三相六拍步进电机PLC控制系统设计

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基于PLC三相步进电动机控制系统设计(三相步进电动机PLC控制系统)

目录1 概述 (1)1.1 PLC控制步进电机研究的意义 (1)2 基于PLC的步进电机控制系统设计 (9)2.1 系统的组成及功能 (9)2.2 步进电机特性 (9)2.3 PLC介绍 (12)2.4 步进电机控制系统程序设计 (13)3 磁头定位 (20)3.1 硬盘工作原理 (20)3.2 磁头及定位系统 (23)4 难题及解决过程 (24)5 结论 (25)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A (31)1 概述1.1 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，在全世界广泛应用，为生产生活带来巨大效益方便。

因此，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。

本课题《基于PLC的步进电机磁头定位系统设计》就是利用PLC控制步进电机在硬盘工作时磁头定位的研究。

1.2 国内外关于步进电机和PLC的应用状况1.2.1 步进电机方面步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。

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（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

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；同时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。

虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机、交流电机在常规下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

三相六拍步进电机PLC控制系统设计

a.A相通电b.A、B相通电c.B相通电d.B、C相通电
图1三相六拍步进电机通电时转子位置
设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图1a）。然后在A相继续通电的情况下接通B相，这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子转到两个磁拉力平衡为止，这时转子的位置如图1b所示，即转子从图1a位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电，这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图1c），转子从图1c的位置又转过了15°，其位置如图1d所示。这样，如果按A→AB→B→BC→C→CA→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→AC→C→CB→B→BA→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。
电气工程学院
课程设计说明书
设计题目：三相六拍步进电机PLC控制系统设计
系别：电气工程学院
年级专业：应用电子
学号：
学生姓名：
指导教师：
电气工程学院《课程设计》任务书
课程名称：电气控制与PLC课程设计
基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：
学号
学生姓名
专业班级
设计题目
三相六拍步进电机PLC控制系统设计
③力矩随转速的升高而下降。
④低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。
图2单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图
1.3
1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A
2．要求能实现正、反转控制，且正、反转切换无须经过停车步骤。
2、图书馆各类期刊文献相关数据库

三相六拍步进电动机控制程序的控制与调试

江西理工大学应用科学学院西门子PLC 课程设计专业：自动化班级：姓名：学号：设计报告格式20分设计内容60分10分 10分总计得分封面 3页面布局 5目录格式 3图表质量 4间距、行距、字体6工艺过程分析 8系统控制要求 8 I/O 分配 5设备选型 5电气原理图系统程序设计 10动手实践能力 10总印象评分 10主电路 8控制电路 8外围接线图 82011年06月21日目录第1章绪论 (1)1.1 课题介绍及研究意义 (1)1.3 课题内容 (2)1.4 课题要求 (2)1.5 分析工艺流程 (2)第2章系统方案设计 (4)2.1方案原理分析 (4)2.2可行性研究 (4)第三章控制系统的I/O及地址分配 (5)第四章电气控制系统原理图 (6)4.1主电路图 (6)4.2 控制电路图 (6)4.3 外端子接线图 (6)第五章系统程序 (7)第六章有关步进电机的使用 (12)第七章总结 (15)7.1总结 (15)7.2参考文献 (15)第1章绪论1.1 课题介绍及研究意义三相六拍步进电动机是一典型单定子、径向分组、反应式伺服电机。

它与普通电机一样，分为定子和转子两部分，其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。

定子铁芯由电工钢片叠压而成。

定子绕组绕制在定子铁芯上，六个均匀分布齿上的线圈，在直径方向上相对的两个齿上的线圈串连在一起，构成一相控制绕组。

三相步进电机可构成三相控制绕组，若任一相绕组通电，便形成一组定子磁极。

在定子的每个磁极上，即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，转子上没有绕组，只有均匀分布的40个小齿，齿槽等宽，齿间夹角为9º，与磁极上的小齿一致。

此外，三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距。

当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时，B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1/3齿距角，C相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮2/3齿距角。

三相六拍步进电动机控制

PLC 原理及应用作业
题目：三相六拍步进电动机控制学生姓名：
学院：机械学院班级：机电10-3班成绩：
2013年 5月 27 日
一、题目及要求：
三相六拍步进电动机控制
一、大作业内容：
用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：
1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，
正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A
反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A
2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

