步进电机PLC控制设计

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步进电机控制PLC课程设计

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步进电机控制算法的设计

基于PLC步进电机控制算法的设计

基于PLC步进电机控制算法的设计介绍本文档旨在介绍基于PLC(可编程逻辑控制器)的步进电机控制算法的设计。

步进电机是一种常用的电动机类型,能够按照一定的步长准确地旋转或移动。

PLC是一种可编程的控制设备,用于自动化系统中的逻辑控制。

步进电机控制算法步进电机的控制算法涉及到两个关键参数:步长和驱动方式。

步长确定了电机每次旋转的角度或移动的距离,驱动方式确定了电机如何正向或反向运动。

步进电机的控制算法主要有以下几种:1. 单相励磁驱动(Unipolar Excitation):采用单个-12V电压控制步进电机的四个相位。

通过交替供电和断电来驱动电机。

2. 双相励磁驱动(Bipolar Excitation):采用双个-12V电压控制步进电机的两个相位。

通过交替供电和反向供电来驱动电机。

3. 微步驱动(Microstepping):通过在每个步进角度间插入中间步骤来实现更精细的控制,从而使步进电机能够以更小的步长旋转。

PLC控制PLC具有编程的能力,可以根据预设的逻辑控制规则控制步进电机的运动。

以下是PLC控制步进电机的基本步骤:1. 设置输入端口:将PLC的输入端口与步进电机的驱动电路连接,用于接收控制信号。

2. 设置输出端口:将PLC的输出端口与步进电机的驱动电路连接,用于控制步进电机的运动。

3. 编写控制程序:使用PLC的编程软件编写控制程序,设定步进电机的控制逻辑。

4. 上传控制程序:将编写好的控制程序上传到PLC中,并进行调试和运行。

设计案例为了更好地理解基于PLC的步进电机控制算法,以下是一个简单的设计案例:假设要控制一个步进电机按照顺时针方向旋转180度,然后再逆时针方向旋转180度。

可以使用PLC编程软件编写如下的控制程序:1. 设置输入端口:将PLC的输入端口连接到两个按钮,一个用于顺时针旋转,一个用于逆时针旋转。

2. 设置输出端口:将PLC的输出端口连接到步进电机的驱动电路。

3. 编写控制程序:编写一个简单的控制程序,当顺时针旋转按钮按下时,输出信号给步进电机的驱动电路,使其按照设定的步长和驱动方式顺时针旋转180度;当逆时针旋转按钮按下时,输出信号给步进电机的驱动电路,使其按照设定的步长和驱动方式逆时针旋转180度。

基于plc的步进电机控制电路设计

基于plc的步进电机控制电路设计

基于plc的步进电机控制电路设计一、引言步进电机是一种特殊的电机,其运转方式为按照一定的步数进行旋转,因此在工业控制领域中被广泛应用。

而PLC(Programmable Logic Controller)是一种可编程逻辑控制器,具有高度的可编程性和灵活性,因此常用于工业自动化控制系统中。

本文将介绍基于PLC的步进电机控制电路设计。

二、步进电机的工作原理步进电机是将输入信号转换成角度或线性位移输出的一种特殊电动执行器。

其内部结构由定子和转子组成,定子上有若干个线圈,转子上有若干个磁极。

当通入定子线圈的电流发生变化时,会产生一个旋转力矩,使得转子按照一定的步数进行旋转。

三、PLC在工业自动化控制系统中的应用PLC是一种可编程逻辑控制器,在工业自动化领域中被广泛应用。

它具有高度的可编程性和灵活性,可以根据不同需求进行程序设计和调整。

同时,PLC还具有较高的稳定性和可靠性,在恶劣环境下也能够正常工作。

四、基于PLC的步进电机控制电路设计1.硬件设计步进电机控制电路的主要部分包括PLC、驱动器和步进电机。

其中,PLC作为控制中心,用于控制驱动器输出的脉冲信号,从而控制步进电机旋转。

驱动器则是将PLC输出的脉冲信号转换成适合步进电机使用的信号,并提供足够的功率给步进电机。

而步进电机则是实际执行旋转任务的部件。

2.软件设计在软件设计方面,需要编写PLC程序来实现对步进电机的控制。

具体实现方式为:首先定义一个计数器,用于记录当前旋转到了第几个位置;然后通过循环语句不断地发送脉冲信号给驱动器,从而使得步进电机按照设定好的角度进行旋转;最后在达到目标位置时停止发送脉冲信号,并将计数器清零。

