基于plc控制的步进电机控制系统设计论文
基于PLC步进电机控制自动门系统的设计
基于PLC步进电机控制自动门系统的设计The Design Of Step Motor Automatic Door Control System基于PLC步进电机控制自动门系统的设计[摘要]本文主要通过对自动门控制系统的功能要求和运行过程的分析，确定了自动门控制系统的总体设计方案。
自动门系统的设计主要集中在硬件和软件设计两部分。
并主要进行了自动门控制驱动和控制系统的设计。
针对自动门控制系统的特点和设计要求，采用步进电机驱动方式，通过四相八拍步进电机来精确控制自动门的开关，给设计要求创造了条件。
在控制部分，应用步进电机和可编程序控制器技术，对自动门控制系统进行了硬件和软件设计。
实现了自动门控制系统的传动和控制要求，满足了环保、高效、可靠和低成本的要求。
[关键词]步进电机；三菱可编程序逻辑控制器；自动门；超声波开关；The Design Of Step Motor Automatic Door Control SystemElectrical Engineering and Automation Specialty FENG Jia－yingAbstract: This paper through the automatic control system and the working process of the functional requirements of analysis, the automatic control system of the overall design scheme. Automatic system is mainly focused on the design of hardware and software design. The automatic control and main drive and control system design. Automatic control system for the characteristics and design requirements, adopting step-motor drive mode, through the fourth phase eight clap stepper motor to precise control of the automatic switch, create conditions for design requirements. In control, application of stepping motor and programmable controller to automatic PLC control system, the hardware and software design. Automatic control system is achieved the transmission and control requirements are met, and the environmental protection, efficient, reliable and low cost.Key words:stepper motor；three mitsubishi programmer logic controller；automatic door；ultrasonic switch；目录1 引言 (1)1.1研究的目的与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)2 FX2系列的PLC (2)2.1 FX2 PLC的主要介绍 (2)2.2 FX2 PLC的主要编程元件 (3)3 步进电机的介绍 (4)4步进电机的自动门控制系统硬件的设计 (7)4.1本设计的任务要求 (7)4.2本设计的可行性分析 (7)4.2.1步进电机的基本参数 (9)4.2.2步进电机动态指标及术语 (10)4.2.3步进电机运动速度和正、反的控制 (11)4.3设计思想 (12)4.3 1流程图 (12)4.3 2控制过程分析 (12)4.3 3控制接线图 (13)5 步进电机控制自动门系统的软件设计 (14)5.1 I/O口分配表 (14)5.2 程序编写 (14)5.2 1梯形图 (14)5.2 2程序指令表(见附录) (17)5.2 3验证调试 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢 (22)1 引言1.1 研究的目的与意义自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
基于PLC的步进电机控制方法与实现
目录第一部分毕业设计任务书第二部分开题报告第三部分外文资料及译文；第四部分毕业设计说明书(论文) 第五部分附件扬大机械工程学院毕业设计（论文）任务书扬大机械工程学院毕业设计（论文）开题报告扬大机械工程学院毕业设计（论文）开题报告外文资料与译文外文资料With microelectronics and computer technology development, the stepping motor of the growing demand, it is widely used in the printer, electric toy and consumer products and CNC machines, industrial robots, medical equipment and other mechanical and electrical products, in all its national economic domain has applications. Study the step motor control system, to improve the control precision and response speed, saving energy has the important meaning.Stepping motor is will signal transformation into electrical impulses mechanical angular displacement of a device, each pulse to step into a step the axis from the Angle incremental, angular displacement output and input pulse is proportional to the number, the speed and is proportional to the input pulses, the speed and the pulse frequency is proportional to the input. The step motor control mode is simple, belong to the open loop control, and no accumulated positioning error, have a high precision, and PLC as a kind of industrial control computer, is to realize the integration of the motor is a powerful tool, so based on PLC stepping motor control technology has been widely used in digital positioning control.The design of the control system, the hardware design and software design of two parts. Among them, the hardware design includes the step motor working principle, the step motor drive circuit design, PLC's input/output characteristics, PLC peripheral circuit design and PLC and the step motor connection and matching the realization of the problems. The software design including the main program as well as each module control program, and finally achieve the stepper motor rotation direction and rotating speed control. This system has the intelligence, practical and reliable characteristic.译文随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。