3．具有两种转速：
1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。

2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。

二、大作业要求：
1．列表说明I/O分配，并选择PLC。

2．画出顺序功能图。

3．画出PLC端子接线图。

4．设计PLC控制梯形图。

二、输入输出分配表
三、PLC选型
选择FX2N-16MR可编程控制器。

四、顺序功能图
顺序功能图中用文字标出个输出和转换的功能五、PLC接线图(参考下图)
A4图纸，设置电源按钮和急停按钮，（参看教材P92，图5.34）六、PLC梯形图
STL设计方法、。

三相六拍步进电动机控制程序的设计

摘要三相六拍步进电动机是一典型单定子、径向分组、反应式伺服电机。

它与普通电机一样，分为定子和转子两部分，其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。

定子铁芯由电工钢片叠压而成。

定子绕组绕制在定子铁芯上，六个均匀分布齿上的线圈，在直径方向上相对的两个齿上的线圈串连在一起，构成一相控制绕组。

三相步进电机可构成三相控制绕组，若任一相绕组通电，便形成一组定子磁极。

此外，三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1/3齿距。

当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时，B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1/3齿距角，C相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮2/3齿距角。

步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中，如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。

矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转矩就大，运行不易失步。

改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。

三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍，因此在很多情况下，三相步进电机采用三相六拍运行方式。

图1.1单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理图摘要：三相六拍电机正、反转控制目录一、本论文的目的及工作内容二、现行研究存在的问题及解决办法三、方案原理分析1、功能要求2、性能要求3、可行性研究四、控制系统设计1、详述控制系统的实现方法2、梯形图程序设计五、心得体会一、本论文的目的及工作内容用PLC控制三相六拍步进电机实现如下操作，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

毕业设计20PLC控制三相步进电动机

1任务分析1.1分析控制对象三相步进电动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（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。

1.2三相步进电机的控制要求三相的控制要求如下：○1能对三相步进电动机的转速进行控制；○2可实现对三相步进电动机的正反转控制；○3能对三相步进电动机的步数进行控制；2方案设计在步进电动机控制系统中，步进电动机作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差的特点，广泛应用于各种控制中，其控制主要有开环、半闭环、闭环控制。

方案一：开环控制系统图2.1 开环步进电动机控制系统框图开环控制系统没有使用位置、速度检测装置及反馈装置，因此具有结构简单、使用方便、可靠性高、制造成本低等优点。

另外，步进电动机受控于脉冲量，它比直流电机或交流电机组成的开环精度高，适用于精度要求不太高的机电一体化伺服传动系统。

方案二：半闭环控制系统图2.2 半闭环步进电动机控制系统框图半闭环控制系统调试比较方便，并且具有很好的稳定性，不过精度不太高，较少使用。

方案三：闭环控制系统图2.3 闭环步进电动机控制系统框图闭环控制系统定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。

综合三种方案，根据步进电动机的特点，从制造成本与系统结构复杂程度考虑，本设计采用方案一，在开环控制系统中，用PLC控制三相步进电动机。

3 步进电动机的选择现在比较常用的步进电机包括反应式步进电动机，永磁性步进电动机，混合式步进电动机和单相式步进电动机。

永磁式步进电动机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进电动机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。

三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试

课韪一基于PLC的三相六拍步进电动机控制程序设计一、课题内容：用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1．三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2．要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

二、课题要求：1．按题意要求，对PLC进行选型，画出PLC端子接线图。

2．完成梯形图控制程序设计，完成调试。

3. 完成课程设计书。

课韪二艺术彩灯造型的PLC控制某艺术彩灯造型演示板如图所示，图中A、B、C、D、E、F、G、H为八只彩灯，呈环形分布，控制要求如下（灯的点亮顺序）将启动开关S1合上，八只彩灯同时亮1s，即ABCDEFFH同时亮1s，接着八只彩灯按逆时针方向轮流各亮1s，即A亮1s→B亮1s→C亮1s→D亮1s→E亮1s→F亮1s→G亮1s →H亮1s;接下来八只彩灯又同时亮1s,即ABCDEFFH同时亮1s，然后八只彩灯按顺时针方向轮流各亮1s，即H亮1s→G亮1s→F亮1s→E亮1s→D亮1s→C亮1s→B亮1s→A亮1s。