五、总结本文介绍了基于PLC的步进电机控制电路设计。

通过硬件和软件两方面的设计,可以实现对步进电机进行精确控制,在工业自动化领域中具有广泛应用前景。

基于plc的步进电机控制的设计

基于plc的步进电机控制的设计

基于plc的步进电机控制的设计一、前言步进电机是一种常用的电动机,具有精度高、运行平稳、结构简单等优点。

在工业生产中,步进电机广泛应用于各种自动化控制系统中,如数控机床、印刷设备、包装机械等。

而PLC(可编程逻辑控制器)是一种工业自动化控制系统中常用的控制设备,具有可编程性强、稳定性好等优点。

本文将介绍基于PLC的步进电机控制的设计。

二、PLC1. PLC概述PLC(Programmable Logic Controller),即可编程逻辑控制器,是一种工业自动化控制设备。

它是由数字电子技术发展而来的,其主要功能是对生产过程进行监测和控制。

PLC具有可编程性强、稳定性好等优点,在工业生产中得到广泛应用。

2. PLC组成PLC主要由以下几部分组成:(1)CPU:负责处理输入输出信号,并执行用户程序。

(2)存储器:存储用户程序和数据。

(3)输入模块:将外部传感器或开关等信号转换为数字信号输入给CPU。

(4)输出模块:将CPU处理后的信号转换为控制信号输出给执行机构。

(5)通讯模块:用于PLC之间的通讯和与上位机的通讯。

三、步进电机1. 步进电机概述步进电机是一种特殊的电动机,它可以按照指定的步数旋转。

步进电机具有精度高、运行平稳、结构简单等优点,广泛应用于各种自动化控制系统中。

2. 步进电机分类根据驱动方式,步进电机可分为以下几类:(1)单相交流步进电机:适用于低速高扭矩应用场合。

(2)双相交流步进电机:适用于中等速度和扭矩应用场合。

(3)直流步进电机:适用于高速低扭矩应用场合。

3. 步进电机控制方式步进电机的控制方式主要有以下几种:(1)开环控制:只能实现简单的正反转和定位功能。

(2)闭环控制:通过编码器等反馈装置实现位置闭环控制,精度更高。

四、基于PLC的步进电机控制设计1. 硬件设计硬件设计主要包括PLC选型、输入输出模块选型、步进电机选型等。

(1)PLC选型:根据实际应用需求选择性能稳定、可靠性高的PLC。

步进电机控制PLC课程设计

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如何控制步进电机

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。

步进电机的PLC控制系统设计

步进电机的PLC控制系统设计

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-~+。

(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。

步进电机PLC控制设计

步进电机PLC控制设计

步进电机PLC控制设计PLC控制系统课程设计第⼀章控制⼯艺流程分析1.1步进电机的控制过程描述⽬前1.2 PLC控制步进电机的控制⼯艺分析时⾄今⽇,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。

第⼆章步进电机PLC控制系统总体⽅案设计2.1系统硬件组成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2.1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2.1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。

图中的X000等是梯形图中的编程元件,XO00与X001是输⼊继电器,Y000是输出继电器。

编程元件X000与接在输⼊端⼦XO00的SB1的常开触点和输⼊映像寄存器XO00相对应,编程元件Y000与输出映像寄存器Y000和接在输出端⼦Y000的可编程控制器内部的输出电路相对应。

基于PLC的步进电机驱动控制设计

基于PLC的步进电机驱动控制设计

第一章绪论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。

无论是在工农业生产还是在日常生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。

因此,对电动机的控制变得越来越重要。

电动机的控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。

正是这些技术的进步使电动机控制技术化。

步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。

驱动电路由脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。

通俗的说: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(即步进角)。

通过控制脉冲个数即可以控制角位移量,从而达到精确定位的目的。

同时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。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM)、混合式步进电机(HB)和单项式步进电机等。

永磁式步进电机一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.50;反应式步进电机一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.50,但噪声和振动都很大。

反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的有点。

它又分为两相和五相:两相步进角一般为1.8,而五相步进角一般为0.720。

这种步进电机的应用最为广泛。

步进电机的一些基本参数:电机固有步距角:它表示控制系统每发出一个步进脉冲信号,电机所转动的角度。

电机出厂时给出了一个步距角的值,如86BYG250A型电机给出的值为0.90/1.80(表示半步工作时为0.90、整步工作时为1.80),这个步距角可以称之为“电机固有步距角”,它不一定是电机实际工作时的真正步距角,真正的步距角和驱动器有关。

