五相单双十拍步进电动机控制程序的设计及调试
五相十拍步进电动机控制剖析
PLC 课程设计报告书课题名称五相十拍步进电动机控制 姓 名学 号院、系、部电气工程系 专 业电气工程及其自动化 指导教师杨新霞2014年 1 月6日※※※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※2011级PLC 课程设计摘要步进电动机（stepping motor）把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动的微特电机。
在自动控制装置中作为执行元件。
每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步，故又称脉冲电动机。
本课程设计主要用于步进电动机的控制，矩角特性是步进电动机运行时一个很重要的参数。
矩角特性好，步进电动机的启动转矩就越大，运行不易失步。
通过增加步进电动机的拍数来改善矩角特性。
本设计通过PLC编程来实现各类功能。
通过开关X5的关断闭合来实现电动机的正传和反转，按钮X1、X2、X3则分别控制电动机处于低速、中速、高速的运行状态。
在设计结束后通过三菱PLC编程仿真软件测试正确性，实现步进电动机的控制运转，减少步进电动机的运行错误。
关键词：五相十拍步进电动机PLC基本指令目录第1章设计目的 (1)第2章设计要求 (1)第3章PLC选型、I/O分配表和接线图 (2)3.1 PLC选型 (2)3.2 I/O分配表 (2)3.3 I/O接线图 (3)第4章PLC程序设计 (3)4.1 梯形图设计 (3)4.2 指令语句表 (8)第5章设计总结 (13)参考文献 (14)第1章设计目的目前，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。
基于PLC 控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点，本课程设计用PLC实现对步进电动机的控制。
第2章设计要求五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E正转顺序：ABC BC BCD CD CDEDE DEA EA EAB AB反转顺序：ABC BC BCD CD CDEDE DEA EA EAB AB用五个开关控制其工作：1号开关控制其运行（启/停）。
PLC五相十拍步进电动机正反转与速度控制
PLC五相十拍步进电动机正反转与速度控制1. 前言PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程逻辑控制器，可用于自动化控制应用。
在许多自动化方案中，PLC与步进电动机相结合，可以实现机器的精确控制，以满足工业生产各种不同的需要。
本文将介绍如何使用PLC控制五相十拍步进电动机的正反转和速度控制。
2. 步进电动机和PLC的概述2.1 步进电动机步进电动机是一种电动机，能够通过逐步控制电流单步运转。
它们通常适用于需要非常精确的控制，例如打印机和数控机床。
步进电动机有两种类型：单相和多相。
单相步进电动机需要采用两路电源驱动；多相步进电动机通常有三相和五相。
2.2 PLCPLC是一种专门用于控制工业自动化过程的计算设备。
PLC的核心是一个具有高度可编程能力的处理器，可以通过编程控制机器的运转。
使用PLC可以实现快速的控制、布线简单，安装维护方便等优点。
3. 步进电动机的正反转与速度控制3.1 步进电动机的正反转步进电动机可以正转和反转，这意味着它们可以沿着不同方向工作。
为了实现正反转，电机需要改变运行时的极化方向（电流方向），这需要更改电路中电流的极性。
对于五相十拍步进电动机，需要根据电机特性和实际需要来设计逆变器电路。
PLC可以通过改变逆变器控制信号来实现步进电动机的正反转控制。
3.2 步进电动机的速度控制步进电动机的速度控制通常采用反馈的方式实现，即电机编码器的反馈信号。
PLC可以根据编码器的反馈信号来调整电机的驱动电压，从而控制电机的转速。
此外，还可以通过控制电机的脉宽调制信号来实现步进电动机的速度控制。
4. 总结本文介绍了如何使用PLC控制五相十拍步进电动机的正反转和速度控制，对于工业自动化控制领域中的应用具有一定的参考价值。
在实际应用中，需要根据电机的特性和使用环境来设计相应的PLC控制方案，从而实现精确的控制和优化的系统性能。
五相十拍步进电动机PLC控制设计指导书
毕业设计任务书及指导书毕业设计指导老师：王燕常州工程职业技术学院自动化技术系2010年11月26日常州工程职业技术学院毕业综合课题任务书（生产过程自动化技术专业）自动化技术系生产过程自动化技术专业自动化0821 班师万里同学教研室指导教师：教研室主任：系主任：毕业综合课题（设计）指导书一、毕业综合课题（设计）目的：1．使学生进一步巩固和加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握，使之系统化、综合化。
2．培养学生综合运用所学过的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力。
3．培养学生的设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本实践能力以及外文资料的阅读和翻译的基本技能，使学生初步掌握科学研究的基本方法。
4．使学生树立符合国情和生产实际的正确设计思想和观点，培养严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。
5．使学生获得从事科研工作的初步训练，培养学生独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际文集的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识的能力。