然后按此顺序重复执行，按下停止开关S2，所有灯灭。

课题三全自动洗衣机PLC控制一、课题内容：全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。

二、控制要求：（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水（2）2秒后开始洗涤（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5）开始清洗，重复（1）～（4），清洗两遍（6）清洗完成，报警3秒并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）课题四病床呼叫器的PLC控制一、任务描述某住院病房有14个房间，每个房间有4张床，病床编号由房间号和床号组成，分别为011、012、013、014、021、022、 (141)142、143、144。

三相六拍步进电机PLC控制设计

三相步进电机的PLC控制系统设计1.1 PLC控制步进电机发展的趋势时至今日，软件以及电子设备等相关技术都有了长足发展。

虽然软件的发展速度比不上硬件的发展速度那么迅速，但已能满足现在的工业需求。

对步进电机的传统控制通常完全由硬件电路搭接而成。

随着PLC的普及，现在已普遍采用硬件与软件相结合的方式对其进行控制，这种控制方法有很多优点，比如：可以实现高精度的控制，降低成本，降低控制难度，简化控制电路等。

今后步进电机的总体发展趋势是向着低功耗、高频率精度、多功能、高度自动化和智能化的方向发展。

1.2 本设计的目的、意义本设计可以通过对几个开关按钮的控制来实现对步进电机的方向，以及对高、中、低速的控制。

比如用两个开关分别控制电机正反转，两个开关分别控制电机启动和停止，三个开关分别控制电机的高中低转速，使得步进电机的控制更加简便。

甚至还可以利用更少的开关来控制，但为了使得本设计更加直观和易读，故采用七个控制开关。

此外，本设计更加便于实现对步进电机的自动化控制。

2.三相步进电机的PLC控制和要求2.1可编程控制器的工作原理可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。

在运行状态中，可编程控制器通过执行反应控制来实现用户的控制要求。

为了使可编程控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不仅仅执行一次，而是反复不断地重复执行，直到可编程控制器停机或切换到STOP工作状态。

下面用一个简单的例子来进一步说明可编程序控制器的扫描工作过程。

图1（a）所示的PLC的输入输出接线图，起动按钮SB1和停止按钮SB2的常开触点分加别接在编号为X000和X001的可编程控制器的输入端，接触器KM的线圈接在编号为YO00的可编程控制器的输出端。

图(b)是这3个输入/输出变量对应的I/O映像寄存器。

图（c）是可编程控制器的梯形图，它与图1所示的继电器电路的功能相同。

但是应注意，梯形图是一种程序，是可编程控制图形化的程序。

三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试

现代控制技术及PLC控制课程设计姓名学号班级机电专业机械电子工程院别机械工程学院指导教师2013年7月5日内容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的控制元件。

目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。

但采用单片机控制, 不仅要设计复杂的控制程序和I /O 接口电路, 实现比较麻烦, 而且对工业现场的恶劣环境适应性差, 可靠性不高。

使用PLC可编程控制器实现三相六拍步进电动机驱动，可使步进电动机东芝的抗干扰能力强，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做三相六拍步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。

目录1引言 (1)2系统总体方案设计 (2)2.1系统硬件配置及组成原理 (2)2.2 方案原理分析 (3)2.3 可行性研究 (3)2.4 设计思想 (3)3 控制系统设计 (4)3.1 控制程序图及软件模块 (4)3.2 梯形图程序设计与梯形图 (5)3.3 三相六拍步进电机控制语句表 (9)3.4 PLC接线图与主电路图 (10)4 心得体会 (11)5 参考文献 (12)引言课题内容用PLC控制三相六拍电动机，控制要求如下：1.三相步进电动机有三个绕组：A,B,C,正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A2.要求能实现正，反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。

3．就有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。

三相六拍步进电动机控制系统,广工大2014最新PLC课程设计模板

课程设计课程名称PLC课程设计题目名称三相六拍步进电动机控制系统学生学院__自动化学院______专业班级__网络工程3班____学号___3111001381_____学生姓名____何宇航______指导教师潘运红2014年 6 月29日一、课程设计的目的与要求通过PLC课程设计，进一步掌握PLC的原理和系统设计方法。

