC的基本结构PLC采用了典型的计算机结构，主要包括CPU、RAM、ROM和输入/输出接口电路等。
如果把PLC看作一个系统，该系统由输入变量-PLC-输出变量组成，外部的各种开关信号、模拟信号、传感器检测的信号均作为PLC的输入变量，它们经PLC外部端子输入到内部寄存器中，经PLC内部逻辑运算或其它各种运算、处理后送到输出端子，它们是PLC的输出变量，由这些输出变量对外围设备进行各种控制。
三、控制方法及研究1、FP1的特殊功能简介(1> 脉冲输出FP1的输出端Y7可输出脉冲，脉冲频率可通过软件编程进行调节，其输出频率范围为360Hz～5kHz。
(2> 高速计数器<HSC）FP1内部有高速计数器，可同时输入两路脉冲，最高计数频率为10kHz，计数范围-8388608～+8388607。
(3> 输入延时滤波FP1的输入端采用输入延时滤波，可防止因开关机械抖动带来的不可靠性，其延时时间可根据需要进行调节，调节范围为1ms～128ms。
(4> 中断功能FP1的中断有两种类型，一种是外部硬中断，一种是内部定时中断。
2、步进电机的速度控制FP1有一条SPD0指令，该指令配合HSC和Y7的脉冲输出功能可实现速度及位置控制。
速度控制梯形图见图1，控制方式参数见图2，脉冲输出频率设定曲线见图3。
图1 速度控制梯形图图2 控制方式参数图3 脉冲输出频率设定曲线 3、控制系统的程序运行图4 控制系统原理图图4是控制系统的原理接线图，图4中Y7输出的脉冲作为步进电机的时钟脉冲，经驱动器产生节拍脉冲，控制步进电机运转。
基于PLC的步进电机控制 (课程设计)
本文介绍了本实验旨在完成使用PLC（Programmable Logic Controller）控制步进电机的整步运行、正反转运行、快慢速运行以及定位运行。
文中指出本次使用的编程思想主要为模块化设计即为完成任务可对程序划分为主程序及子程序。
由于步进电机需要脉冲来运行，所以本程序使用PTO高速脉冲输出脉冲。
在定位程序中则应用到中断子程序命令。
另外，本文为更好的阐述实验内容，加入了与之前完全不同的方式的对比实验。
在对比试验中则应用计时器来完成步进电机的脉冲产生，另步进电机的各种功能则使用了一般的设计方式来实现。
二者完成完全相同的功能。
关键词：PLC 步进电机 PTO高速脉冲1 实验内容 (1)1.1实验任务 (1)1.2实验要求 (1)2 实验设备 (2)2.1步进电机简介 (2)2.2 PLC简介 (2)3 设计过程 (3)3.1设计思想 (3)3.2程序设计 (4)4 对比实验 (12)4.1对比程序思想 (12)4.2对比程序 (14)谢辞 (15)参考文献 (16)1实验内容1.1实验任务本次实验要求改变PLC脉冲输出信号的频率，实现步进电机的速度控制。
同时按下K1、K2、K3按钮，步进电机进行整步运行。
按下慢/快按钮，电机慢/快速运行。
用PLC 输出脉冲的个数，实现步进电机的精确定位。
在整步运行状态下，设脉冲数为一固定值，并用计数器进行计数，实现电机的精确定位控制。
按下停止按钮，系统停止工作。
1.2实验要求本设计要求使用步进电机。
选用的步进电机为二项混合式，供电电压24VDC，功率30W，电流1.7A，转矩0.35NM，步矩角1.8º/0.9º,并配有细分驱动器，实现细分运行，减少震荡。
本设计要求选用PLC设计出输出频率可变的控制程序，实现对步进电机的速度、方向、定位、细分等控制功能。
本设计旨在培养综合设计能力、创新能力、分析问题与解决问题的能力。
掌握PLC 控制的步进电机控制系统的构成及设计方法；掌握PLC控制程序设计、调试的方法。
基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计
摘要步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点,所以常用作工业过程控制及仪器仪表，使用PLC可编程控制器实现步进电动机驱动，可使步进电动机的抗干扰能力强，可靠性高，同时，由于实现了模块化结构，是系统结构十分灵活，而且编程语言简短易学，便于掌握，可以进行在线修改，柔性好，体积小，维修方便。
本设计是利用PLC做进电动机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正,反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。
其次可以通过对按钮的控制来实现对高，低速度的控制。
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC 控制系统的首要前提，这也是设计最重要的一条原则。
本设计更加便于实现对步进电机的制动化控制。
其主要内容如下：1了解PLC控制步进电机的工作原理2掌握PLC的硬件构成，完成硬件选型3设计PLC的控制系统4用STEP 7完成PLC的编程关键词：步进电机；PLC控制；电机正反转；高低速控制AbstractStepper motor has a quick starts and stops, precision stepping and positioning features, commonly used for industrial process control and instrumentation, PLC programmable controller stepper motor drive can stepper motor anti-interference ability, high reliability, at the same time, due to the modular structure, the system structure is very flexible, and programming languages brief to learn, easy to master, can be modified online, good flexibility, small size, easy maintenance.This design is the use of PLC built into the core of the motor control button to switch on and off to the stepper motor is the reverse control, and positive, reverse switch without having to go through the parking