论文plc控制步进电机
PLC控制步进电机的设计潍坊市技师学院高密分院代玉杰山东省高密市供电公司王召华摘要：步进电机是一种控制精度极高的电机，在工业上有着广泛的应用。
PLC具有抗干扰能力强，可靠性极高、编程方便等显著优点。
本论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后，采用可编程控制器对步进电机进行控制的设计方法，以三菱公司FX2N-48MT型PLC为例，分析如何用PLC指令软件编程实现对步进电机的定位、速度控制。
关键词：可编程控制器、步进电机、电机控制一、前言步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或直线位移的执行元件。
在非超载的情况下，步进电机的转速与单位时间内输入的脉冲数（即脉冲频率）成正比，其输出位移与输入脉冲个数成正比、其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
因此，只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差、转子惯量低、定位精度高、控制简单等特点，使得步进电机成为速度、位置等运动控制领域的主要执行元件之一。
可编程序控制器（通称PLC）是一种工业控制计算机，以微处理器为核心，具有模块化结构、配置灵活、高速处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等，集计算机技术、自动控制技术于一体的一种新型的工业控制装置。
它具有可靠性高、抗干扰能力强，编程简单易学，可进行在线修改，使用维护方便，体积小、重量轻、功耗低，设计施工周期短等优点，是目前广泛应用的控制装置之一。
PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用PLC控制步进电机，其脉冲分配可以由软件实现，也可由硬件组成。
二、步进电机的工作原理与控制我们以最常见的三相反应式步进电动机说明其工作原理。
齿距：设转子的齿数是40，则齿距为θE=360º/40=9º错位：当A相定子齿和转子齿对齐，若和A相磁极中心对齐的转子齿为1号齿，因B 相磁极与A相磁极差120 º，且120º/9º =13（1/3），故转子齿不能与B相定子齿对齐，只有13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差3º。
基于西门子S7_200PLC控制步进电机的设计及应用
工程技术 Project technique基于西门子S7-200PL C 控制步进电机的设计及应用徐 智 杜逸鸣 熊田忠 孙承志(三江学院电气系 210012)【摘 要】PLC 控制步进电机在许多工业控制中应用广泛,本文介绍了PL C (Programmable Logic Cont roller )通过发送脉冲和方向信号给步进电机的驱动器,由驱动器来控制步进电机工作的原理。
本设计采用PL C 和大功率晶体管实现步进电机的驱动和控制,结构简单,可靠性高,成本低,实用性强,具有较高的通用性和应用推广价值。
【关键词】步进电机;PLC ;驱动器1 引言PL C 是广泛应用于工业自动化领域的控制器,PL C 及其有关的设备,都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则而设计。
现在,PL C 功能得到了很大的扩充和完善,比如为了配合步进电机的控制,许多PL C 都内置了脉冲输出功能,并设置了相应的控制指令,可以很好地对步进电机进行控制,实现和其它设备的通信等。
本文用SIEM ENS 公司CPU226晶体管输出型PL C 控制步进电机。
2 步进电机的控制方法步进电机控制方法框图如图1所示。
控制方案是通过上位机设定参数,利用S7-200PL C 的高速脉冲输出功能输出脉冲信号,送给大功率管组成的驱动电路,经过驱动器去控制步进电机实现位置控制。
其中本文中的PL C 为西门子公司的CPU226DC/DC/DC 、驱动器为某公司的SH -20403两相混合式步进电机细分驱动器、步进电机为42B YG 250B 型,步距角1.8°。
本文的控制过程为某运料小车在A —B 两地之间运行(如图2所示),装料及卸料,要求定位准确,运行平稳。
3 PL C 对步进电机的速度控制及定位步进电机在启动和停止时有一个加速及减速过程,且加速度越小则冲击越小,动作越平稳。
所以,步进电机工作时一般要经历这样—个变化过程:加速→恒速(高速)→减速→恒速(低速)→停止。
基于PLC的步进电机控制方法与实现
基于PLC的步进电机控制方法与实现步进电机是一种特殊的电机，通过电脉冲信号使电机按固定的角度步进运动。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化控制领域的设备。
将PLC与步进电机结合，可以实现对步进电机的精确控制。
下面将介绍基于PLC的步进电机控制方法及其实现。
一、PLC的选择PLC作为控制步进电机的核心设备，选择合适的PLC至关重要。
常见的PLC品牌有西门子、施耐德、三菱等，根据实际需求选择合适的PLC型号。
二、接线连接首先，需要将PLC的输入端口和输出端口与步进电机的控制信号线相连接。
其中，控制信号线分为步进脉冲信号线、方向信号线和使能信号线。
步进脉冲信号线用于控制步进角度，方向信号线用于控制步进方向，使能信号线用于使能或禁止步进电机的运动。
三、编写PLC程序1.步进电机模式选择PLC程序中需要设置步进电机的工作模式，常见的有全步进模式和1/2步进模式。
全步进模式下，步进电机每收到一个脉冲信号就步进一次；1/2步进模式下，步进电机每收到两个脉冲信号才步进一次。
具体选择哪种模式，要根据实际需求来确定。
2.控制参数设置根据步进电机的特性和需求，需要设置脉冲频率、步进电机角度、加速度、减速度等控制参数。
这些参数的设置会直接影响步进电机的运动效果和精度。
3.控制逻辑编写根据具体应用场景，设计步进电机的运动逻辑。
例如，可以设置按下按钮时步进电机顺时针旋转，松开按钮时停止旋转；也可以设置根据传感器的信号来控制步进电机的运动。
通过控制逻辑的编写，实现对步进电机的精确控制。
四、运行程序并调试五、实现布线和安装根据实际需求，进行步进电机的布线和安装。
注意布线过程中要避免信号干扰和线路短路等问题，确保步进电机能够正常工作。
总结：基于PLC的步进电机控制方法主要包括PLC的选择、接线连接、编写PLC程序、运行程序及调试和布线和安装等步骤。
通过合理选择PLC、编写控制逻辑和调整参数，可以实现对步进电机的精确控制。
基于PLC步进电机控制系统的设计精选文档
基于P L C步进电机控制系统的设计精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-基于plc步进电机控制系统的设计[摘要]本文所要控制的电机为五相步进电机，采用可编程控制器对其控制，对设计原理及方法分析总结。