步进电机的相数:指电机内部的线圈组数,目前常用的有两相、三相、四相、五相步进电机。

PLC课程设计(步进电机的PLC控制)

PLC课程设计(步进电机的PLC控制)

信息科学与技术学院PLC课程设计报告专业:电气工程及其自动化年级:学号:作者姓名:指导教师:完成日期:2012年12月21日PLC课程设计报告一、内容:步进电机的PLC控制二、目的与意义:1、掌握电步进电机的运行及控制原理;2、掌握三菱FX2N系列PLC及其编程软件的使用;3、掌握三菱FX2N系列PLC的指令和编程、以及调试方法;4、掌握PLC控制系统设计的基本方法、以及器件的选型。

三、设计要求设计一个四相步进电机控制系统,要求实现如下功能:1、用按键实现启停控制;2、用按键实现正反转控制;3、用按键实现加速和减速控制;4、用按键实现两种或以上的运行模式(单四拍、双四拍、单双八拍)的选择。

四、设计内容:1、控制系统基本组成;由于步进电机有如下特点:给步进脉冲电机就转,不给步进脉冲电机就不转;步进脉冲的频率越高,步进电机转得越快;改变各相的通电方式,可以改变电机的运行方式;改变通电顺序,可以控制电机的正、反转。

所以,我们通过利用三菱FX2N系列PLC 编程可以轻松实现上述功能(此处使用循环位移指令实现单双四拍)2、器件选型:包括控制按键和PLC的选型;由下列的IO分配表可知,此设计采用了9点输入、4点输出,所以FX2N-32MR-001型PLC可以满足需求(需要九个按钮,不够可用拨位开关替代,但切记回拨,以防功能丧失)3、PLC的外部接线图、实验箱接线方式,IO分配表;实验箱接线方式:将PLC数据线分别与电脑串口和PLC程序下载口连接,检测PLC运行状态开关是否处于“运行”状态;将启动、停止等按钮开关分别连接到X0、X1等,开关公共端COM连接到PLC输入公共端COM;将步进电机的ABCD四相等分别连接到Y20至Y023等,四相公共端COM 连接到实验箱24V电源端,电源0V端连接PLC输出公共端COM1;4、PLC控制程序,包括程序设计的基本思路、算法、流程图、源程序等。

程序设计的基本思路:本设计实现功能主要是使用循环位移指令实现单双四拍,即先对YO20至YO23赋初值(H1111、H3333),再通过循环位移指令实现电机通电相的改变。

PLC的步进电机控制系统设计

PLC的步进电机控制系统设计

PLC的步进电机控制系统设计PLC(可编程逻辑控制器)是目前工业控制领域中最常用的控制器之一,广泛应用于各种自动化控制系统中。

步进电机是一种精度比较高、速度较慢的电机,广泛应用于数字化控制、打印机、自动化仪器等领域。

本文将介绍PLC的步进电机控制系统设计,包括硬件和软件的设计内容。

I. 系统硬件设计1. 步进电机的类型和参数步进电机的类型有很多种,包括单相步进电机、双相步进电机、三相步进电机等。

本设计采用双相步进电机,其型号为42BYGH47-401A,电机参数如下:电机型号:42BYGH47-401A相数:2步距角:1.8°电阻:5.3Ω/相电容:47μF/200V电感电压:16.8V(DC)额定电流:1.5A转子惯量:350gcm2减速比:10:12. 控制电路设计步进电机控制电路的设计包括电源电路、驱动电路和限流保护电路。