培养和锻炼应用PLC的能力。

为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。

要求了解PLC控制系统设计的全过程，熟悉PLC系统设计的相关内容，掌握系统的方法和步骤。

主要包括：系统工艺过程和控制要求；系统分析和方案论证、系统功能图；硬件设计、程序设计；系统的调试步骤和方法二、实验内容和要求1．实验内容完成三相六拍步进电动机控制系统2．系统描述及控制要求三相步进电动机有三个绕组: A、B、C ,正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A(1)用①号开关控制其运行 (ON 为启 / OFF 为停 )；②号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )，正、反转切换无须经过停车步骤；(2)2、③号开关可以控制其以两种初始速度运行：③号开关ON则以低速运行 (转过一个步距角需 2 秒)，③号开关OFF则以高速运行 (转过一个步距角需 1 秒)。

另设置按钮④，每按一次按钮④，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间在当前基础上减少0.1秒），设置按钮⑤，每按一次按钮⑤，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间在当前基础上增加0.1秒）。

调速时若转过一个步距角所需时间增至3秒则不再变化，时间减至0.5秒则不再变化。

1.2方案论证3．课题要求(1)按题意要求，分析控制系统，列出I/O分配表，画出 I/O接线图，根据系统设计需求画出顺序功能图、系统运行框图或流程图，编写控制梯形图。

(2)利用编程器输入梯形图控制程序，模拟运行，完成调试。

4．完成课程设计报告书。

课程设计三相六拍步进电机plc控制系统

学号2014216444《电气控制与可编程控制技术》课程设计（2014级本科）题目：三相六拍步进电机PLC控制系统的设计系（部)院:物理与机电工学院专业：能源与动力工程作者姓名：周正峰指导教师：单乐职称：助教完成日期: 2 0 1 7 年 7月13日目录目录 (2)摘要 (3)第一章可编程程序控制器（PLC） (4)1.1 PLC的定义 (4)1.2 PLC的特点 (5)1.3 步进电机的特点 (5)第二章系统总体方案设计 (7)2.1三相六拍步进电机的控制要求 (7)2.2方案原理分析 (7)第三章PLC控制系统设计 (8)3.1输入输出编址 (8)3.2选择PLC的类型 (8)3。

3 PLC外部接线图 (9)3.4控制流程图: (9)3.5梯形图程序设计 (10)3.6语句表 (14)3.7 主电路图 (16)3.8元件布置图 (16)3.9程序的运行及调试 (17)总结 (19)参考文献 (20)摘要步进电机就是一种控制精度极高的电机，在工业上有着广泛的应用。

步进电机具有快速启停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制机及仪表仪器的控制原件。

基于PLC控制的步进电机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。

矩角不易丢失。

改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。

本文主要介绍采用可编程控制器（PLC）对五相十拍步进电机进行控制的设计原理及方法进行分析。

本文详细的介绍了PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件的设计方法.其内容主要包括I/O分配表、PLC外部接线图、控制流程图、主电路图、梯形图、原件清单及语句表。

本文设计过程中使用了十六移位寄存器，大大简化了程序的设计,使程序更简凑，方便了设计。

关键词：PLC；梯形图；三相六拍步进电机第一章可编程程序控制器（PLC）1.1 PLC的定义可编程控制器（Programmable Controller）简称PC，但个人计算机（Personal Computer）也简称PC，为了区别,人们仍习惯称可编程控制器为PLC(Programmable Logical Controller).国际电工委员会（International Electrical Committee）于1987年颁布了可编程控制器的标准及其定义：“可编程控制器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。

三相六拍步进电动机控制程序的设计

摘要目前世界上发达国家生产和使用的数量日益增多,它作为工业控制器广泛地应用于冶金生产、汽车制造、石油化工、轻工食品、能源、交通等几乎所有工业领城。

其控制方法也从简单的单机开关量控制向过程控制、数字控制和多机网络控制方向发展。

传统电器控制, 使用最多的电器是继电器, 而且继电器控制采用固定接线, 很难适应产品机型的更新换代。

生产线承担的加工对象改变后, 加工控制程序随之改变要求。

对于大型自动化生产线的控制系统使用的继电器数很多, 这些有触点的电器工作频率较低, 在频繁动作的情况下, 寿命较短, 容易造成系统故障, 使生产运行的可靠性、稳定性降低。

使用比可编程控制器实现三相六拍步进电机驭动, 可使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高, 同时, 由于实现了模块化结构, 使系统构成十分灵活, 而且编程语言简单易学, 便于掌握。