步进电动机优点有快速起停、定位和精确步进等，日常的生产和生活中比较普遍，控制精度高。
在工业过程控制和仪器仪表控制方面，应用的很广泛。
本文还介绍的PLC控制系统，其包括硬件结构还有原理以及PLC控制系统设计的原则方法。
以五相电机控制为例，阐述了西门子PLC在电机控制中的运用。
其基本原理、硬件准备和软件的设计，在文中都有体现。
采用的细分驱动方法，可以达到极高的精度并提高稳定性，有利于电机运行品质、转矩波动的改善。
本文内容包含PIC外部接线图、I/O地址分配、控制流程图、驱动电路选择、细分驱动分析、梯形图等，并且上位机监控界面是运用组态王软件编写。
[关键词]：S7-200；五相步进电机；梯形图；细分驱动；组态王Design of Stepping Motor Control System Based on PLC[Abstract] The motor controlled in this paper is a five phase stepper motor. It is controlled by a programmable controller. The design principle and method are analyzed and summarized. Stepping motor has the advantages of fast start stop, positioning and accurate stepping, etc., and the daily production and life are more common, and the control accuracy is high. It is widely used in industrial process control and instrument control. PLC control system is introduced, including hardware structure and principle, and the principle and method of PLC control system design. Taking five phase motor control as an example, the application of SIEMENS PLC in motor control is expounded. Its basic principle, hardware preparation and software design are embodied in this article. The subdivision drive method can achieve high accuracy and stability, and is favorable for motor quality and torque fluctuation. The contents of this paper include PIC external wiring diagram, I/O address allocation, control flow chart, drive circuit selection, subdivision drive analysis, ladder diagram and so on, and the upper computer monitoring interface is written by Kingview software.[Key words]S7-200; Five-phase stepping motor; Ladder diagram; Subdivision drive ; Configuration king目录1 引言步进电机的介绍步进电机又称脉冲电机或阶跃电机，电机对传输来的电脉冲信号的分析和转换而进行相应的角位移和线位移。
PLC控制步进电机的系统设计(毕业设计)
摘要本文主要阐述了三相三拍步进电动机结构和步进电机原理，以及对步进电机的调速和正反转的研究。
采用PLC基本逻辑指令和常用指令的方法对步进电机调速很正反转控制。
步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其速度与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和方向。
步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。
SummaryThis paper describes the structure of three-phase three-beat stepper motors and stepper motor principle,and the stepper motor speed control and reversing research. Using PLC basic logic instructions and common method of instruction is reversing the stepper motor speed control.Stepper motor is a pulse signal into a linear displacement or angular displacement of the actuator.The output of the stepper motor displacement is proportional to the number of input pulses,the speed and unit time input pulses (ie pulse frequency)is proportional to its steering and pulse distribution phase stepper motor winding phase sequence of the.So long as the control command pulse number, frequency and phase sequence of the motor windings are energized,the output can be controlled stepper motor displacement, velocity and direction.Stepper motor has good control performance, and its start,stop,reverse and other changes in the way of any operation can be completed within a few pulses, and the availability of high control accuracy,and have been widely used。
毕业设计论文：基于PLC的步进电机的控制
毕业设计（论文）报告题目基于PLC的步进电机的控制基于PLC的步进电机的控制摘要:小型PLC在编程，I/O扩展，通讯接口，开关量和模拟量的调节以及一些特殊功能模块如高速计数输入和脉冲输出的应用上已经基本满足用户的需求了。
但随着应用需求及关联产品技术性能的提升，PLC将继续得已完善和发展。
本文主要论述了步进电机的原理及驱动方法，并在S7-200 PLC的基础上，对步进电机进行控制。
本设计选用PLC控制两相混合式步进电机，在PLC编程的基础上用按钮开关控制步进电机的启动、正转、反转等基本功能。