step. Followed by the button control to achieve the high and low speed control. Give full play to the functions of PLC as possible to meet the control requirements of the controlled object is the most important prerequisite for the design PLC control system, which is designed to the most important principle. This design is easier to achieve braking control of the stepper motor. Its main contents are as follows:An understanding of PLC control the working principle of the stepper motor2 grasp the PLC hardware structure, the completion hardware selection3 Design of PLC control system4 complete PLC programming with STEP 7Key words: Stepper motor; PLC control; motor reversing; high and low speed control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 PLC步进驱动控制系统研究和意义 (1)1.2 国内外PLC的发展 (1)1.3 国内外步进电机的发展概况 (2)1.4 PLC步进驱动控制系统主要研究工作 (3)2 步进电机及PLC简介 (4)2.1 步进电机简介 (4)2.1.1步进电机的分类 (4)2.1.2步进电机的基本参数 (4)2.1.3步进电机的特点 (5)2.2 步进电机在工业中的应用 (5)2.3 PLC的特点 (6)2.4 PLC技术在步进电机控制中的应用 (6)3 PLC控制步进电机工作方式的选择 (8)3.1 常见的步进电机的工作方式 (8)3.2 步进电机控制原理 (8)3.2.1控制步进电机换向顺序 (8)3.2.2控制步进电机的转向 (8)3.2.3控制步进电机的速度 (8)3.3 PLC控制步进电机的方法 (9)3.4 PLC控制步进电机的设计思路 (10)4 S7-200PLC控制步进电机硬件设计 (12)4.1 S7-200PLC的介绍 (12)4.1.1硬件系统 (12)4.1.2软元件 (13)4.2 步进电机的选择 (14)4.3 步进电机驱动电路设计 (15)4.3.1驱动器的选择 (15)4.3.2步进电机驱动电路 (16)4.3.3驱动电路接口 (16)4.3.4电气原理图 (17)4.4 PLC驱动步进电机 (17)5 S7-200PLC控制步进电机软件设计 (19)5.1 STEP7-MICRO/WIN32概述 (19)5.1.1基本功能 (19)5.1.2运动控制 (19)5.1.3创建调制解调模块程序 (19)5.2 程序的编写 (21)5.3 梯形图程序设计 (22)5.3.1CPU的选择 (22)5.3.2输入输出编址 (22)5.3.3状态真值表 (22)5.4 梯形图程序 (23)6 总结 (30)6.1 全文总结 (30)6.2 不足之处及展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计1绪论1.1 PLC步进驱动控制系统研究和意义基于步进电动机良好的控制和准确定位特性，被广泛应用在精确定位方面，诸如数控机床、喷绘机、工业控制系统、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
步进电机控制PLC课程设计
步进电机控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解步进电机的原理、结构和应用场景；2. 学生能掌握PLC在步进电机控制中的编程方法和技巧；3. 学生了解步进电机与PLC接口的硬件连接和调试方法；4. 学生掌握步进电机速度、位置和加速度等参数的调整方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现简单的步进电机控制程序；2. 学生具备调试和优化步进电机控制系统的能力；3. 学生能够结合实际需求，选择合适的PLC和步进电机进行项目设计。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学生学习热情；2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力，提高学生的综合素质；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在实际操作中掌握步进电机控制技术。
学生特点：学生具备一定的电气基础和PLC编程知识，对步进电机控制有一定了解。
教学要求：结合实际案例，以任务驱动的方式进行教学，注重培养学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际项目中，提高学生的综合应用能力。
二、教学内容1. 步进电机原理与结构- 步进电机的分类、工作原理- 步进电机的结构特点及参数2. PLC在步进电机控制中的应用- PLC与步进电机的连接方式- 步进电机控制程序编写方法- PLC编程软件的使用3. 步进电机控制系统的设计与实现- 系统硬件设计：PLC选型、步进电机选型、接口电路设计- 系统软件设计：步进电机控制算法、PLC程序设计4. 步进电机控制系统的调试与优化- 系统调试方法与步骤- 常见问题及解决方法- 系统性能优化策略5. 实践项目案例分析- 案例一：简易步进电机控制系统设计- 案例二：复杂步进电机控制系统设计教学内容安排与进度：第一周：步进电机原理与结构第二周：PLC在步进电机控制中的应用第三周：步进电机控制系统的设计与实现第四周：步进电机控制系统的调试与优化第五周：实践项目案例分析及讨论教材章节关联：本教学内容与教材中“第三章 步进电机控制技术”和“第四章 PLC控制技术”相关章节紧密关联。
基于plc控制的步进电机控制系统设计论文