驱动电路采用TB6560AHQ芯片,它是一款集电机驱动和电流控制于一体的高性能单片集成电路。

电源电路采用直流电源,输出电压为24V。

3. 传感器设计为了实现步进电机的闭环控制,需要采用编码器或者霍尔传感器来反馈电机的实时位置。

本设计采用霍尔传感器,将其安装在步进电机上,可以实时检测电机转子的位置。

控制流程设计主要包括启动和停止两个阶段。

启动阶段包括初始化和设定目标位置等操作,停止阶段包括禁止电机旋转和重置步进电机位置等操作。

步进电机控制系统的程序设计采用ladder图编程方式,具体实现如下:(1)初始化:将各个I/O口和电源电路连接好,初始化各个寄存器和计数器。

(2)设置目标位置:在程序运行时,将目标位置设定为一个特定的值,并将其存储到寄存器中。

(3)控制电机旋转:当电机旋转到目标位置时,控制电机停止旋转。

(4)限流保护:当电机电流过大时,限流保护电路将自动断开电机驱动电源,以保护电机和驱动电路。

3. 编写程序程序的编写主要包括开发软件、调试和测试三个阶段。

在开发软件阶段,需要根据具体的硬件参数和控制流程设计,编写PLC控制程序。

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。

基于PLC步进电机控制系统的优化设计

基于PLC步进电机控制系统的优化设计

基于PLC步进电机控制系统的优化设计简介本文档旨在讨论基于PLC(可编程逻辑控制器)的步进电机控制系统的优化设计。

步进电机是一种常用于精密定位和运动控制的电机类型。

通过使用PLC,我们可以实现对步进电机的准确控制和监测。

设计目标优化设计的目标是提高步进电机控制系统的性能和效率,以满足特定的应用需求。

以下是我们在此优化设计中追求的主要目标:1. 提高步进电机的运动精度和准确性。

2. 减少步进电机的振动和噪音。

3. 提高步进电机的响应速度和动态性能。

4. 最大限度地提高系统的可靠性和稳定性。

设计策略为实现上述设计目标,我们采用以下策略:1. 选择适当的步进电机驱动器和PLC控制器:根据具体应用需求选择合适的步进电机驱动器和PLC控制器,确保其兼容性和性能满足要求。

2. 优化运动控制算法:通过改进运动控制算法,提高步进电机的精度和准确性。

例如,采用闭环控制算法结合编码器反馈来实现准确的位置控制。

3. 减少振动和噪音:使用合适的阻尼和减震措施来减少步进电机的振动和噪音,以提高整个系统的稳定性和用户体验。

4. 优化系统响应速度:通过调整控制算法的参数和优化步进电机的驱动方式,提高系统的响应速度和动态性能。

5. 实施故障检测和保护机制:设计故障检测和保护机制,以实时监测步进电机和PLC系统的运行状态,避免潜在的故障并保护设备。

结论基于PLC的步进电机控制系统的优化设计可以显著提高电机的性能和效率。

通过选择合适的驱动器和控制器,优化运动控制算法,减少振动和噪音,优化系统响应速度,并实施故障检测和保护机制,我们可以满足特定应用的需求,提高整体系统的可靠性和稳定性。

步进电机的plc控制课程设计

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。

PLC控制步进电机课程设计

PLC控制步进电机课程设计

目录第1章PLC的发展 (1)第2章PLC对步进电机的控制 (2)第3章程序设计 (3)3.1设计方案的提出 (3)3.2最终方案的确定 (3)第4章设计过程中遇到的问题 (6)第5章作品展示 (8)第6章设计总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)第1章PLC的发展PLC全称为可编程控制器,是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微机处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。

目前,PLC已被广泛用于生产机械和生产过程的自动控制中,成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置。

被广泛的认为是现代化工业的三大支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一。

PLC技术之所以高速发展,除了工业自动化的客观需求外,主要是因为它具有很多独特的有点,较好的解决了工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、经济问题。

PLC可靠性高,抗干扰能力强,其平均无故障时间可达几十万个小时,之所以有这么高的可靠性,是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施。

其次PLC编程简单、使用方便,目前大多数PLC采用的编程语言都是梯形图语言,梯形图与电气控制线路相似,形象、直观,不需要掌握计算机知识,很容易被广大工程技人员掌握。

PLC功能完善、通用性强、设计安装简单、维护方便。

采用了集成电路,其结构紧凑、体积小、能耗低,是实现机电一体化的理想控制设备。

目前PLC已广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各个行业。

随着PLC的性价比不断提高,其应用领域还将不断扩大。

为此,本文主要研究基于PLC的步进电机控制系统,实现PLC对步进电机的各种控制。

第2章PLC对步进电机的控制步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

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,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。