关键词：S7-200 PLC、两相混合式步进电机、PLC编程Control of stepping motor based on PLCAbstract:In the field of programming, I/O expansion, Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of high speed pulse input and output, the PLC has already met demands of users. But the PLC will continue to improve and develop, as the development of application requirements and related technical performance.This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor, and how to control it based on the S7-200 PLC. The article is about how the PLC controlling the two-phase hybrid stepping motor. With the switch button, it can function as: start,positive rotation，inversion.Key words: S7-200 PLC. two-phase hybrid stepping motor, PLC programming.目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 S7-200PLC国内外现状和发展趋势 (2)1.3 论文的主要研究工作 (3)第二章西门子 S7-200 PLC (4)2.1 PLC的产生 (4)2.2 PLC的特点 (4)2.2.1 编程方法简单易学 (4)2.2.2 硬件配套齐全，用户使用方便 (5)2.2.3 通用性强，适应性强 (5)2.2.4 可靠性高，抗干扰能力强 (5)2.2.5 系统的设计、安装、调试工作量少 (5)2.2.6 维修工作量小，维修方便 (5)2.2.7 体积小，能耗低 (5)2.3 PLC的系统构成 (6)2.3.1 主机 (6)2.3.2 I/O扩展机 (6)2.3.3 外部设备 (7)2.4高速脉冲输出功能 (7)2.4.1用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器 (7)2.4.2 PTO的使用 (9)2.5 PLC的选择 (10)2.5.1 CPU224 (10)2.5.2 工作方式 (10)2.5.3 扫描周期 (11)2.5.4 性能简介及特点 (11)2.6 PLC技术在步进电机控制中的应用 (12)第三章步进电机 (14)3.1 步进电机的特点 (14)3.2 步进电机的基本参数 (15)3.3 步进电机的工作原理及分类 (15)3.3.1 步进电机的工作原理 (16)3.3.2 步进电机的分类 (16)3.3.3 步进电机在工业中的应用 (17)第四章S7-200 PLC控制步进电机设计 (18)4.1 步进电机的选择 (18)4.2 步进电机驱动电路设计 (19)4.2.1 驱动器的选择 (19)4.2.2 步进电机驱动技术 (19)4.2.3 驱动器参数设置 (22)4.3 PLC控制步进电机 (22)4.3.1接线实物图 (23)4.3.2 控制电机方向转动 (24)4.4 程序调试 (25)第五章论文总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第一章绪论1.1 概述可编程控制器(简称PLC) 是一种数字运算操作的电子系统，是在20 世纪60 年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。
基于PLC的步进电机调速和正反转控制系统
高 的力 矩转 动惯 量 比 ，步 进频 率较 高 ，频 率 响应快 ，不 通 电时 可 以 时始 终有 一相 通 电 ，可 以使 工作 稳定 ，不 易失 步 。其步 距 角和单 三
自由转 动 、结构简 单 、寿命 长 的特点 。
拍相 同 ，步距 角 系数ｃ＝１。
反 应式 步进 电动机 的工作 原理 从 图１ａ中可 以看 出 ，在 定子 上有
运 动 主 要完 成 切 削任 务 ，其 动 力约 占整 台机 床 动 力 的７０～８０％ 。
齿 距 角 ：转 子上 齿 距在 空 间 的角 度 。如转 子 上 有Ｎ个 齿 ，齿 距
基本是 步 进 电动机 和伺 服 电机 对主轴 的 正 、反转 和停 止 控制拖 动 ， 角 ０＝３６０ Ⅳ。
商 业 科 技
基于ＰＬＣ的步进 电机调速和正 反 转 控 制 系 统
＿ 赵俊生 江苏财经职业技术学院
『摘 要 ］本文 阐述 三 相 步进 电动 机 结构 与 步进 过程 原理 ，以
及 对 步进 电动 机 的调 速和 正 反转 研 究 ，采 用ＰＬＣ基本 逻 辑指 令和 常
用指令 的 方 法对步 进 电动机 的调 速 和正 反 转控 制 ，经过 对步进 电机
动速 度和 轨迹 ，对 被控 制 的对 象进 行 自动操 作 的一种 技术 。从 数 控
拍 数 ：电动 机定 子绕 组 每改 变一 次通 电方式 称 为一 拍。
机 床 最终 要完 成 的任务 看 ，主 要有 主轴 运动 。 和普通 车 床一 样 。主
步 距 角 ：转 子经 过一 拍 转过 的空 间角 度 用符号 ａ表 示。
械 角位移 ，并 由传 动丝 杠带 动 工作 台移 动 。由 于该 系统 中 为位 置 和 所 需 的拍 数为 工作 拍数 。 对Ａ、Ｂ、Ｃ三相 轮流 通 电一次 称 为一个 通
基于ST-200PLC步进电机运动控制系统设计
设计控制系统中有 ７个数字量输入和 ３个
１系统的方案设计
本 系 统 设 计 实 现 三 个 主 要 功 能 ：对 步 进
出高 电平 “ １ ” ， 方 向 脉 冲 使得 步 进 电机 按 相
ｓ ７ — ２ ０ ０ ＣＰ Ｕ２ ２ ６型号 Ｐ Ｌ Ｃ结构紧凑 、扩展 性强 ，具有 丰富的功 能单元 ，可满足 中小复杂 的控制系统要求，故 本设计 中选用此型号作为 系统控 制器 。 结合步进 电机 的成本性能要求 ，选用两相 ５ ６系 列 的 ＤＭ５ ６ ７ ６ Ａ型 步进 电机 ，这 种步 进 电机机构简单、响应快、 距角小 、步进频率 高、经久耐用、力矩 － 惯性 比高等。 选用与 Ｄ Ｍ５ ６ ７ ６ Ａ型步进 电机 配套的 Ｄ ＭＤ４ ０ ３步进 电 机驱动器。
为 ＶＷ２ ０ ０ ＝ｖ ｗ２ ０ （ ） 一Ｖｗ １ ０ ，步进 电机 的速度 选用 Ｃ Ｐ ２ ４ ３ － １ 通 信模块 ，来实 现对系 统 就相应 的增加 。按 下减速 指令时接通 Ｉ Ｏ ． ４ ，执 的远程控制。 行 子程 序 Ｓ Ｂ Ｒ一 １ 加 法指 令 ，每 按一 次，高速
２ ． ２ Ｉ ／ ０ 分 配 及硬 件接 线
通过对步进 电机运的周 期为 Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＝Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＋ Ｖ Ｗ１ ０ 。步 进
电机 的速度就相应的减小。
器人的各种 动作。 为此本论文将 以此为 切入点 ，
设计 出一套基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 的 步 进 电 机 运 动 控 制 系
毕业设计(论文)—基于plc的步进电机控制系统设计
毕业设计（论文）—基于plc的步进电机控制系统设计基于PLC步进电机控制系统摘要：随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
步进电机是将电脉冲信号变换成机械角位移的一种装置，每个脉冲使转轴步进一个步距角增量，输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与输入脉冲成正比，转速与输入脉冲频率成正比。
步进电机的控制方式简单，属于开环控制，且无累积定位误差，有较高的定位精度，而PLC作为一种工业控制微机，是实现电机一体化的有力工具，因此基于PLC的步进电机控制技术已广泛用于数字定位控制中。
本控制系统的设计，由硬件设计和软件设计两部分组成。