二、PLC设计类型的选择PLC设计的常见类型有五种：开关量的逻辑控制、模拟量的闭环控制、数字量的智能控制、数据采集与监控、通讯联网及集散控制。
作为毕业设计，最普遍的是前二种较为简单的类型。
而开关量的顺序控制又是工业自动化设计的首选。
可用PLC 作为开关量逻辑控制、定时控制、计数控制，利用PLC取代传统继电器接触器控制，如机床电气、电机控制中心等，也可取代用于单机、多机以及生产线的自动化控制场合。
用PLC实现闭环过程控制是PLC的第二个重要的应用方向，例如深度、压力、流量等连续变化的模拟量闭环PID控制。
这种类型主要是用在系统中的开关量较多，模拟量较少的场合。
不过PLC中的模拟量输入/输出模块和PID模块价格较贵，相对于单片机、工业控制计算机系统来说投入较高，而显示、编程功能较弱。
基于S7-200 PLC的五相十拍步进电动机控制设计概论
《电气控制与PLC技术》课程设计（2008级本科）题目: 基于S7-200 PLC的五相十拍步进电动机控制设计系（部）院:专业: 电气工程及其自动化作者姓名：指导教师：完成日期：课程设计任务书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。
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。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
本文主要是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。
本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。
其内容主要包括I/O地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、主电路图、梯形图、元件清单以及语句表。
本文设计过程中使用了十六位移位寄存器，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计。
在实际应用中表明此设计是合理有效的。
关键词: PLC；梯形图；仿真；五相十拍步进电机目录第一章引言 (1)第二章基础知识简介 (1)2.1 西门子PLC简介 (1)2.2 步进电机简介 (2)第三章系统总体方案设计 (3)3.1程序设计的基本思路 (3)3.2五相步进电动机的控制要求： (4)3. 3方案原理分析 (4)第四章PLC控制系统设计 (4)4.1输入输出编址 (4)4.2选择PLC类型 (5)4.3 PLC外部接线图 (5)4.4 控制流程图 (5)4.5 梯形图程序设计 (6)第五章PLC程序仿真 (15)5.1 步进电机正转控制仿真 (15)5.2 步进电机反转控制仿真 (17)总结 (19)参考文献 (20)第一章引言步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
五相单双十拍步进电动机的程序与调试
内容摘要基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设置灵活等优点，本次课程设计主要采用PLC来控制步进电动机的运转，以此实现五相单双十拍的程序设计，主要采用移位指令对脉冲进行步进控制，即每当脉冲右移一位时，步进电动机则转过一个步距角，即完成程序所谓的一拍，完成十拍后则移位寄存器对此重新赋予初值，以此完成其任务要求；该设计比较着重的讲解了PLC控制步进电动机的过程，以及PLC 设计的基本步骤和方法，其主要内容包括课题的设计任务与要求，主电路，I/0地址分配表，PLC外部接线图，控制流程图，移位指令控制步进逻辑表，梯形图，语句表及元件清单等，本程序尤其是采用了16位移位寄存器，简化了程序设计，在程序设计中起到了重要有效的作用。
关键词：PLC；步进电动机；步距角；梯形图目录第1章引言---------------------------------------------------------------------- 1第2章系统总体方案设计------------------------------------------------------ 22.1确定控制方案 -------------------------------------------------------------- 22.1.1 程序设计的基本思路------------------------------------------------- 22.1.2 五相步进电动机的控制要求------------------------------------------ 22.1.3 方案原理分析-------------------------------------------------------- 2第3章 PLC控制系统设计--------------------------------------------------- 33.1输入输出地址分配---------------------------------------------------------- 33.2PLC类型选择-------------------------------------------------------------- 43.3系统接线图设计------------------------------------------------------------ 43.4控制流程图----------------------------------------------------------------- 43.5梯形图设计----------------------------------------------------------------- 