基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业 XXX指导教师 XXX摘要：以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元，以步进电机作为控制对象。
介绍了PLC的概念原理以与控制的优点，步进电机的概念与工作原理，现状以与发展方向。
PLC 与步进电动机一起结合起来有很高的研究价值与意义。
本文在介绍步进电机控制特点的基础上,重点研究了步进电机的控制策略。
设计了控制系统的硬件方案，并编写了相应的控制流程，测试了实际控制效果，并提出相应的整改措施，达到更加合理高效的目标。
对于使用步进驱动器的步进控制系统，控制器对步进电机的控制关键在于控制脉冲信号的产生。
介绍了使用该控制器产生控制脉冲信号的多种不同实现方法，进而实现对步进电机不同控制方法。
关键词：可编程逻辑控制器；步进电机；控制策略；控制流程The Research Of Stepper Control Method Motor Based OnPLC Student majoring inMachinery and electronics specialtyXXXTutorXXXAbstract：With small Germany Siemens S7-200 programmable logic controller of the central processing unit, with stepping motor as control object. This paper introduces the concept of PLC principle and advantage of the control, the concept and working principle of stepper motor, the current situation and development direction. PLC combined with stepper motor has a high research value and significance. In this paper, based on the introduction to the characteristics of the stepper motor control, step motor control strategies are researched. Design the hardware of the control system scheme, and write the corresponding control process, test the actual control effect, and puts forward the corresponding rectification measures, achieve more reasonable and efficient. For using stepper drive stepper control system, the controller of stepper motor control is the key to control the generation of pulse signal. This paper introduces the control using the controller a variety of different implementation methods of the pulse signal, then the method to realize different control the stepper motor.1 / 23Keywords:Programmable logic controller; Stepping motor; The control strategy; Control the process引言伴随着经济的快速发展，科技的日新月异，产品更新换代周期缩短，生产效率有了更高的要求，特别是计算机技术的广泛的推广和普与，信息产业发挥了它无与伦比的优越性和高效性，其中可编程逻辑器件就有了更多的用武之地。
PLC实现步进电机的正反转和调整控制
实训课题三PLC实现步进电机正反转和调速控制一、实验目的1、掌握步进电机的工作原理2、掌握带驱动电源的步进电机的控制方法3、掌握DECO指令实现步进电机正反转和调速控制的程序二、实训仪器和设备1、FX2N—48MR PLC一台2、两相四拍带驱动电源的步进电机一套3、正反切换开关、起停开关、增减速开关各一个三、步进电机工作原理步进电机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转换成角位移，即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度，图3-1是一个三相反应式步进电机结图.从图中可以看出，它分成转子和定子两部分。
定子是由硅钢片叠成，定子上有六个磁极（大极）,每两个相对的磁极（N、S极）组成一对.共有3对.每对磁极都绕有同一绕组,也即形成1相，这样三对磁极有3个绕组，形成三相。
可以得出，三相步进电机有3对磁极、3相绕组；四相步进电机有4对磁极、四相绕组，依此类推.反应式步进电动机的动力来自于电磁力。
在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或者最小磁阻）的位置，如图3—1(a)所示，定子小齿与转子小齿对齐的位置，并处于平衡状态.对三相异步电动机来说,当某一相的磁极处于最大导磁位置时，另外两相相必处于非最大导磁位置，如图3-1(b）所示，即定子小齿与转子小齿不对齐的位置。
把定子小齿与转子小齿对齐的状态称为对齿，把定子小齿与转子小齿不对齐的状态称为错齿。
错齿的存在是步进电机能够旋转的前提条件，所以,在步进电机的结构中必须保证有错齿的存在，也就是说,当某一相处于对齿状态时，其它绕组必须处于错齿状态。
本实验的电机采用两相混合式步进电机，其内部上下是两个磁铁，中间是线圈，通了直流电以后,就成了电磁铁，被上下的磁铁吸引后就产生了偏转。
因为中间连接的电磁铁的两根线不是直接连接的，是采用在转轴的位置用一根滑动的接触片.这样如果电磁铁转过了头，原先连接电磁铁的两根线刚好就相反了，所以电磁铁的N极S极就和以前相反了。
但是电机上下的磁铁是不变的，所以又可以继续吸引中间的电磁铁.当电磁铁继续转，由于惯性又转过了头，所以电极又相反了。
步进电机升降速曲线控制系统设计及其应用