其中，硬件设计主要包括步进电机的工作原理、步进电机的驱动电路设计、PLC的输入输出特性、PLC的外围电路设计以及PLC与步进电机的连接与匹配等问题的实现。
软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序，最终实现对步进电机转动方向及转动速度的控制。
本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。
关键词：步进电机、PLC、转速控制、方向控制Stepping motor control system based on PLC Abstract:With the development of microelectronics and computer technology, the stepper motor is increasing demanded, which is widely used in printers, electric toys and other consumer products, and CNC machine tools, industrial robots, medical equipment and other electrical machinery products, and is applied in the national economy in various fields. Researching of stepper motor control system to improve the control accuracy and response speed, energy conservation is so important.Stepper motor is a device which will transform electrical pulses into mechanical angular displacement so that Shaft of each pulse to a step angle stepping increment, SO output angular displacement is proportional to the input pulses, speed is proportional to the input pulse speed and speed is proportional to input pulse frequency. Stepper motor control is simple, is open-loop control, and no accumulation of positioning error, a high positioning accuracy,and the PLC as an industrial control computer, is a powerful tool for the integration of the motor, Therefore, the stepper motor control based on PLC technology has been widely used for digital positioning control.The control system consists of hardware and software design of two parts. Among them, the hardware design includes the working principle of stepper motor, stepper motor drive circuit design, PLC input and output characteristics, PLC and PLC external circuit connection with the stepper motor and matching Problem. Software design, including the main program and each module of the control program, ultimately realizes on the stepper motor rotation direction and rotation speed control This system has the intelligence, practicality and reliability features.Keywords: Stepper motor, PLC, speed control, direction control目录1、绪论 (1)1.2问题的提出 (3)1.3设计目的及系统功能 (4)2、PLC控制步进电机系统简介 (5)2.1PLC控制系统 (5)2.1.1 PLC概述 (5)2.1.2 PLC系统的其它设备 (9)2.1.3 PLC的通信联网 (9)2.1.4 PLC控制系统的设计基本原则 (9)2.1.5 PLC软件系统及常用编程语言 (10)2.1.6 PLC的特点 (10)2.1.7 PLC的应用领域 (12)2.1.8 PLC未来展望 (13)2.2步进电机 (13)2.2.1 步进电机概述 (13)2.2.2 步进电机的特性 (14)2.2.3 与直流电机的比较 (14)2.2.4 步进电机的种类 (17)2.2.5 反应式步进电机的控制 (17)2.3本设计所用步进电机 (21)3、硬件电路设计 (23)3.1硬件设计思路 (23)3.2总体设计框图 (23)3.3外围电路设计及分析 (24)3.3.1 键盘控制电路 (24)3.3.2步进电动机驱动电路 (26)2.6.3 LED数码显示电路 (31)3.4步进电机控制系统电路图 (34)4、软件设计 (36)4.1可编程控制器软件设计原理 (36)4.1.1可编程序控制器的工作原理 (36)4.1.2 扫描周期 (37)4.2 PLC的选型 (38)4.2.1 输入输出（I/O）点数的估算 (38)4.2.2 存储器容量的估算 (38)4.2.3 控制功能的选择 (38)4.2.4 机型的选择 (40)4.3FX可编程序控制器简介 (42)2N4.4PLC控制程序设计 (42)4.4.1 PLC控制系统的设计基本原则 (42)4.4.2 PLC编程步骤 (42)4.4.3 PLC提供的编程语言 (42)4.5.1启动停止控制环节 (45)4.5.2 PLC实用驱动电源控制环节 (45)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1、绪论1.1技术概述在电气时代的今天，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。
基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计论文
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)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。
基于西门子s7-300 plc对三相步进电机的控制
应用科技基于西门子s7—300PL C对三相步进电机的控制郭东平(杨凌职业技术学院，陕西杨凌712100)脯要]PL C简单易学，可靠性高。
步进电机是一种常用的机电执行元件，相应的驱动和控制电路对于其整银洼能起着非常重要的作用。
本文采用s7—300PL C实现对步进电机的驱动和控制，结构简单，可靠性高，成本低，实用性强，具有较高的通用性和应用推广价值。
[关镑司]PLC；控制器；步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变，都在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。