63.5.1 步进控制程序设计 --------------------------------------------------- 63.5.2 梯形图设计---------------------------------------------------------- 83.6元件清单------------------------------------------------------------------ 13结论------------------------------------------------------------------------------ 14设计总结------------------------------------------------------------------------- 15谢辞------------------------------------------------------------------------------ 16附录（源程序语句） ----------------------------------------------------------- 17参考文献------------------------------------------------------------------------- 21第1章引言步进电动机广泛用于工业的各个领域中，步进电动机具有快速起停、精确步进、定位等特点；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。
五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试
分类号：无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试院系班级学生姓名学号 0指导老师（1）职称副教授指导老师（2）周文杰职称开发员答辩委员会主任主答辩人孙晓艳二零一八年四月目录摘要 (1)第一章引言1.1步进电动机简介 (2)1.2设计任务及要求 (3)1.2.1 控制要求 (3)1.2.2功能要求 (3)1.2.3性能要求 (3)第二章可编控制器2.1 可编控制器的工作原理 (4)2.2可编控制器的组成 (4)2.3可编控制器的特点 (5)2.4可编控制器的性能指标 (6)第三章系统总体设计方案3.1设计的基本思路 (7)3.2方案原理分析3.2.1步进电动机的驱动控制 (7)3.2.2步进电动机的调速控制 (8)3.2.3步进电动机的转向控制 (8)第四章 PLC控制系统设计4.1步进控制设计 (9)4.2控制流程图 (12)4.3输入输出编址 (13)4.4选择PLC类型 (13)4.5PLC外部接线图 (14)4.6梯形图程序设计 (14)4.7控制语句表 (20)4.8程序的调试 (23)结论 (26)毕业总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)摘要步进电动机是现代技术中在自动化工程中常用的设备，它可以进入开环控制电动机的线性移动，也可以进入步进电动机角位移,从发明发展到现在在数字及自动化控制系统中应用有不可替代的作用。
步进电动机可以快速的接收信号，然后准确的作出反应和定位运行，当运行设备从外部接收到操作指令，步进电动机就会对于这个操作指令进行运转，它以一个固定的一个角度进行旋转，这个角度可以由用户自己设定，通过改变步进电动机的供给电流电压，然后一步一步的进行，步进电动机就可以准确的完成操作要求了;给予步进电动机的电脉冲大小决定着它的工作效率，它的速度调节也是如此。
在这篇文章中，对于可编控制器的原理进行了介绍，可编控制器的软件设计也做了详细的介绍。
其内容主要包括I/0地址分配、PIC 外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。
五相十拍步进电动机控制-PLC课程实验报告
P L C 控制技术课程设计说明书专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 姓 名 ： 指导教师 ： 提交日期 ：JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY目录第一部分设计任务和要求1.1 PLC系统设计内容与步骤 (3)1.2 系统控制要求 (3)第二部分设计方案2.1 总体设计方案说明 (4)2.2 PLC系统组成方框图 (5)第三部分系统硬件设计3.1PLC的选型和硬件配置 (6)3.2主电路设计 (6)3.3输入输出地址分配 (6)3.4PLC的控制电路 (7)第四部分 PLC控制软件设计与调试4.1系统程序设计 (7)4.2调试结果与分析 (10)第五部分课程设计总结 (10)第六部分参考文献 (11)第一部分设计任务和要求1.1 PLC系统设计内容与步骤PLC课程设计主要步骤如下：1、分析被控对象的工艺条件和控制要求。
被控对象是指受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
在进行系统设计时，首先需要深入了解被控对象的特点、控制过程与要求等。
确定被控对象与PLC之间的输入、输出关系。
控制要求主要指控制系统的基本方式、应完成的动作等，同时要注意必要的保护和连锁等2、选择I/O设备。
根据控制系统的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备的具体型号、数量等。
常用的输入设备有按钮、限位开关，传感器等；常用的输出设备有继电器、接触器、电磁阀等。
3、选择PLC的型号。
根据已选择的I/O设备，统计I/O点数，选择合适的PLC类型，在选择时要考虑所需机型的容量大小、I/O模块种类及电源类型等。