Control System Design of Acceleration and Deceleration Curves of Stepping Motor and Its Application
WANG Yong , WANG Wei , YANG Wen2tao
( Research Center of Information and Control , Dalian University of Technology , Dalian 116023 , China)
2ineering of China
Sep . 2 0 0 8 Vol . 15 ,No . 5
文章编号 :167127848 (2008) 0520576204
步进电机升降速曲线控制系统设计及其应用
王 勇 , 王 伟 , 杨文涛
(大连理工大学 信息与控制研究中心 , 辽宁 大连 116023)
针对上述问题 , 本文提出基于 ARM7 微处理器 的步进电机的嵌入式控制系统 。在简要介绍使用 ARM7 对步进电机实现控制的基础上 , 进行了两种 步进电机升降速曲线 , 即分段线性加速[1] 和 S 型曲 线加速[2] 的设计与实现 , 并且给出这两种曲线在工 业定长系统中的应用对比 。
2 升降速曲线控制系统结构
①目前 , 最常用的单色 LCD 控制器 SED1335 的数据传输速度相对于 ARM7 控制器来讲显得十分 缓慢 , 经过初期计算和实际测量 , 刷新一屏 320 3 240 点的图片最快需 130 ms 左右 , 所以在显示任务 繁重的时候其他任务的实时性很难保证 , LCD 屏显 示的速度成了整个系统的瓶颈 。可以选择一款片内 集成 LCD 控制器的微控制器 , 或使用两片微控制 器分别负责人机交互和控制来解决这个问题 。集成 LCD 控制器的微控制器价格普遍偏高 , 因此采取了 第二种解决方法 , 并且通过职责分开 , LPC2132 专 门负责控制 , 大大提高了系统的实时性 , 可以满足 更为苛刻的系统需求 。 ②通过职责分开 , 增加了系 统设计的并行性和修改的灵活性 。在设计控制程序 的同时 , 其他模块的设计工作可以同时进行 , 并且 两个部分可以单独调试 , 互不影响 。同时 , 当需要 修改系统功能时 , 可以只对相关的控制器一侧进行 改动 , 不会影响另一侧的控制器功能 , 从而使功能 修改变得简单易行 。
行业知识：步进电机控制中升降速的设计与实现
行业知识：步进电机控制中升降速的设计与实现在分析步进电机动态特性的基础上，推导了步进电动机理想的升降速控制曲线，实现了指数规律的升降速控制，用离散法对步进电机升降速的过程进行了处理，并用C语言编程实现了单片机对步进电机升降速的离散控制。
，使系统具有良好的动态特性。
0 引言对步进电机的控制是经济型数控系统开发时的一项重要内容，其中对步进电机运动过程中的升降速控制是重点。
在实际的步进电机应用中，尤其在要求快速响应的控制系统中，其关键问题是如何保证步进电机在频繁启停、频率发生突变的高速运转过程中不发生堵转和失步。
而且堵转和失步的发生，与步进电机的变速特性，即与步进电机运行速度的变化规律有关。
步进电机升降速控制目的是防止电机在速度突变时发生“失步”，使运行平稳。
实现升降速控制的方法很多。
由理论推导可知，指数规律的升降速曲线更能使步进电机转子的角加速度的变化与其输出转矩的变化相适应。
实验证明这样将能够大大提高微机控制下步进电机的最高工作频率，大大缩短升速时间。
1 步进电机动态特性分析由于步进电机的输出转矩随步进频率的增加而减少，根据步进电机的动态特性，可以通过其动力模型(二阶微分)描述：式中：J—系统的总转动惯量θ—转子的转角β—阻尼系数 k—与θ成某种函数关系的比例因子 Tz—摩擦阻力矩及其它与β无关的阻力矩之和 Td—步进电机所产生的电磁驱动转矩式中，—惯性扭矩—角加速度显然，惯性扭矩应小于最大电磁转矩Td，在升速阶段角加速度越大越好，使得到达匀速的时间越短，但在加速阶段为了减小对系统的冲击不应该突变，上式实际上反映了矩频特性，即脉冲频率越高转矩越小。
故在不失步的前提之下，在加速阶段应正比于频率f对时间的微分。
故可以表示为：式中：A和B是两个特定的时间常数。
假设在升速阶段的启动频率为，则对（3）式进行拉氏变换得：对（4）式整理得：再次对（5）式进行拉氏反变换整理得：式（6）中，，为时间常数，反映上升速度的快慢，式（7）中，。
步进电机控制PLC课程设计
步进电机控制PLC课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解步进电机的工作原理及特点，掌握其与PLC的连接方式；2. 学习并掌握PLC编程中与步进电机控制相关的基础知识和技能；3. 了解步进电机在不同应用场景下的控制要求，能结合实际需求进行PLC程序设计。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成步进电机与PLC的接线；2. 掌握使用PLC编程软件，编写并调试步进电机控制程序；3. 能够通过实验操作，观察并分析步进电机运行状态，解决实际控制过程中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发学生对自动化控制技术的兴趣；2. 培养学生的团队合作意识，提高沟通与协作能力；3. 培养学生勇于探索、积极创新的精神，增强对工程技术应用的自信心。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，以实用性和操作性为核心。
课程目标旨在帮助学生掌握步进电机控制PLC的相关知识，培养实际操作能力，并激发学生对自动化领域的热爱和兴趣。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 步进电机基础知识：介绍步进电机的工作原理、结构特点及性能参数，对应教材第3章；2. PLC基础知识：回顾PLC的基本组成、工作原理及编程方法，重点掌握与步进电机控制相关的内容，对应教材第4章；3. 步进电机与PLC的连接：讲解步进电机与PLC的接线方式，包括电源、信号线等连接，对应教材第5章；4. 步进电机控制程序设计：学习并实践编写步进电机控制程序，包括启停、速度调节、方向控制等，对应教材第6章；5. 步进电机控制实验操作：开展实验操作，验证控制程序的正确性，观察并分析步进电机运行状态，对应教材第7章；6. 步进电机控制应用案例分析：分析实际应用中步进电机控制案例，了解不同场景下的控制需求，对应教材第8章。