1可编程控制器可编程序控制器(Pr ogr am m abl e L o gi c Cont r ol l e r)简称P LC，作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能，是目前广泛应用的控制装置之一。
PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能，即可实现对步进电机的控制。
2步进电机控制的基本原理步进电机的基本控制包括转向控制和速度控制。
从结构上看，步进电机分为三相、四相、五相等类型，常用的是三相步进电机。
三相步进电机的工作方式有三相单三拍、三相双三拍和三相六拍3种。
2．1换相顺序的控制通电换相这一过程称为脉；中分配。
例如，三相步进电机在单三拍的工作方式下，其各相通电顺序为A—B—C—吸，通电控制脉冲必须严格按照这--N．序分别控制A、B、C相的通断。
三相双三拍的通电顺序为A B-+B C—C A—A B，三相六拍的通电顺序为A一徂B—+B—+B C—C—CA—峻。
基于PLC的步进电动机的控制系统毕业论文
基于PLC的步进电动机的控制系统学院：继续教育学院专业：机械设计制造与自动化考号：8学生姓名：吴延东指导教师：辉2014 年 8 月毕业设计（论文）答辩成绩评定专业毕业设计（论文）第答辩委员会于年月日审定了班级学生的毕业设计（论文）。
设计（论文）题目：设计（论文）共页。
毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩：专业毕业设计（论文）答辩委员会主任委员（签字）摘要本课题使用PLC为西门子S7-200 CN系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY。
其基本情况为：CPU224XPCN，24VDC电源，24VDC输入，24VDC输出，6ES7 214-2AD23-0XB8，集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。
22K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器(100KHz)，2个100KHz的高速脉冲输出，4个上升沿和4个下降沿边沿中断，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
本机还新增多种功能，如置模拟量I/O，位控特性，自整定PID 功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录与配方功能等，是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU，用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
关键词：步进电动机 PLC 正反转与加减速控制Ⅰ目录第1章引言11.1 PLC的介绍11.2步进电机的介绍1第2章步进电机22.1步进电机工作原理22.1.1步进电机结构22.1.2旋转过程32.1.3力矩42.1.4步进电机的分类43.2 步进电机控制方式与运行方式43.3 脉冲和角度的关系5第3章步进电机控制系统设计53.1步进电机模拟控制53.1.1控制流程分析53.1.2 I/O 分配表63.2步进电机流程图73.3步进电机接线图83.4梯形图的设计9第4章结论19参考文献19致20Ⅱ第1章引言1.1 PLC的介绍可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计
基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计介绍本毕业设计旨在设计基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法。
步进电机是一种常用的精密定位装置，广泛应用于工业自动化领域。
然而，由于长时间使用和其他因素，步进电机控制系统可能会出现故障，影响到正常的工作效果和生产效率。
因此，研究如何快速准确地诊断步进电机控制系统的故障，具有重要的理论和实际意义。
设计目标本设计的目标是设计一种基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，实现以下功能：- 实时监测步进电机的运行状态和参数；- 自动诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，辅助工程师进行及时修复。
设计步骤1. 确定监测点：通过分析步进电机的工作原理和控制系统的结构，确定需要监测的重要参数和信号。
2. 选择PLC：根据步骤1的结果，选择合适的PLC控制器，并搭建步进电机控制系统的硬件平台。
3. 编写PLC程序：使用PLC编程语言，编写程序实现步进电机的控制和监测功能。
4. 故障诊断算法设计：基于步骤1的监测数据和步进电机控制系统的工作原理，设计故障诊断算法，并将其嵌入到PLC程序中。
5. 测试和优化：使用真实的步进电机和模拟故障场景，对设计的控制系统进行测试，并根据测试结果进行优化和改进。
预期成果通过设计和实现基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，预期实现以下成果：- 实现对步进电机运行状态和参数的实时监测；- 能够准确诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，便于及时修复故障。
参考文献以下是本毕业设计可能涉及到的一些参考文献，供进一步研究和深入了解使用：1. Smith, J. K., & Johnson, M. A. (2018). PLC programming using RSLogix 5000: Understanding ladder logic and the studio 5000 environment. CRC Press.2. Gurevich, K. I., & Andronov, V. A. (2017). Control systems PLC-prn based on mathematical modeling. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 189, No. 1, p. ). IOP Publishing.以上是对基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计的简要介绍。
基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文
基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文目录基于PLC步进电机控制系统的设计.............................................. I 摘要........................................................................ I Stepping motor control system based on PLC (II)Abstract ................................................................... II 第一章绪论. (1)1.1 PLC的发展及应用前景 (1)1.1.1 可编程控制器（PLC）的发展趋势 (1)1.1.2 可编程控制器（PLC）的应用领域 (1)1.1.3 PLC的应用前景 (1)1.2 提出问题 (2)1.2.1 机床滑台类型及控制 (3)1.2.2 本文的工作目的及意义 (3)1.2.3 本文的主要目的及意义 (3)1.3 系统功能 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC的产生与发展 (5)2.1.1 PLC的产生及定义 (5)2.1.2 PLC的发展 (6)2.2 PLC的特点与功能 (7)2.2.1 PLC的特点 (7)2.2.2 PLC的功能 (7)2.3 PLC的结构 (8)2.4.1 梯形图 (9)2.4.2 语句表 (11)2.4.3 顺序功能图 (11)第三章步进电机概述 (12)3.1 步进电机工作原理 (12)3.2 步进电机的特性 (12)3.3 步进电机的分类 (13)3.4 步进电机驱动器的直流供电电源的确定 (13) 3.5 步进电机使用时的注意事项 (14)3.6 步进电机驱动器的细分原理及一些相关说明 (14) 3.7 反应式步进电机 (15)3.8本设计所用步进电机 (18)第四章总体方案设计 (19)4.1数控滑台的控制方法 (19)4.1.2进给速度控制 (19)4.1.3 进给方向控制 (19)4.2 PLC控制系统设计 (19)4.3 PLC控制系统的接地方法 (20)4.4步进电机的控制 (20)4.4.1步进电机的起停控制 (21)4.4.2步进电机的加减速控制 (21)4.4.3 步进电机的换向控制 (22)4.5 本章小结 (22)第五章数控滑台的设计 (23)5.1总体设计方案的确定 (23)5.2 机械部分设计计算 (23)第六章设计硬件电路 (36)6.1 硬件电路总体分析 (36)6.2总体设计分析图 (36)6.3电路总体设计 (36)6.4步进电机的驱动电路 (38)第七章软件设计 (44)7.1 可编程控制器（PLC）的工作原理 (44)7.2存储空间的计算 (47)7.3可编程控制器（PLC）提供的编程语言 (47)7.4 PLC编程中难点介绍 (49)7.4.1驱动电源的特殊性 (49)7.4.2用功能指令构建控制程序的有关问题 (49)7.5 PLC梯形图 I/O分配表 (50)第8章 GX Developer软件程序模拟运行 (51)8.1 程序运行图文说明 (51)结论 (68)附录 (69)1、流程图 (69)2、控制系统设计步骤 (69)参考文献 (71)1、参考资料 (71)2、参考论文 (72)外文文献 (74)中文翻译 (78)致谢 (81)第一章绪论1.1 PLC的发展及应用前景PLC 工艺自从出现一直到今天，已经由最初的接线逻辑发展到了储存逻辑，目前被大量的应用到众多的行业之中。
基于PLC的步进电机控制
算 产生 脉 冲 、 向信 号 ， 制 步 进 电机 的驱 动 电源 ， 方 控
达 到对 距 离 、 度 、 向控 制 的 目的 ， 图 １ 速 方 见 。操 作 面板上 的位 置旋 钮 控 制 移 动 的距 离 ， 度 旋 钮 控 制 速 移 动 的速度 ， 向按 钮 控 制 移 动 的方 向 ， 停 按 钮 方 启／
科
学
技
术
与
Ｔ
程
１ 卷 １
第二， ， 三 四拍 为 Ｏ Ｎ。据 此 ， 计 出 步 进 电机 控 制 设
２ 步进 电机 Ｐ Ｃ控制原理和程序 Ｌ
Ｐ Ｃ对步进 电机进 行 控 制 ， 要 是 根 据 步 进 电 Ｌ 主
梯形 图。如 图 １ 所示 。
机 的控 制 原 理 。 向步 进 电机 驱 动 器 发 送 一 个 脉 冲
了成本 。
控单元价格昂贵 ， 至远 高于主控单元。控制步进 甚
２１ ０ ０年 １ １月 １ 日收 到 ７
第 一作 者简介 ： 王彦军 （９ ３ ） 男 ， １８ 一 ， 陕西 榆林人 ， 研究方 向 ： 高低 压 电气 。Ｅ ｍａ ：ａ ｇｈ １２ ＠１６ ｔｍ。 — ｉ ｗ ｎｚｅ６ ６ ２ ．ｏ ｌ
控 制 电机 的启 动与 停止 。
输入
ＰＬＣ
工作 可 靠 ， 实 现 高精 度 快 速 开 环 控 制 的 特 点 ， 能 被 广泛 应用 在各 种 不 同的 运动 控制 系统 中 。
输出
驱动 步进 电机
１ 步进 电机的控制 方法
步进 电机 作为 一 种 常 用 的 电气 执 行 元 件 ， 泛 广 应 用 于 自动 化 控 制 领 域 。对 步 进 电 机 的控 制 通 常 有 两种 方 法 ： 种 是 采 用 专 用 控 制 器 ， 种 控 制 器 一 这
PLC的步进电机控制系统毕业设计
摘要:设计一种基于PLC的步进电机控制系统, 通过微型变速箱将步进电机角位移转化为直线位移, 进而带动直线伸缩机构运行。
该系统结构简单、性能稳定、经济价值和使用效果突出, 能够满足毫米级精确位移的使用需求。
关键词: PLC; 步进电机; 驱动器; 脉冲；方向。
Abstract: A kind of stepmo tor contro l system is designed based on PLC, which translates the angu lardisplacement of the stepmo tor to linear d isplacement bym in igearbox, and consequent ly drives the linear flex iblefram ework. The system canmeet the requ irement ofm illimeter level and has the character istics o f simple configuration, steadyperformance, good f inanc ial va lue and feasib ility.Key words: PLC; step motor; drive; Pulse; direction。
目录第1章绪论 (1)设计背景 (1)系统设计的任务 (3)本章小结 (3)第2章步进电机及PLC简介 (4)步进电机简介 (4)PLC的发展概述 (8)PLC技术在步进电机控制中的应用 (8)本章小结 (10)第3章PLC控制步进电机工作方式的选择 (11)常见的步进电机的工作方式 (11)步进电机控制原理 (12)PLC控制步进电机的方法 (12)PLC控制步进电机的设计思路 (13)本章小结 (15)第4章FX2N控制步进电机硬件设计 (16)三菱FX2nPLC的介绍 (16)步进电机的选择 (18)步进电机驱动电路设计 (20)PLC驱动步进电机 (21)步进电机驱动器的使用说明 (22)I/O接线图 (24)本章小结 (25)第5章控制系统的程序设计 (26)本设计相关指令介绍 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论设计背景步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机，传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。
基于S7—200 Smart PLC的三轴定位系统的步进电机伺服控制设计
１ 引 言
随着 工业 自动 化 的快速 发 展，对 于 电机 控 制的精确度和速度要求越来越 高。多轴协调 运 动控 制与复杂 曲面、曲轴 的加 工、缠绕机械、 多轴联 动数控机床等设备密切相关 。多台电机 之 间协 调性能的优劣直接影 响系统 的可靠 性和 控 制 精 度 。 所 以对 于 步 进 电机 的伺 服 控 制 至 关 重要 。 ２相 关技术概述
厂 管道 与海底 管道方面的应用仍然存在较 大风 险，不 行借助 智能化水平更高 的智 能机器人完
术研 讨会 在京 召开 ［Ｊ】．中国特种设 备 安 全 ，２Ｏ１ ５，３１（０１）：７２．
无损 检测 自动 化技 术 是众 多学科 知 识结 成 ，因此需要针对其技术完备程度进一 步研 究， 【２】王 德 生 ．图 像 自 动 识 别 技 术 在
（１）运动装置 能够 实现“开始 ”、“停止 ”、 “复位 ”功 能，并且 能够 实现手动和 自动的 自 由切 换 。
（２）在 完 成 系 统 的 复 位 后 ， 在 自动 控 制
＜＜上 接 １４２页
然 气 管 道 等 。在 融入 众 多 领 域 之 后 ，无 损 检 测 务工作 量，进一步研究我 国自主研发 的管道检 技 术 保 证 ， 因此 对 于 无 损 检 测 自动 化 技 术 的 研