4、分配I/O点。
只有分配PLC的I/O点后，方可进行程序设计。
5、程序设计，它是整个系统设计的核心工作，首先要熟悉控制要求，根据控制要求设计好梯形图程序。
6、输入程序后调试程序。
调试过程中如果发现问题，则要采取措施逐一排除，直至调试成功。
7、编写技术文件。
则要包括说明书、电气原理图，电气元件明细表，程序等。
五相十拍步进电动机控制课程教学设计
3．1输入输出编址
控制步进电机的个输入开关及控制A、B、C、D、E五相绕组工作的输出端在PLC中的I/O编址如表1所示。
表1 I/O地址分配表
输入点
输出点
元件名称
符号
地址编码
元件名称
符号
地址编码
启/停开关
SB1
I0.0
A绕组
A
Q0.0
0.5s低速运行开关
SB2
I0.1
B绕组
2.3方案原理分析………………………………………………………4
2.3.1 功能要求………………………………………………… 4
2.3.2 性能要求………………………………………………… 5
第三章PLC控制系统设计…………………………………………………………… 6
3．1输入输出编址………………………………………………………6
第二章 系统总体方案设计
2.1程序设计的基本思路
在进行程序设计时，首先应明确对象的具体控制要求。由于CPU对程序的串行扫描工作方式，会造成输入输出的滞后，而由扫描方式引起的滞后时间，最长可达两个扫描周期，程序越长，这种滞后越明显，则控制精度就越低。因此，在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简洁﹑紧凑。另一方面，同一控制对象，根据生产的工艺流程不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。以SIMATIC移位指令为步进控制的主体进行程序设计，可较好的满足上述设计要求。
B相 Q0.1=M1.1+M1.0+M0.7+M0.1+M0.0
C 相Q0.2=M1.1+M1.0+M0.7+M0.6+M0.5
plc五相十拍课程设计
plc五相十拍课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握PLC五相十拍步进电机的原理与控制方法；2. 理解PLC编程中涉及的定时器、计数器等基本指令的使用；3. 学会分析步进电机在PLC控制系统中的应用案例。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立设计PLC五相十拍步进电机的控制程序；2. 能够根据实际需求，合理设置定时器、计数器等参数，实现步进电机的精确控制；3. 能够通过实践操作，熟练掌握PLC编程软件的使用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC控制技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作能力，提高沟通与表达能力；3. 增强学生的实践操作能力，培养工程意识。
本课程针对高年级学生，结合PLC技术的实际应用，以五相十拍步进电机控制为载体，使学生掌握PLC编程的基本方法和技能。
课程性质为理论联系实际，注重培养学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中，要求学生积极参与，主动思考，注重培养学生的自主学习能力和团队协作能力。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- PLC基本原理及结构；- 五相十拍步进电机的工作原理；- PLC编程基本指令，如定时器、计数器等；- 步进电机控制算法及实现方法。
2. 实践操作：- PLC编程软件的安装与使用；- PLC与步进电机的连接及调试；- 设计并实现五相十拍步进电机控制程序；- 实践操作中的故障排查与解决。
3. 教学案例：- 分析并讨论实际应用中的PLC五相十拍步进电机控制系统；- 案例分析与实操相结合，提高学生的实际应用能力。
教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行安排。
教学进度分为三个阶段：1. 理论学习阶段：使学生掌握PLC基本原理和五相十拍步进电机的工作原理；2. 编程实践阶段：培养学生熟练运用PLC编程软件，设计并实现步进电机控制程序；3. 案例分析与实操阶段：通过实际案例，提高学生的应用能力和实践操作能力。
PLC五相十拍步进电动机正反转与速度控制
第1章引言1.1设计内容：用PLC控制五相2/3十拍步进电动机正反转与速度。
1.2控制要求：1.2.1五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,正转通电顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB反转通电顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB1.2.2用五个开关控制其工作：1号开关控制其运行 ( 启 / 停 )。
2号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 s)。
3号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 s)。
4号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 s)。
5号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。
1.3设计思路对定时器进行不同的时间定时控制其速度。
通过定时器定时通、断电使步进电机不同绕组通、断电，实现步进电机的正反转。