教学内容安排和进度：第1周：步进电机基础知识学习；第2周：PLC基础知识回顾；第3周：步进电机与PLC的连接；第4周：步进电机控制程序设计；第5周：步进电机控制实验操作；第6周：步进电机控制应用案例分析及总结。
PLC控制步进电机的应用案例
P L C控制步进电机的应用案例Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998PLC控制步进电机的应用案例1（利用PLSY指令）任务：利用PLC作为上位机，控制步进电动机按一定的角度旋转。
控制要求：利用PLC控制步进电机顺时针2周，停5秒，逆时针转1周，停2秒，如此循环进行，按下停止按钮，电机马上停止（电机的轴锁住）。
1、系统接线PLC控制旋转步进驱动器，系统选择内部连接方式。
2、I/O分配X26——启动按钮，X27——停止按钮；Y1——脉冲输出，Y3——控制方向。
3、细分设置在没有设置细分时，歩距角是 0，也即是200脉冲/转，设置成N细分后，则是200*N脉冲/转。
假设要求设置5细分，则是1000脉冲/转。
4、编写控制程序控制程序可以用步进指令STL编写，用PLSY指令产生脉冲，脉冲由Y1输出，Y3控制方向。
5、脉冲输出指令（PLSY）的使用脉冲输出指令PLSYM8029置1。
如上图所示，当X10由ON变为OFF 时，M8029复位，停止输出脉冲。
若X10再次变为ON则脉冲从头开始输出。
注意：PLSY指令在程序中只能使用一次，适用于晶体管输出类型的PLC。
6、控制流程图7、梯形图程序（参考）8、制作触摸屏画面PLC控制步进电机的应用案例2（利用定时器T246产生脉冲）任务：利用步进电机驱动器可以通过PLC的高速输出信号控制步进电机的运动方向、运行速度、运行步数等状态。
其中：步进电机的方向控制，只需通过控制U/D-端的On和Off就能决定电机的正传或者反转；将光耦隔离的脉冲信号输入到CP端就能决定步进电机的速度和步数；控制FREE信号就能使电机处于自由转动状态。
1、系统接线系统选择外部连接方式。
PLC控制左右、旋转、上下步进驱动器的其中一个。
CP+端、U/D+端——+24VDC； CP-——Y0；U/D-——Y2；PLC的COM1——GND；A、A-——电机A绕组；B、B-——电机B绕组2、I/O分配X0—正转/反转方向，X1—电机转动，X2—电机停止，X4—频率增加，X5—频率减少；Y0—脉冲输出，Y2—方向。
PLC如何控制步进电机
PLC如何控制步进电机PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备，通过输入/输出模块对各种机电设备进行控制。
在PLC系统中，步进电机是常见的执行元件之一，它具有准确的位置控制和高的加减速性能。
本文将介绍PLC如何控制步进电机，包括步进电机的驱动方式、PLC的控制原理及步进电机控制的程序设计。
一、步进电机的驱动方式1.串行通信驱动方式：步进电机通过串行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
首先，将PLC与串行通信模块相连，通过串行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过串行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
2.并行通信驱动方式：步进电机通过并行通信驱动方式与PLC进行通信和控制。
与串行通信驱动方式类似，首先将PLC与并行通信模块相连，通过并行通信模块与步进电机控制器进行通信。
PLC通过并行通信模块发送指令，步进电机控制器接收指令后控制步进电机运动。
3.脉冲驱动方式：步进电机通过脉冲驱动方式与PLC进行通信和控制。
在脉冲驱动方式中，需要PLC输出脉冲信号控制步进电机。
通常情况下，PLC将脉冲信号传递给步进电机驱动器，在驱动器中产生相应的控制信号，实现对步进电机的控制。
二、PLC的控制原理PLC作为控制器，一般采用扫描运行方式。
其运行原理如下：1.输入信号读取：PLC将外部输入信号输入到输入模块中，采集输入信号，并将其从输入模块传递给中央处理器（CPU）进行处理。
2. 程序执行：CPU根据事先编写好的程序进行处理，包括数据处理、逻辑运算和控制计算等。
PLC程序一般采用ladder diagram（梯形图）进行编写。
3.输出信号控制：根据程序的执行结果，CPU将处理好的数据通过输出模块发送给外部设备，用于控制和操作外部设备。
三、步进电机控制的程序设计步进电机的控制程序主要包括参数设定、模式选择、起停控制、运动控制等部分。
下面以一个简单的例子来说明步进电机控制的程序设计过程：1.参数设定：首先需要设定步进电机的一些参数，如电机型号、步距角度、运动速度等。
S7-200PLC控制步进电机设计
S7-200PLC控制步进电机设计步进电机的控制和驱动方法很多，按照使用的控制装置来分可以分为：普通集成电路控制、单片机控制、工业控制机控制、可编程控制器控制等几种。
本设计选用西门子S7-200PLC通过控制驱动器来控制步进电机。
1步进电机的选择两相混合式步进电机内部结构如图4.1所示：两相混合式步进电动机的绕组接线如图4.2所示，A、B两相绕组沿径向分相，沿着定子圆圈有8个凸出的磁极，1、3、5、7磁极属于A相绕组，2、4、6、8磁极属于B相绕组，定子每个极面上有5个齿，极身上有控制绕组。
转子由环形磁钢和两段铁芯组成部分，环形磁钢在转子中部，轴向充磁，两段铁芯分别装在磁钢的两端，使得转子轴向分为两个磁极。
转子铁芯上均匀分布50个齿，两段铁芯上的小齿相互错开半个齿距，定转子的齿距和齿宽相同。
线圈1、5、3、7串联组成A相绕组；线圈2、6、4、8串联组成B相绕组。
2 步进电机驱动电路设计步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。
驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电，控制电机转动。
2.1 驱动器的选择本设计选用型号为2MA320的驱动器。
该型号驱动器的特点：1)供电电压DC12-36V或AC12-24V2)驱动电流0.3-2.0A3)细分精度1-128细分可选4)光隔离信号输入5)电机噪声优化功能6)可驱动任何2.0A相电流以下两相、四相混合式步进电机7)20KHz斩波频率2.2 步进电机驱动技术接口电路用光电隔离方式将运动控制器和驱动器连接起来，避免驱动器中的大电流干扰信号经地线窜入运动控制器电路。
环形分配器将脉冲及方向信号按设定的节拍方式，转换为功放管的导通和截止信号从而控制各相绕组的通电和断电。
功率放大器将电源功率转换为电机输出功率驱动负载运动。