步进电机plc控制课程设计

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控制设计

步进电机PLC控制设计

目录第一章控制工艺流程分析 (2)1.1步进电机的控制过程描述 (2)1.2PLC控制步进电机的控制工艺分析 (2)第二章步进电机PLC控制系统总体方案设计 (3)2.1系统硬件组成 (3)2.2控制方法分析 (5)2.3I/O分配 (6)2.4系统接线图设计 (7)第三章控制系统梯形图程序设计 (8)3.2控制程序的时序图设计 (9)3.3控制程序设计思路 (9)第四章监控系统设计 (11)4.1PLC与上位监控软件通讯 (11)4.2上位监控系统组态设计 (11)4.3实现的效果 (12)第五章系统调试及结果分析 (13)5.1实验调试中遇到的问题及解决方案 (13)5.2设计心得 (13)参考文献 (14)附录 (15)第一章控制工艺流程分析1.1步进电机的控制过程描述步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件,它实际上是一种单相或多相同步电动机。

单相步进电动机有单路电脉冲驱动,输出功率一般很小,其用途为微小功率驱动。

多相步进电动机有多相方波脉冲驱动,用途很广。

使用多相步进电动机时,单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号,在经功率放大后分别送入步进电动机各相绕组。

每输入一个脉冲到脉冲分配器,电动机各相的通电状态就发生变化,转子会转过一定的角度(称为步距角)。

正常情况下,步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比;连续输入一定频率的脉冲时,电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系,不受电压波动和负载变化的影响。

由于步进电动机能直接接收数字量的输入,所以特别适合于微机控制。

1.2 PLC控制步进电机的控制工艺分析时至今日,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。

,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。

而从20世纪80年代开始开发出了专用的IC驱动电路,今天,在打印机、磁盘器等的OA装置的位置控制中,步进电机都是不可缺少的组成部分之一。

步进电机plc课程设计

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。

「步进电机的PLC控制系统设计」

「步进电机的PLC控制系统设计」

「步进电机的PLC控制系统设计」步进电机是一种常见的电机类型,其特点是能够准确控制位置和速度。

PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种常用的工业自动化控制设备,通过PLC控制系统能够实现对步进电机的精确控制。

本文将详细介绍步进电机的PLC控制系统设计,主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

首先是硬件设计。

PLC控制系统主要包括PLC、步进电机驱动器和步进电机三个主要组成部分。

PLC作为控制中心,负责发出控制指令和接收反馈信号。

步进电机驱动器接收PLC的指令,并将其转换为驱动步进电机所需的电流和信号。

步进电机是根据驱动器的信号进行运转的,通过其内部结构实现精确控制。

其次是软件设计。

PLC控制系统的软件设计主要包括编程和逻辑设计两个方面。

在编程方面,可以使用类似LD(Ladder Diagram,梯形图)或FBD(Function Block Diagram,功能块图)的编程语言编写。

通过编写逻辑图,可以实现对步进电机的定位、速度和运动方向的控制。

具体的代码编写需要根据实际情况进行调整和优化。

在逻辑设计方面,需要根据控制需求确定控制策略。

通常情况下,通过读取输入信号(如传感器信号)来确定当前步进电机的位置或状态,然后根据设定值进行比较,计算出控制输出信号,控制步进电机的运动。

同时,还可以根据需要添加一些保护机制,如限位开关、过载保护等,以确保步进电机运行的安全性和可靠性。

步进电机的PLC控制系统设计还需要考虑一些其他因素。

例如,需要根据步进电机的型号和规格来选择合适的驱动器和PLC,并确保它们之间的兼容性。

此外,还需要考虑电源供应和信号传输的稳定性和可靠性,以确保控制系统的正常运行。

总结起来,步进电机的PLC控制系统设计需要经过硬件设计和软件设计两个方面的工作。

在硬件设计方面,需要选取适当的PLC、步进电机驱动器和步进电机,并确保其之间的兼容性。

在软件设计方面,需要编写适当的逻辑图和程序代码,实现对步进电机的精确控制。

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PLC控制系统课程设计第一章控制工艺流程分析1.1步进电机的控制过程描述目前1.2 PLC控制步进电机的控制工艺分析时至今日,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。

第二章步进电机PLC控制系统总体方案设计2.1系统硬件组成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2.1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2.1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。

图中的X000等是梯形图中的编程元件,XO00与X001是输入继电器,Y000是输出继电器。

编程元件X000与接在输入端子XO00的SB1的常开触点和输入映像寄存器XO00相对应,编程元件Y000与输出映像寄存器Y000和接在输出端子Y000的可编程控制器内部的输出电路相对应。