第2章可编程控制器2.1 PLC的工作原理PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。
PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。
当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。
然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。
实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自诊断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。
如图2-1：图2-1 PLC循环扫描工作图2.2 可编程序控制器的组成可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成:中央处理器（ Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。
五相十拍步进电动机控制程序设计与调试
内容摘要步进电动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。
步进电动机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。
基于PLC 控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
本文主要是介绍采用可编程控制器(PLC) 对五相2/3十拍步进电机进行控制的设计原理及方法进行分析。
本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。
其内容主要包括I/O 地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。
本文设计过程中使用了十六位移位寄存器，大大简化了程序的设计，使程序更紧凑，方便了设计。
关键词: 步进电动机；总体方案；梯形图；调试过程目录内容摘要 0第1章引言 (1)1．1 步进电动机简介 (1)1．2 设计任务及要求 (1)1.2.1控制要求 (1)1.2.2功能要求 (2)1.2.3性能要求 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2．1设计的基本思路 (3)2．2方案原理分析 (3)2.2.1 步进电动机的驱动控制 (3)2.2.2 步进电动机的调速控制 (4)2.2.3 步进电动机的转向控制 (4)第3章 PLC控制系统设计 (5)3.1 步进控制设计 (5)3.2 控制流程图 (7)3.3 输入输出编址 (8)3.4 选择PLC类型 (8)3.5 PLC外部接线图 (8)3.6 梯形图程序设计 (9)3.7 控制语句表 (14)3.8 程序的调试 (17)结论 (20)设计总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)第1章引言1．1 步进电动机简介步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试
可编程控制器课程设计报告课题：五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试姓名：杨保顺班级：0891311学号：24指导教师：王振力、刘洋、徐秋景2010年12月30日一、系统功能1. 五相十拍步进电动机可实现正转和反转，并且有低速、中速、高速可以选择。
2. 在启动步进电机之前要选择步进电机的速度和转动方向，然后按下启动按钮启动步进电机。
3. 在步进电机运转的过程中想要改变速度或者转向必须先按停止按钮，停止步进电机后再调整其速度或者转向。
4. 步进电机正转时其五个绕组通电的顺序是：A→AB→B→BC→C→CD→D→DE→E→EA→A反转时其五个绕组通电的顺序是：A←AB←B←BC←C←CD←D←DE←E←EA←A5. 步进电机低速运行时转过一个步距角需 2 s；高速运行时转过一个步距角需 1 s；高速运行时转过一个步距角需 1 s。
二、控制方案工作方式：手动输入设备：按钮、开关输出设备：晶体管PLC选型：40点输入输出CPM1A三、分配输入/输出点地址五相十拍步进电机的输入开关及控制A、B、C、D、E、五个绕组的输出端在PLC中的I/O编址如表1所示表1 I/o地址分配表输入点输出点元件名称符号地址编码元件名称符号地址编码启动按钮SB1 0.00 绕组A A 10.00停止按钮SB2 0.01 绕组B B 10.01 低速运行开关SA1 0.02 绕组C C 10.02 中速运行开关SA2 0.03 绕组D D 10.03 高速运行开关SA3 0.04 绕组E E 10.04 正转选择开关SA4 0.05反转选择开关SA5 0.06四、电气接线图五、顺序功能图五、程序编写六、调试我们先使用CP1H实验箱中的五相步进电机及CP1H对程序进行调试，经过实验调试使程序能够通过CP1H完全实现课程设计的要求。
然后我们再将用CP1H编写的程序改写为CPM1A的程序。
程序改写好后，我们先将CPM1A的外部电路接好，然后将改写的程序传入CPM1A，按照顺序按下按钮拨动开关后，发现五相步进电机不按照我们设定的要求变化，经过检查调试发现是线圈绕组C和线圈绕组D接反，将线圈绕组接正确后，CPM1A 能够完全按照要求完成实验目的。
五相十拍步进电动机控制课程设计2