可以进行在线修改,柔性好, 体积小, 维修方便。

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的控制元件。

目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。

但采用单片机控制, 不仅要设计复杂的控制程序和I /O 接口电路, 实现比较麻烦,而且对工业现场的恶劣环境适应性差, 可靠性不高。

基于PLC 控制的步进电机具有设计简单, 实现方便, 定位精度高, 参数设置灵活等优点, 在工业过程控制中使用, 可靠性高, 监控方便。

下面介绍一种基于PLC 的步进电动机PTO 控制的方法。

目录摘要 (1)第一章步进电动机 (2)1.1 步进电机基础 (3)1.1.0 步进电机的主要特性 (3)1.1.1 三相六拍步进电机 (4)第二章三相六拍步进电动机控制程序的设计 (5)2.1 程序设计的基本思路 (5)2.1．1 三相六拍步进电机的控制要求 (6)2.1.2 控制程序框图及软件模块 (6)2.2 梯形图程序设计 (7)2.2．1 输入惭出编址 (7)2.2．2 状态真值表 (8)2．3 梯形图程序 (8)2.4 三相六拍步进电机控制语句表 (12)2.5 步进电机的I／O分配 (13)第三章 (14)3.1 程序的分析与比较 (14)3．1.0 简捷性 (14)3．2 柔性化 (14)3．2．1 步进速度的变化 (14)3．2．2 从三相六拍到五相十拍 (15)第四章总结 (16)参考文献 (16)第一章步进电动机1.1 步进电机基础步进电动机主要用于开环控制系统，也可用于闭环控制系统。

基于PLC的步进电机控制系统设计

基于 PLC的步进电机控制系统设计摘要：步进电机的转速、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，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。

本研究以PLC为控制核心，通过PLC向步进电机输出方向信号、脉冲信号，分别控制步进电机的方向和角位移，实现对步进电机的时间和角度两种模式控制，并通过组态王上位机软件实现对电机的监控。

该套设备运用于实验室立体仓库教学设备，对控制立体仓库XYZ三轴运动的准确定位起到了关键作用。

关键词：PLC;步进电机;模式控制;组态王软件1步进电机的工作机理步进电机是机电控制系统中的一种常用执行机构，主要是通过对每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。

一般来说，机电控制系统中的驱动电路由脉冲信号来控制，调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速，达到调速的目的。

步进电机三相六拍运行的供电方式为A—AB—B—BC—C—CA—A，每一循环换接6 次，共有6 种通电状态。

当A 相通电时，转子齿1、3 和定子磁极A、A'对齐。

当控制绕组A 相B 相同时通电时，转子齿2、4 受到反应转矩使转子逆时针方向转动，转子逆时针转动后，转子齿1、3 与定子磁极A、A'轴线不再重合，从而转子齿1、3 也受到一个顺时针的反应转矩，当这2 个方向相反的转矩大小相等时，电机转子停止转动。

当A 相控制绕组断电而只由B 相控制绕组通电时，转子又转过一个角度使转子齿2、4 和定子磁极B、B'对齐，三相六拍运行方式两拍转过的角度刚好与三相单三拍运行方式一拍转过的角度一样，即三相六拍运行方式的步距角为15°。

接下来的通电顺序为BC—C—CA—A，运行原理和步距角与前半段A—AB—B 一样，即通电方式每变换一次，转子继续按逆时针转过一个步距角。

如果改变通电顺序，按A—AC—C—CB—B—BA—A 顺序通电，则步进电机顺时针一步一步转动，步距角也是15°。

三相步进电机的PLC控制课程设计

《电气控制与可编程控制器技术A》课程设计报告题目：三相步进电机的模拟控制院（系）：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：2014 年6 月 3 日至2014 年 6 月 13 日华中科技大学武昌分校制《电气控制与可编程控制器技术A》课程设计任务书目录1三相步进电机的PLC控制与要求 (1)1.1控制要求 (1)1.2设计要求 (1)2步进电机及PLC的工作原理 (2)2.1步进电机简介 (2)2.2步进电机的分类 (2)2.3步进电机的基本参数 (3)2.4步进电机主要特点 (4)2.5 反应式步进电机原理 (4)2.6 PLC的工作原理 (5)2.7 GX-Developer简介 (7)3设计方案及实验调试 (9)3.1步进电机I/O口分配表 (9)3.2 I/O口端子接线图 (9)3.3 设计流程 (9)3.4 设计梯形图 (11)3.5 调试过程及问题分析 (13)课程设计总结 (14)参考文献 (15)1三相步进电机的PLC控制与要求1.1控制要求本设计要求利用PLC构成三相步进电机控制系统，完成主电路的接线，并编写三拍、六拍、单步和连续控制的程序并调试。