(a) (b) (c) (d)图2-1 PLC的外部接线图与梯形图PLC控制系统课程设计图2-2 PLC控制系统的硬件结构图梯形图以指令的形成储存在可编程控制器的用户程序存储器中,梯形图与下面的4条指令对应“;”之后是该指令的注解。

LD X000 ;接在左侧母线上的X000的常开触点。

OR Y000 ;与X00O的常开触点并联的Y000的常开触点。

ANI X001 ;与并联电路串联的X001的常闭触点。

OUT Y000 ;Y000的线圈。

在输入处理阶段,CPU将SB1,SB2的常开触点的状态读入相应的输入映像寄存器,外部触点接通时存入寄存器的是二进制数“1”,反之存入“0”。

执行第一条指令时,从输入映像寄存器X000中取出二进制数并存入运算结果寄存器。

执行第二条指令时,从输出映像寄存器Y000中取出二进制数,并与运算结果寄存器中的二进制数相“或”(触点的并联对应“或”结算),然后存入运算结果寄存器。

执行第三条指令时,取出输入映像寄存器X001中的二进制数,因为是常闭触点,取反后与前面的运算结果相“与”(电路的串联对应“与”运算),然后存入运算结果寄存器。

在输出处理阶段,CPU将各输出映像寄存器中的二进制数传送给输出模块并锁存起来,如果输出映像寄存器Y000中存放的是二进制数“1”,外接的KM线圈将通电,反之将断电。

X000,X001和Y000的波形高电平表示按下按钮或KM线圈通电,当T<T1时,读入输入映像寄存器X000和X001的均为二进制数“0”此时输出映像寄存器Y000中存入的亦为“0”在程序执行阶段,经过上述逻辑运算过程之后,运算结果仍为Y000=0,所以KM的线圈处于断电状态.在T<T1区间,虽然输入/输出信号的状态没有变化,用户程序确在一直反复不断地执行着。

T=T1时按下起动按钮SB1,X0变为“1”状态,经逻辑运算后Y000变为“1”状态,在输出处理阶段,将Y000对应的输出映像寄存器中的“1”送到输出模块,将可编程控制器内Y000对应的物理继电器的常开触点接通,使接触器KM的线圈通电。

2.2控制方法分析(1)工作原理步进电机是将给定的电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

给定一个电脉冲信号,步进电机转子就转过相应的角度,这个角度就称作该步进电机的步距角。

目前常用步进电机的步距角大多为1.8度(俗称一步)或0.9度(俗称半步)。

以步距角为0.9度的进步电机来说,当我们给步进电机一个电脉冲信号,步进电机就转过0.9度;给两个脉冲信号,步进电机就转过1.8度。

以此类推,连续给定脉冲信号,步进电机就可以连续运转。

由于电脉冲信号与步进电机转角存在的这种线性关系,使得步进电机在速度控制、位置控制等方面得到了广泛的应用.步进电机的位置控制是靠给定的脉冲数量控制的。

给定一个脉冲,转过一个步距角,当停止的位置确定以后,也就决定了步进电机需要给定的脉冲数。

其工作原理如下:设A相首先通电,转子齿与定子A、A′对齐。

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,转子将转到两个磁拉力平衡为止。

即转子顺时针转过了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,转子从图(b)的位置又转过了15°。

这样,如果按A→A、B→B→B、C→C→C、A→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→A、C→C→C、B→B→B、A→A…的顺序通电,则电机转子逆时针方向转动。

PLC控制系统课程设计图 2-3 步进电机通电方式原理图(2)控制方案(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反转通电顺序为:A→CA→C→BC→B→AB(2)用7个开关控制其工作#1开关控制其运行 ( 启 )。

#2开关控制其运行 ( 停 )。

#3 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 s)。

#4 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 s)。

#5 号开关控制其高速运行 (转过一个步距角需 0.04 s)。

#6 号开关控制其转向 ( ON 为正转 )。

#7 号开关控制其转向 ( OFF 为反转)。

2.3 I/O分配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—CDT—D 的PLC进行控制并设计出步进电动机的PLC控制系统I/O接线图。

图2-4 步进电动机的PLC控制系统I/O接线图(2)步进电动机PLC控制系统梯形图设计图2-5 步进电动机的PLC控制系统梯形图2.4系统结线图设计PLC机型选择的基本原则是:在功能满足要求的前提下,选择最可靠、维护使用最方便以及性价比最优的机型。