目录摘要 (1)第一章引言 (2)第二章系统总体方案设计 (3)2.1程序设计的基本思路 (3)2.2五相步进电动机的控制要求 (3)2. 3方案原理分析 (4)第三章 PLC控制系统设计 (5)3．1输入输出编址 (5)3.2选择PLC类型 (6)3.3 PLC外部接线图 (6)3.4 控制流程图 (7)3.5 梯形图程序设计 (9)3.6 语句表 (16)3.7主电路 (19)3.8电机正反转控制图 (20)3.9元件清单 (21)3.10 元件布置图 (22)设计总结 (23)致 (24)参考文献 (25)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。
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。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
本文主要是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。
本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。
其容主要包括I/O地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、主电路图、梯形图、元件清单以及语句表。
本文设计过程中使用了十六位移位寄存器，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计。
在实际应用中表明此设计是合理有效的。
关键词: PLC；梯形图；元件清单；五相十拍步进电机第一章引言步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
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。
五相单双十拍步进电动机控制程序设计方案与调试河南工业大学
机电工程学院课程设计说明书设计题目:五相单双十拍步进电动机控制程序的设计与调试学生姓名：学号： 20094805 专业班级： 机制F09 指导教师：2012年 12 月 13日内容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。
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。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
本文主要是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。
本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。
其内容主要包括I/O地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。
本文设计过程中使用了移位指令，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计。
在实际应用中表明此设计是合理有效的。
关键词: PLC；梯形图；五相十拍步进电机目录第1章引言11.1 五相步进电动机的控制要求11.2 程序设计的基本思路1第2章 PLC控制系统硬件设计32.1 PLC类型选择32.2 I/O点的分配与编号32.3 PLC外部接线图4第3章 PLC控制系统软件设计53.1绘制控制流程图53.2梯形图程序设计63.2.1 步进控制设计63.2.2梯形图83.3程序指令表133.4程序调试16结论21设计总结22谢辞23参考文献24第1章引言步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
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。
5相10拍步进电机控制器
5
5.1
本设计在完成了基本要求的所有功能。
5.2
1）设计电路不能自启动，处于五盏灯同时亮的状态不变化。
解决方法：设置一个键，具有启动与置位功能，根据正转初始状态ABC，连接输出端A，B，C的D触发器的PRN端，连接输出端D,E的CLRN端，设定电路初始状态输出为11100。
五相十拍的励磁方式是：
正转顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB
反转顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB
三、课程设计应完成的工作
1.利用各种电子器件设计5相10拍步进电机控制器；
2.利用DE2板对所设计的电路进行验证；
3.总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
摘 要
本设计是用Quartus作为开发环境，以DE2板为硬件平台实现的一个多功能步进电机控制器。设计过程方便。实现了实现了步进电机的正转反转，三相三拍，三相六拍，正转，反转等控制器的基本功能。此外，该设计还实现了步数显示和步数控制，能控制步进电机转动指定拍数后停止转动，还可以控制电机转速，具有很强的可控制性。用DE2板实现具有电路简洁，开发周期短的优点。充分利用了EDA设计的优点。开发过程用了原理图输入方法来进行描述，从底层设计，充分提高了设计者的数字逻辑设计的概念。
图2.3
2.4启动控制电路
如图2.4，通过设定一个按钮控制整个电动机启动和停止。按下按钮后，电路如初始值启动，再次停止电路。另外，通过一个与门将控制步进机翻转电路的按钮和控制74192加减法按钮连接起来，只有两个按钮都按下才使步进电机和译码管显示步数同时翻转。
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机电工程学院课程设计说明书设计题目:五相单双十拍步进电动机控制程序的设计与调试学生XX：学号：20094805专业班级：机制F09指导教师：2012年12 月11 日内容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。