驱动接口电路如图4.4所示：当两相控制绕组按次序轮流通电，每拍只有一相绕组通电，四拍构成一个循环。
当控制绕组有电流通过时，便产生磁动势，它与永久磁钢产生的磁动势相互作用，产生电磁转矩，使转子产生步进运动。
PLC实现步进电机正反转和调速控制
PLC实现步进电机正反转和调速控制PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制系统的计算机控制设备。
它可以实现对多种设备和机器的控制，包括步进电机。
步进电机是一种通过步进角度来控制转动的电机，其转动可以精确地控制在每个步进角度停留一段时间。
步进电机的正反转和调速控制是实现工业自动化过程中常用的功能，PLC可以很好地实现这些控制。
一、步进电机的正反转控制步进电机的正反转控制是通过控制步进电机的相序来实现的。
步进电机有多种相序方式，常见的包括正向旋转、逆向旋转、双向旋转等。
PLC 可以通过控制步进电机的相序开关来实现步进电机的正反转。
在PLC中，可以使用PLC的输出口来控制步进电机的相序开关。
通过将输出口与步进电机的控制线路连接，可以控制相序开关的状态，从而控制步进电机的正反转。
例如，将PLC的一个输出口连接到步进电机的CW （Clockwise）输入线路，另一个输出口连接到步进电机的CCW（Counter Clockwise）输入线路，可以通过控制这两个输出口的状态来实现步进电机的正反转。
二、步进电机的调速控制步进电机的调速控制是通过控制步进电机的脉冲频率来实现的。
步进电机的转速与脉冲频率成正比，脉冲频率越高，步进电机的转速越快。
因此，通过控制PLC输出口给步进电机发送的脉冲频率，可以实现步进电机的调速控制。
在PLC中，可以使用定时器模块来控制步进电机的脉冲频率。
定时器模块可以通过设定计时器的定时时间和周期，来控制输出口的脉冲频率。
通过控制定时器的定时时间，可以控制步进电机每个步进角度的停留时间，从而控制步进电机的转速。
除了定时器模块，PLC还可以使用计数器模块来实现步进电机的调速控制。
计数器模块可以通过设定计数器的初始值和计数步长，来控制输出口的脉冲频率。
通过控制计数器的初始值和计数步长，可以控制步进电机每个步进角度的停留时间，从而实现步进电机的转速控制。
三、步进电机正反转和调速控制实例以下是一个使用PLC实现步进电机正反转和调速控制的实例。
基于PLC的步进电机运动控制系统设计
机电工程系基于PLC的步进电机运动控制系统设计专业：测控技术与仪器指导教师：xxx姓名: xxx _______________（2011年5月9日）目录一、步进电机工作原理 (1)1。
步进电机简介 (1)2。
步进电机的运转原理及结构 (1)3。
旋转 (1)4。
步进电动机的特征 (2)1）运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机 (2)2）运转量与脉冲数的比例关系 (2)3）运转速度与脉冲速度的比例关系 (2)二、西门子S7-200 CPU 224 XP CN (2)三、三相异步电动机DF3A驱动器 (3)1。
产品特点 (3)2。
主要技术参数 (3)四、PLC与步进电机驱动器接口原理图 (5)五、PLC控制实例的流程图及梯形图 (5)1.控制要求 (5)2。
流程图 (5)3.梯形图 (6)六、参考文献 (6)七、控制系统设计总结 (6)基于PLC的步进电机运动控制系统设计一、步进电机工作原理1.步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角)。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单2.步进电机的运转原理及结构电机转子均匀分布着很多小齿,定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て，即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て,C与齿3向右错开2/3て，A’与齿5相对齐，(A'就是A,齿5就是齿1）3.旋转如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用,齿1与A对齐，（转子不受任何力，以下均同）。
PLC控制步进电动机运行案例
PLC控制步进电动机运行案例PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制系统的工业电子设备，通过程序控制各种工业设备的运行和逻辑控制。
步进电动机是一种精密控制的电动机，可以根据脉冲信号的输入旋转指定的角度。
本文将介绍如何使用PLC控制步进电动机的运行，并给出一个实际的案例。
1.系统设计：要实现PLC控制步进电动机运行，首先需要设计一个系统，包括PLC 控制器、步进电动机、电源和传感器等。
PLC将通过编程控制步进电动机的旋转方向、速度和位置，从而实现精确的运动控制。
2.PLC编程：在PLC编程软件中，我们首先需要设置输入和输出点，用于连接步进电动机和传感器。
然后编写程序，通过控制输出点发送脉冲信号控制步进电动机的旋转。
例如，我们可以设计一个简单的程序，使步进电动机按照固定的角度旋转，然后停止。
步骤如下：1）设置输入点：连接PLC与步进电动机的控制信号线，用于接收启动和停止信号。
2）设置输出点：连接PLC与步进电动机的脉冲信号线，用于控制步进电动机的旋转方向和速度。
3）编写程序：在PLC编程软件中编写程序，设置脉冲信号的频率和方向，控制步进电动机按照指定的角度旋转。
4）调试程序：在调试模式下测试程序，验证步进电动机是否按照设计的参数正确运行。
3.实际案例：假设我们要控制一个步进电动机旋转180度，然后停止。
以下是一个简单的PLC程序示例：1）设置输入点I0为启动信号，输入点I1为停止信号；2）设置输出点Y0为脉冲信号控制步进电动机的旋转；3）编写程序如下：```LDI0OUTY0DELAY1000OUTY0NOP```4）启动程序后，PLC将检测I0信号，如果为高电平（启动信号），则输出Y0脉冲信号控制步进电动机旋转180度；然后延迟1秒后，停止输出脉冲信号，步进电动机停止旋转。
通过以上案例，我们可以看到如何使用PLC控制步进电动机的运行。
PLC具有灵活的编程功能和稳定的性能，可以实现精确的运动控制和自动化生产。
PLC实现步进电机的正反转及调整控制
PLC实现步进电机的正反转及调整控制PLC(可编程逻辑控制器)可以广泛应用于工业自动化控制系统中，包括步进电机的正反转及调整控制。