1.2设计要求①当钮子开关拨到单步时，必须每按一次起动，电机才能旋转一个角度；②当钮子开关拨到连续时，按一次起动，电机旋转，直到按停止；③当钮子开关拨到三拍时，旋转的角度为3度；④当钮子开关拨到六拍时，旋转的角度为1.5度；⑤当钮子开关拨到正转时，旋转按顺时针旋转；⑥当钮子开关拨到反转时，旋转按逆时针旋转；⑦当单步要转到连续，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)⑧当连续要单步连续，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)⑨当三拍要转到六拍，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)⑩当六拍要转到三拍，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)⑪当正转要转到反转，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)⑫当反转要转到正转，可以通过停止也可以直接转换；(通过编程)2步进电机及PLC的工作原理2.1步进电机简介步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换元件。

步进电机的PLC控制系统设计

步进电机的PLC 控制系统设计Ξ孙建仁(兰州工业高等专科学校机械工程系,甘肃兰州　730050)摘　要:在P LC 步进电机控制系统中,输入到其线圈绕组中的脉冲数或脉冲频率可控制步进电动机的角位移和转速,在给步进电机的各线圈绕组输入脉冲时需要进行脉冲分配器分配脉冲,脉冲分配可以由软件进行设计,也可以由硬件组成。

以OMRON 的C 系列P 型机为例,讨论步进电机的P LC 控制系统的软件设计方法。

关键词:可编程控制器(P LC );步进电动机;接线图;梯形图中图分类号:T M32 文献标识码:A 文章编号:100724414(2001)0420023201 在对传统机床的数控化改造中,用可编程控制器P LC 作为控制器对机床电气控制系统的改造越来越突出。

其主要部分是对数控机床的典型执行元件步进电机的控制。

我们知道步进电机是一种用电脉冲进行控制,将电脉冲信号转换成相应角位移的电机,步进电机每输入一个电脉冲就前进一步,其输出的角位移与输入的脉冲数成正比,因此只要控制输入到其线圈绕组中的脉冲数或者脉冲频率即可控制步进电动机的角位移和转速,但给步进电动机的各线圈绕组输入的脉冲还需要进行脉冲分配器的分配。

利用P LC 控制步进电动机,其脉冲分配可以由软件进行设计,还可以由硬件来组成。

本文作者以OMRON 的C 系列P 型机为例,讨论步进电动机用软件分配脉冲的设计方法。

1　步进电动机P LC 控制系统I/O 接线图设计[1]步进电动机以最常用的三相六拍通电方式工作,并要求步进电动机设有快速、慢速控制、正反转及单步控制4种控制方式。

根据要求,可选用C28P —C DT —D 的P LC 进行控制并设计出步进电动机的P LC 控制系统I/O 接线图(图1)。

图1　步进电动机的P LC 控制系统I/O 接线图2　步进电动机P LC 控制系统梯形图设计[2]据控制要求设计了P LC 控制系统梯形图见图2。

图2　步进电动机的P LC 控制系统梯形图(下转第26页)・32・Ξ收稿日期:2000211225作者简介:孙建仁(19672),男,甘肃永登人,讲师。

三相六拍步进电机PLC控制系统设计分解

电气工程学院课程设计说明书设计题目：三相六拍步进电机PLC控制系统设计系别：电气工程学院年级专业：应用电子学号：学生姓名：指导教师：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：学号学生姓名专业班级设计题目三相六拍步进电机PLC控制系统设计设计技术参数采用PLC构成三相六拍步进电机的电气控制系统。

控制要求查阅相关文献。

设计要求1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。

2) 根据控制要求，编制PLC控制程序3) 按要求编写设计说明书并绘制A1幅面图纸一张。

参考资料1、《PLC电气控制技术》漆汉宏主编机械工业出版社20082、图书馆各类期刊文献相关数据库3、相关电气设计手册周次第一周第二周应完成内容完成全部方案设计：周一、二：查、阅相关参考资料周二至周五：方案设计周六、日：设计方案完善周一、二：完成设计说明书周三、四：绘制A1设计图纸周五：答辩考核指导教师签字基层教学单位主任签字说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科摘要步进电机广泛应用于数控机床，加工中心等各种自动化控制系统中，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，在国民经济各个领域都有应用。