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。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
本文主要是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。
本文详细的介绍了用PLC控制步进电机系统的原理，及硬件和软件设计方法。
其内容主要包括I/O地址分配、PIC外部接线图、控制流程图、梯形图以及语句表。
本文设计过程中使用了移位指令，大大简化了程序的设计，使程序更间凑，方便了设计。
在实际应用中表明此设计是合理有效的。
关键词: PLC；梯形图；五相十拍步进电机目录第1章引言11.1 五相步进电动机的控制要求11.2 程序设计的基本思路1第2章PLC控制系统设计32.1 PLC类型选择32.2 I/O点的分配与编号32.3 PLC外部接线图42.4 绘制控制流程图52.5 梯形图程序设计72.5.1 步进控制设计72.5.2梯形图92.6程序指令表132.7 程序调试16设计总计21谢辞22参考文献23第1章引言步进电机作为执行元件，是电气自动化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
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。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。
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。
1.1五相步进电动机的控制要求1．五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E 。
正转顺序: A→AB→B→BC→C→CD→D→DE→E→EA；反转顺序: EA←E←DE←D←DC←C←BC←B←BA←A 2．用五个开关控制其工作：1 号开关控制其运行( 启/ 停)。
2 号开关控制其低速运行(转过一个步距角需0.5 秒)。
3 号开关控制其中速运行(转过一个步距角需0.1 秒)。
4 号开关控制其低速运行(转过一个步距角需0.02 秒)。
5 号开关控制其转向( ON 为正转，OFF 为反转)。
3.操作方面要求：（1）可正转或反转；（2）运行过程中，正反转可随时不停机切换；（3）步进三种速度可分为高速（0.02S），中速（0.1S），低速（0.5S）三档，并可随时手控变速;4.性能方面要求：在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简洁﹑紧凑。
另一方面，同一控制对象，根据生产的工艺流程不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。
1.2 程序设计的基本思路在进行程序设计时，首先应明确对象的具体控制要求。
由于CPU对程序的串行扫描工作方式，会造成输入输出的滞后，而由扫描方式引起的滞后时间，最长可达两个扫描周期，程序越长，这种滞后越明显，则控制精度就越低。
因此，在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简洁﹑紧凑。
另一方面，同一控制对象，根据生产的工艺流程不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。
以SIMATIC移位指令为步进控制的主体进行程序设计，可较好的满足上述设计要求。
第2章PLC控制系统设计2.1 PLC类型选择PLC脉冲控制步进电机技术应用于中、小功率牵引设备中，具有控制简单、稳定、成本低等特点。
如果在系统中加上保护电路及防干扰措施，还可提高系统的稳定性。
S7-200系列PLC是西门子公司生产的一种小型PLC，其许多功能达到了大中型PLC 的水平，而价格却和小型PLC接近。
特别是S7-200CPU系列PLC，它具有多种功能模块和人机界面（HMI）可供选择，便于系统的集成，并很容易地组成PLC网络；此外，它还具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得S7-200系列PLC在完成控制系统的设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务。
控制步进电机的共有5个输入开关，分别是启/停开关QS1，0.5s低速运行开关QS2，0.1s中速运行开关QS3，0.02s高速运行开关QS4，控制转向开关QS5。
控制A、B、C、D、E五相绕组的工作，需要五个直流输出量，分别是A相绕组B 相绕组，C相绕组，D相绕组，E相绕组。
由于有5个直流输入，5个直流输出，无模拟量输入输出，因此只需5点输入，5点输出即可，加上10%的余量，通过查阅手册选定S7-200 CPU222基本单元（8入/6出）1台，输出形式又有继电器输出，晶体管（只能直流）输出，晶闸管输出（只能输出交流）三种形式。
由于输出为之流脉冲信号，故采用可直流可交流的继电器输出形式。
图2-1是CPU222的图片及简要介绍。
图2-1 CPU222的图片及简要介绍2.2 I/O点的分配与编号控制步进电机的5个输入开关及控制A、B、C、D、E五相绕组工作的输出端在PLC 中的I/O编址如表2-1所示。
表2-1 I/O地址分配表输入点输出点元件名称符号地址编码元件名称符号地址编码启/停开关SB1 I0.0 A相绕组 A Q0.00.5s低速运行开关SB2 I0.1 B相绕组 B Q0.10.1s中速运行开关SB3 I0.2 C相绕组 C Q0.20.02s高速运行开关SB4 I0.3 D相绕组 D Q0.3控制转向开关QS1 I0.4 E相绕组 E Q0.42.3 PLC外部接线图PLC外部接线图的输入输出设备、负载电源的类型等的设计就结合系统的控制要求来设定。