本文将详细介绍如何使用PLC实现步进电机的正反转及调整控制。
一、步进电机的原理步进电机是一种用电脉冲驱动的电动机，它是按固定顺序将电流导通到电动机的相绕组中，从而使电动机按步进的方式转动。
步进电机有两种基本的工作模式：全步进和半步进。
在全步进模式下，电机每接收到一个脉冲就向前转动一个固定的步距角度。
在半步进模式下，电机接收到一个脉冲时向前转动半个步距角度。
二、PLC实现步进电机的正反转1.硬件连接将PLC的输出端口与步进电机的驱动器相连，将驱动器的控制信号输出口与步进电机相连。
确保电源连接正确，驱动器的供电电压要符合步进电机的额定电压。
2.编写PLC程序使用PLC编程软件编写PLC程序来控制步进电机的正反转。
以下是一个简单的PLC程序示例：```BEGINMOTOR_CONTROL_TRIG:=FALSE;//步进电机控制信号MOTOR_DIRECTION:=FORWARD;//步进电机转动方向，FORWARD表示正转，REVERSE表示反转//步进电机正转控制MOTOR_FORWARD:IF(START_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=TRUE;MOTOR_DIRECTION:=FORWARD;END_IF;//步进电机反转控制MOTOR_REVERSE:IF(STOP_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=TRUE;MOTOR_DIRECTION:=REVERSE;END_IF;//步进电机停止控制MOTOR_STOP:IF(STOP_BUTTON=TRUE)THENMOTOR_CONTROL_TRIG:=FALSE;END_IF;END```Begitalogic Flowcode是PLC编程软件之一，提供了简单易懂的图形界面来编写PLC程序。
步进电机的plc控制课程设计
步进电机的plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解步进电机的基本原理和工作特性；2. 让学生掌握PLC在步进电机控制中的应用，包括编程、调试及故障排查；3. 让学生了解步进电机与PLC接口的技术要求及其在实际工程中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用PLC进行步进电机控制程序编写的能力；2. 培养学生进行步进电机控制系统的调试与优化的能力；3. 培养学生运用所学知识解决实际工程问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神；2. 培养学生严谨的科学态度和团队合作意识，增强学生的责任感和使命感；3. 引导学生认识到自动化技术在我国工业发展中的重要作用，增强学生的民族自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生已具备一定的电气基础和PLC编程知识，对步进电机控制有一定的了解，但实际操作经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力，提高学生的创新意识和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够独立完成步进电机PLC控制系统的设计与实施。
二、教学内容1. 步进电机原理及特性：包括步进电机的结构、工作原理、主要性能参数及其在自动化系统中的应用。
教材章节：第二章 步进电机原理与特性2. PLC控制步进电机的基础知识：介绍PLC与步进电机接口技术，步进电机控制参数设置及编程方法。
教材章节：第三章 PLC控制步进电机基础3. 步进电机PLC控制系统设计：讲解控制系统的设计步骤，包括硬件选型、软件编程、系统调试与优化。
教材章节：第四章 步进电机PLC控制系统设计4. 实践操作：安排学生进行步进电机PLC控制系统的搭建、编程、调试及故障排查，提高学生的动手能力。
教材章节：第五章 实践操作与案例分析5. 课程总结与拓展：对所学内容进行总结，探讨步进电机PLC控制技术在现代工业中的应用及发展趋势。
步进电机plc控制课程设计
步进电机plc控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握步进电机的基本工作原理和PLC控制技术，理解步进电机与PLC结合的应用场景。
2. 学会使用PLC编程软件，编写步进电机的控制程序，实现对步进电机的精确控制。
3. 了解步进电机与PLC接口的硬件连接和调试方法，掌握相关参数的设置。
技能目标：1. 培养学生具备独立设计步进电机PLC控制系统方案的能力，能根据实际需求进行程序编写和调试。
2. 提高学生运用PLC解决实际工程问题的能力，培养创新思维和动手实践能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发学习热情，增强学习自信心。
2. 培养学生团队协作精神，学会与他人沟通交流，共同解决问题。
3. 增强学生的工程意识，认识到自动化技术在生产生活中的重要性，树立正确的价值观。
课程性质分析：本课程为高二年级电子与自动化技术课程，旨在让学生在实际操作中掌握步进电机与PLC控制技术，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点分析：高二学生在知识储备、动手能力、逻辑思维等方面具备一定的基础，对新鲜事物充满好奇，具备较强的求知欲。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识。
3. 关注个体差异，因材施教，使每位学生都能在课程中取得进步。
二、教学内容1. 理论知识：a. 步进电机工作原理及特性b. PLC基础知识、编程方法和控制原理c. 步进电机与PLC接口硬件连接及参数设置2. 实践操作：a. 使用PLC编程软件，编写步进电机控制程序b. 步进电机与PLC硬件连接和调试c. 实际控制系统设计、搭建与运行3. 教学大纲：第一周：步进电机工作原理及特性学习第二周：PLC基础知识、编程方法和控制原理学习第三周：步进电机与PLC接口硬件连接及参数设置学习第四周：使用PLC编程软件，编写步进电机控制程序实践第五周：步进电机与PLC硬件连接和调试实践第六周：实际控制系统设计、搭建与运行及总结4. 教材章节：a. 课本第三章：步进电机及其控制b. 课本第四章：可编程控制器（PLC）c. 课本第五章：步进电机与PLC控制系统教学内容安排和进度：1. 理论与实践相结合，每两周完成一个教学主题。