通常做法是,在工艺过程比较固定、环境条件较好的场合,建议选用整体式结构的PLC;其他情况则最好选用模块式结构的 PLC;对于开关量控制以及以开关量控制为主、带少量模拟量控制的工程项目中,一般其控制速度无须考虑,因此,选用带 A/D转换、D/A转换、加减运算、数据传送功能的低档机就能满足要求;而在控制比较复杂,控制功能要求PLC控制系统课程设计比较高的工程项目中(如要实现PID运算、闭环控制、通信联网等),可视控制规模及复杂程度来选用中档或高档机(其中高档机主要用于大规模过程控制、全PLC的分布式控制系统以及整个工厂的自动化等)。

本次设计选择的是三菱系列的FX1N系列。

图2-6 控制系统原理图图2.6是控制系统的原理接线图,图2-6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。

同时Y7接至PLC 的输入接点X0,并经X0送至PLC内部的HSC。

HSC计数Y7的脉冲数,当达到预定值时发生中断,使Y7的脉冲频率切换至下一参数,从而实现较准确的位置控制。

图2-7 控制梯形图控制系统的运行程序:第一句是将DT9044和DT9045清零,即为HSC进行计数做准备;第二句~第五句是建立参数表,参数存放在以DT20为首地址的数据寄存器区;最后一句是启动SPD0指令,执行到这句则从DT20开始取出设定的参数并完成相应的控制要求。

由第一句可知第一个参数是K0,是PULSE方式的特征值,由此规定了输出方式。

第二个参数是K70,对应脉冲频率为500Hz,于是Y7发出频率为500Hz的脉冲。

第三个参数是K1000,即按此频率发1000个脉冲后则切换到下一个频率。

而下一个频率即最后一个参数是K0,所以当执行到这一步时脉冲停止,于是电机停转。

故当运行此程序时即可使步进电机按照规定的速度、预定的转数驱动控制对象,使之达到预定位置后自动停止。

第三章控制系统梯形图程序设计3.1 步进电机控制流程图3-3步进电机控制流程图3-4步进电机梯形图PLC控制系统课程设计3.2实验的时序图图3-5控制电机的时序图3.3控制程序设计思路第四章控制系统梯形图程序设计PLC控制系统课程设计第五章系统调试及结果分析5.1实验调试中遇到的问题及解决方案实验中可能会有许多原因会引起调试的不成功,其中包括硬件方面的,和软件方面的。

硬件方面的主要是连线的错误,或者其他硬件方面的问题。

比如硬件线路的接法不同也可能导致实验的不成功。

还有软件方面的问题,比如因为软件版本存在差异,使得一些语句不能实现,或者达不到预期的效果。

这就要求我们在做实验时要仔细的分析实验中遇到的问题。

5.2 设计心得通过实验,我们感性地认识到理论与实际的差别,加深了我们对本课程设计的理解和认识。

通过实验来验证设计并改善设计中的不足之处,实验中我们会遇到很多问题和故障,在锻炼了我们的动手能力的同时也提高了我们的思考、解决问题的能力。

调试的过程就是观察、分析、排错的过程。

在进行实验时,应该按照设计的实验步骤进行观察、记录,然后与原设计进行比较、分析,以判断每一步是否正确,从而推动整个实验的进程。

实验的调试过程,实质上是一个不断发现问题,不断找出原因,不断解决问题的过程。

要解决问题关键是要发现问题的所在,而要能找到出错的原因,只有通过反复的对实验运行过程中记录的参数进行分析、比较,才能发现问题。

由此可见,在实验室做好现场参数的记录和分析是相当重要的。

这不仅是培养我们养成良好实验习惯的机会,也是让我们学会将理论知识综合运用、掌握实验技巧、提高动手能力。

因此必须要经过实验测试和调整,以便发现和纠正设计和安装中的不足,最后才能达到预定的设计要求。

参考文献[1]》邓星钟.《机电传动与控制》[M].华中科技大学出版社,2007年7月.[2].廖常初.《FX系列PLC编程及应用》[M].机械工业出版社,2009年6月.[3].李朝青.《单片机接口技术》[M].北京航空航天大学出版社,2005年10月.[4].宋伯生.《PLC编程理论、算法及技巧》[M].机械工业出版社,2005年7月.[5].吴作明.《PLC开发与应用实例详解》[M].北京航空航天大学出版社,2007年11月.。

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