PLC(可编程序控制器）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一门新兴技术，是实现工业生产、科学研究以及其他各个领域自动化的重要手段之一，应用十分广泛，是现代工业控制的三大支柱之一。

本设计是用PLC实现三相六拍步进电机驱动过程控制，使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高，而且系统构成十分灵活，便于在线修改。

关键词：步进电机PLC 三相六拍目录第一章课题任务分析 (4)1.1 三相六拍步进电机概况 (4)1.2 三相六拍步进电机的选择 (5)1.3 用PLC控制三相六拍步进电机的设计要求 (6)第二章三相六拍步进电机的驱动控制 (7)2.1 驱动电源的组成 (7)2.2 驱动电源各部分简介 (7)第三章硬件设计 (9)3.1确定I/O点数及PLC机的选择 (9)3.2 控制系统的I/O口及地址分配 (9)3.3 I/O端子接线图 (10)第四章软件设计 (11)4.1.1转速的控制 (11)4.1.2正反转控制 (11)4.1.3 状态转移图 (12)4.1.4 步进梯形图 (13)4.1.5 指令表 (19)第五章心得体会 (21)参考文献 (22)第一章课题任务分析1.1 三相六拍步进电机概况一般电机都是连续旋转，而步进电机却是一步一步转动的，故叫步进电机。

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。

相六拍步进电机f2nplc控制

电气工程学院课程设计说明书设计题目：系别：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科摘要PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内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。

本设计是用PLC做三相六拍步进电机的控制核心，用按钮开关来实现对步进电机正、反转运行控制，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、低速度的切换控制。

关键词：PLC控制三相六拍正反转运行高低速运行目录封皮 (1)任务书 (2)摘要 (3)目录 (4)第一章三相六拍步进电机的PLC控制及要求 (5)步进电机的工作原理 (5)三相六拍步进电机控制要求 (5)步进电机的驱动 (6)第二章参数选择 (7)三相六拍步进电机的参数选择 (7)PLC的选择 (7)功率放大电路参数选择 (7)第三章整体设计 (7)PLC的I/O端口分配表 (7)硬件接线图 (8)程序流程图 (8)状态转移图 (9)步进梯形图 (10)时序图 (12)总结 (13)参考文献 (14)评审意见表 (15)第一章三相六拍步进电机的PLC控制及要求1．1步进电机的工作原理电机的定子上有六个均布的磁极，其夹角是60º。

各磁极上套有线圈，连成A、B、C三相绕组。

转子上均布40个小齿。

所以每个齿的齿距为θE=360º/40=9º，而定子每个磁极的极弧上也有5个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。

由于定子和转子的小齿数目分别是30和40，其比值是一分数，这就产生了所谓的齿错位的情况。

三相六拍步进电机控制系统设计

1 引言1.1课程设计任务和要求课程设计任务:设计一个三相步进电机控制系统，设计一个计算机步进电机程序控制系统，可以对步进电机的转速、转向以及位置进行控制。

通过设计，掌握步进电机的工作原理、掌握步进电机控制系统的设计原理、设计步骤，进一步提高综合运用知识的能力。

要求完成的主要任务:（1）设计接口电路和驱动电路，对步进电机进行控制。

（2）选择控制算法，编写控制程序，实现三相步进电机在六拍工作方式下先正转90度，然后再反转60度，要求其速度可调，转向可控。

（3）写出设计说明书。

课程任务要求:（1）查阅资料，确定设计方案（2）选择器件，设计硬件电路，并画出原理图和PCB图（3）画出流程图，编写控制程序（4）撰写课程设计说明书2 步进电机的概述2.1 步进电机的特点1）一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。

2）步进电机外表允许的温度高。

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

3）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。

在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。

4）步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。

在有负载的情况下，启动频率应更低。

如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

2.2 步进电机的工作原理步进电机是一种用电脉冲进行控制 ,将电脉冲信号转换成相位移的电机,其机械位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比,每一个脉冲信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲的数量决定了旋转的总角度 ,脉冲的频率决定了电机运转的速度.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(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。