步进电机plc课程设计
步进电机plc课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习步进电机PLC（可编程逻辑控制器）的相关知识，使学生掌握步进电机的工作原理、PLC的基本组成、编程方法以及步进电机PLC控制系统的设计与调试。
1.了解步进电机的工作原理及其主要性能参数。
2.掌握PLC的基本组成、工作原理及其编程方法。
3.熟悉步进电机PLC控制系统的设计与调试。
4.能够分析步进电机的工作需求，选择合适的PLC控制器。
5.能够根据控制需求，编写相应的PLC程序。
6.能够对步进电机PLC控制系统进行调试与优化。
情感态度价值观目标：1.培养学生对新技术的兴趣和好奇心，提高学生的学习积极性。
2.培养学生团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生具备创新意识，激发学生对步进电机PLC技术的应用与发展前景的思考。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.步进电机的基本原理及其主要性能参数。
2.PLC的基本组成、工作原理及其编程方法。
3.步进电机PLC控制系统的设计与调试。
具体的教学内容安排如下：第一章：步进电机概述1.1 步进电机的工作原理1.2 步进电机的主要性能参数第二章：PLC基本组成与工作原理2.1 PLC的硬件组成2.2 PLC的工作原理2.3 PLC编程软件的使用第三章：PLC编程方法3.1 基本指令及其编程3.2 功能指令及其编程3.3 步进电机控制程序编写实例第四章：步进电机PLC控制系统设计与调试4.1 步进电机PLC控制系统设计流程4.2 步进电机PLC控制系统的调试与优化三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：通过讲解步进电机PLC的基本原理、编程方法等理论知识，使学生掌握相关知识点。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解步进电机PLC控制系统的应用，提高学生的实际操作能力。
3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，加深对理论知识的理解。
步进电机升降速曲线控制方法
步进机电升降速曲线控制方法之迟辟智美创作技术分类:机电与运动控制发表时间：2007-07-09在一些控制简单或要求低本钱的运动控制系统中，经经常使用步进机电做执行元件.步进机电在这种应用场所下最年夜的优势是：可以开环方式控制而无需反馈就能对位置和速度进行控制.但也正是因为负载位置对控制电路没有反馈，步进机电就必需正确响应每次励磁变动.如果励磁频率选择不妥，机电不能够移到新的位置，那么实际的负载位置相对控制器所期待的位置呈现永久误差，即发生失步现象或过冲现象.因此步进机电开环控制系统中，如何防止失步和过冲是开环控制系统能否正常运行的关键.失步和过冲现象分别呈现在步进机电启动和停止的时候.一般情况下，系统的极限启动频率比力低，而要求的运行速度往往比力高.如果系统以要求的运行速度直接启动，因为该速度已超越极限启动频率而不能正常启动，轻则可能发生丢步，重则根本不能启动，发生堵转.系统运行起来以后，如果到达终点时立即停止发送脉冲串，令其立即停止，则由于系统惯性作用，机电转子会转过平衡位置，如果负载的惯性很年夜，会使步进机电转子转到接近终点平衡位置的下一个平衡位置，并在该位置停下. 为了克服失步和过冲现象，应在步进机电启停时进行如图1所示的升降速控制.从图 1 可以看出，L2段为恒速运行，L1 段为升频，L3段为降频，依照“失步”的界说，如果在 L1 及 L3 段上升及下降的控制频率变动年夜于步进机电的响应频率变动，步进机电就会失步，失步会招致步进机电停转，经常会影响系统的正常工作，因此，在步进机电变速运行中，必需进行正确的升降速控制.以下按分歧的控制单位，介绍几种经常使用的步进机电升降速控制方法.1、运动控制卡作上位控制单位——以MPC01系列运动卡为例MPC01系列运动控制卡可以作为PC机运动控制系统的核心控制单位.卡上的专用运动控制芯片可自动进行升降速计算.其运动控制函数库中也有专门进行梯形升降速运动参数设置的函数——set_profile(int ch, double ls, double hs, double accel).其参数界说如下：ch: 设定的轴号.ls:?设定低速（起始速度）的值. 单位为pps（脉冲/秒）hs: 设定高速（恒速段）的值.单位为pps（脉冲/秒）accel：设定加速度年夜小.单位为ppss（脉冲/秒/秒）用户在调用运动指令函数时，只需指定总的脉冲数，运动控制卡上的专用运动控制芯片便依照set_profile函数设置的运动参数自动进行升降速计算，而不会占用PC机的CPU资源.2、用具有运动控制功能的PLC做上位控制单位——以松下FP0系列PLC为例松下FP0系列PLC具有专用的运动控制指令，其CPU单位可自动进行图1所示的升降速计算.和MPC01系列运动控制卡相似，用户只需设置梯形速度的初速度ls、恒速hs、加速时间t和所需发的脉冲数P.运行此法式段，当PLC 检测到输入端X2的一个上跳变时，便自动执行如图1所示的升降速脉冲输出功能.3、用单片机做上位控制单位采纳微机对步进机电进行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的时间间隔，升速时使脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏.采纳按时器中断方式控制机电变速时，实际上是不竭改变按时器装载值的年夜小.单片机在控制机电加减速的过程中，一般用离散方法迫近理想的升降速曲线.加减速的斜率在直线加速过程中，速度不是连续变动，而是按分档阶段变动，为与要求的升速斜率相迫近，必需确定每个台阶上的运行时间，见图3.时间Δt越小，升速越快，反之越慢.Δt的年夜小可由理论或实验确定，以升速最快而又不失步为原则.每个台阶的运行步数为为Ns=fsΔt=sΔN，反映了每个速度台阶运行步数与以后速度s之间的关系，法式执行过程中，每次速度升一档，都要计算这个台阶应走的步数，然后以递加方式检查，当减至零时，该档速度运行完毕，升入又一档速度.机电在升速过程中，对升速总步数进行递加把持，当减至零时升速过程结束，转入匀速运转过程.减速过程的规律与升速过程相同，只是按相反的顺序进行.在步进机电的启停过程中，根据控制系统的具体特点，采纳上述三种升降速控制方式之一，都可以防止机电失步或过冲，到达比力精确的控制.。