Ｘ—Ｙ－Ｚ三 轴协调步进 电机的伺服控制系统 采 用 上 述 的 ｓ７—２００ Ｓｍａｒｔ ＰＬＣ、伺 服 驱 动 器 、 步进 电 机 、 编 码 器 、 位 置 传 感 器 等 模 块 实 现 系 统的闭环控 制，通过实时改变输入的进给脉冲 数量 、频率 、方向，然后通过步进 电机 、伺服 驱动器 ，实现运行设备的位移量 、运行速度和 方 向 控 制 的 目的 。三 轴 定 位 运 动 方 式 主 要 有 ４ 个 功 能 ：
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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。
可编程序控制器(programmable logic controller)，俗称PLC，它是一种基于数字运算操作的电子系统，现在在工业环境设计中它产生了很高的价值，并带来了很大的效益。
PLC在工业控制领域得到了广泛的应用, 同时微电子技术和计算机技术的更新，其功能也相应的得到了很大的发展，PLC已经不再局限于逻辑控制、顺序控制的普通技术层面，现在已经深入到模拟量控制，甚至远程通信功能等高技术领域。
所以PLC与CAD ／CAM、机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱[1]。
PLC不仅仅具有数据采集、逻辑处理功能，同时还兼具有高速脉冲输出和采集功能。
随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
从技术水平上看，计算机技术的不断更新，技术平台的更加高效，可编程控制器可以以此作为平台，在设计和制造上更加事半功倍，特别是在运算速度、存储容量、智能化方面会变的更快、更大、更强；从产品规模上看，PLC 会基于计算机技术向超小型和超大型方向发展；从产品的配套性上看，PLC产品的种类会更丰富、规格更加完善，人机操作界面方面会变得更加人性化，强大的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从技术研发方面上看，很多国家都很重视PLC技术的开发设计，并将它的发展水平作为科技发展水平的一项很重要的方面，国际竞争会更加激烈，而激烈的市场效率竞争会出现少数几个强大的品牌垄断国际市场的局面，便会产生国际通用的编程语言，更加适合技术的交流和应用。
随着计算机网络技术的迅猛发展和强大技术支持，可编程控制器将成为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，并将在工业与工业以外的许多领域发挥着越来越重要的作用，并创造着越来越大的效益[2]。
步进电机是机电一体化产品中扮演着很重要的角色，步进电动机经常用在精确定位控制和定速控制，它能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
步进电机作为常用的一种电气执行元件，由于其具有精度精准、惯性影响小、工作稳定，能在高精度快速开环控制的时候发挥它的优势，被广泛应用在各种不同的自动化控制领域…。
PLC与步进电机的结合控制模式在各种工业化生产、自动化控制系统和精密制造机械行业等领域的研究备受人们所关注和期待。
本文以这样一个系统为对象，探讨使用PLC 实现对步进电机控制的多种不同方法。
1概述1.1 关于PLC和步进电机的状况1.1.1 PLC方面 PLC，即可编程控制器(ProgrammablelogicController)的简称,它是基于计算机技术为基础的新型工业控制自动控制装置。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
采用可以编制程序的存储器，用来在其部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC与其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
PLC的性能特点:配套齐全，功能完善，适用性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、建造工作量小、维护方便、容易改造，易学易用，体积小，重量轻，能耗低，故深受工程技术人员欢迎。
1.1.2 步进电机方面步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机，这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。
步进电机在结构类型上分，有反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping,HS)三种[3]。
步进电机是一种将电子数字脉冲信号转变为机械运动的电磁增量运动器件。
典型的电机绕组固定在定子上，而转子则由硬磁或软磁材料组成。
当控制系统将一个电脉冲信号经功率装置加到定子绕组中，电机便会沿一定的方向旋转一步。
脉冲的频率决定电机的转速。
电机转动的角度与所输入的电脉冲个数成正比；所以，改变输入脉冲的个数就就能控制步进电机的转子运行角度。
步进电机有以下特点：运行角度正比于输入脉冲，便于开环运行，花费少；具有锁定转矩；定位精度高，并且没有累积误差；具有优良的起动、停止、反转响应；无电刷和可靠性高；可低速运行，直接驱动负载；不适宜的控制会引起振动；不宜运行于高速状态。
1.2 PLC控制步进电机研究的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、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
PLC作为简单化了的计算机，功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂，价格便宜，可现场修改程序，体积小、硬件维护方便，价格便宜等优点，在生产生活中广泛应用，带来了巨大效益方便。
由于将PLC作为控制器和把步进电机作为执行元件组成的运动控制系统具有相当的3 / 23典型性和通用性，通过研究用PLC 来控制步进电动机的，既可实现精确定位控制，又能降低控制成本，还有利于维护。
以往的步进电动机需要靠驱动器来控制，随着技术的不断发展完善，PLC 具有了通过自身输出脉冲直接步进电动机的功能，这样就有利于步进电动机的精确控制[4]。
1.3 本课题研究的容本课题主要研究三相步进电机的控制，使用的PLC 是西门子S7-200 CN 系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY, 能对三相步进电动机的转速进行控制，能对三相步进电动机的步数进行控制实现调速功能，实现快速启动、快速停止、正反转互换控制与制动操作等。
2 步进电机和PLC 的结构与选用2.1 PLC 的结构PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY 的基本结构情况为：CPU224XPCN ，24VDC 电源，24VDC 输入，24VDC 输出，6ES7 214-2AD23-0XB8，有14个输入，10个输出共24个数字量I/O 端子点，2个输入，1个输出共3个模拟量I/O 端子点，可连接7个扩展模块，可扩展至168路数字量I/O 点，还可以实现38路模拟量I/O 点。
22K 字节程序和数据存储空间，拥有独立的高速计数器(100KHz)达6个，并且还有100KHz 的高速脉冲输出2个，上升沿和下降沿边沿中断各4个， RS485通讯/编程口2个，同时具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。
PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY 还具有其他的很多很有用的功能，例如置模拟量I/O ，位控特性，数据记录与配方功能等，由于PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY 具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU ，所以可以很轻松的帮助步进电机实现精准的定位任务[5]。