步进电动机采用五相十拍控制I/O接线图如图2-2所示。
图2-2 PLC控制I/O接线图2.4 绘制控制流程图由于上述具体控制要求，可作出步进电机在运行时的程序框图，如图2-3所示。
以工作框图为基本依据，结合考虑控制的具体要求，首先可将梯形图程序分为4个模块进行编程，即模块1：步进速度选择；模块2：起动、停止；模块3：正转、反转；模块4：移位控制功能模块；模块:5：A、B、C、D、E五相绕组对象控制。
然后，将各模块进行连接，最后经过调试、完善、实现控制要求。
图2-3 控制流程图2.5 梯形图程序设计2.5.1 步进控制设计采用移位指令进行步进控制。
首先指定移位寄存器MW0，按照五相十拍的步进顺序，移位寄存器的初值见表2-2。
表2-2 移位寄存器初值每右移1位，电机前进一个步距角（一拍），完成十拍后重新赋初值。
由于10位大于1字节而又小于2字节，故令未用上的M1.2、M1.3、M1.4、M1.5、M1.6和M1.7置“0”。
据此，可作出移位寄存器输出状态及步进电机正反转绕组的状态真值表，如表2-3、2-4所示。
从而得出五相绕组的控制逻辑关系式：正转时A相Q0.0=M1.1+M1.0+M0.0B相Q0.1= M1.0+M0.7+M0.6C 相Q0.2= M0.6+M0.5+M0.4D相Q0.3= M0.4+M0.3+M0.2E相Q0.4= M0.2+M0.1+M0.0反转时A相Q0.0=M1.1+ M0.1+M0.0B相Q0.1= M0.3+M0.2+M0.1C相Q0.2=M0.5+M0.4+M0.3D相Q0.3=M0.7+M0.6+M0.5E相Q0.4=M1.1+M1.0 +M0.7表2-3 移位寄存器输出状态及步进电机绕组状态真值表（正转）表2-4 移位寄存器输出状态及步进电机绕组状态真值表（反转）2.5.2 梯形图梯形图设计如下：首先，按SB2或SB3或SB4初次选择一种步进速度，五相步进电动机的速度由定时器T33控制，把三个值50、10、2分别送到VW100可得到低速、中速、高速三种速度。
再按SB1，M3.0得电，移位寄存器赋初值，电机开始转动，且定时器开始计时，到设定值时，T33得电动作，移位寄存器值右移一位，计数器C21计数一次，然后T33重新计时。
计数器C21计数十次后动作，使移位寄存器重新赋值，依次循环。
QS1控制正反转，ON时I0.4得电，五相步进电动机正转；OFF时，I0.4失电，五相步进电动机反转。
按下启/停按钮SB1，M3.0失电，C21复位电机停止转动。
I0.1为低速选择开，按下后，每隔0.5秒移位一次，I0.2为中速选择开关，按下后，每隔0.1秒移位一次I0.3为高速选择开关，按下后，每隔0.02秒移位一次。
每次运行，只能选择一种速度，故在每个回路中串入另外两个开关的常闭触点，实现互锁。
然后移位寄存器赋初值，十拍后，重新赋初值。
T33是一个分辨率为10ms的计时器，设定值由存储单元VW100设定，设定值由选挡开关SB2，SB3，SB4 决定。
即使时间到，则执行右移指令。
C21为十拍计数装置，计数十次，即十拍，C21得电动作，使自身复位重新计数，同时移位寄存器重新赋初值。
最后连接五相绕组一次连接。
所以得出图2-4程序梯形图。
图2-4 五相十拍步进电动机PLC控制梯形图2.6程序指令表控制系统的梯形图和指令表之间是相互对照，互为补充的。
因此五相单双十拍步进电动机控制系统的指令表可以由梯形图得出。
TITLE=PROGRAM MENTSNetwork 1 // 五相单双十拍步进电动机// 单按钮停止LD I0.0EUA M3.0= M2.0Network 2// 单按钮启动LD I0.0EUO M3.0AN M2.0= M3.0Network 3// 低速LD I0.1EUAN I0.2AN I0.3MOVW 50, VW100Network 4// 中速LD I0.2EUAN I0.1AN I0.3MOVW 10, VW100Network 5// 高速LD I0.3EUAN I0.1AN I0.2MOVW 2, VW100 Network 6// 移位寄存器赋初值LD M3.0EUO C21MOVW 2#1000000000, MW0 Network 7// 单拍计时LD M3.0AN M4.0AN C21TON T33, VW100 Network 8// 计时时间到，重新计时LD T33= M4.0Network 9// 计时时间到，移位一次LD T33EUSRW MW0, 1Network 10// 十拍计数LD M4.0LD C21ON M3.0CTU C21, 10Network 11// A相LD M1.1 O M0.0 LD M1.0 A I0.4 OLDLD M0.1 AN I0.4 OLDA M3.0 = Q0.0 Network 12 // B相LD M1.0 O M0.7 O M0.6 A I0.4 LD M0.3 O M0.2 O M0.1 AN I0.4 OLDA M3.0 = Q0.1 Network 13 // C相LD M0.5 O M0.4 LD M0.6 A I0.4 OLDLD M0.3 AN I0.4 OLDA M3.0= Q0.2Network 14// D相LD M0.4O M0.3O M0.2A I0.4LD M0.7O M0.6O M0.5AN I0.4OLDA M3.0= Q0.3Network 15// E相LD M0.2O M0.1O M0.0A I0.4LD M1.1O M1.0O M0.7AN I0.4OLDA M3.0= Q0.42.7程序调试程序调试有模拟器调试和现场调试等方法，根据课程设计要求并结合实际情况使用了STEP 7-Micro/WIN模拟器进行了本程序的调试。