五相十拍步进电机

五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

1.任务描述

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 CDE

DE DEA EA EAB AB

反转顺序：ABC BC BCD CD CDE

DE DEA EA EAB AB

2.控制要求

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0.5S）。

3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1S）。

4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03S）。

5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）

备注：调试时，一定要使时间大一些。0.03秒太小了。会使继电器输出类型的PLC 损坏。

3.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。

功能要求

对五相十拍步进电机的控制，主要分为两个方面：五相绕组的接通与断开顺序控制。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以及每个步距角的行进速度。围绕这两个主要方面，可提出具体的控制要求如下：

（1）可正转或反转；

（2）运行前可以设置正转或者是反转；

（3）步进三种速度可分为高速（0.05S），中速（0.3S）,低速（0.5S）三档，并可随时手控变速；

4.性能要求

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。

5.硬件电路图

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。

主电路

正反转控制图

6.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

7.梯形图

8．遇到的问题和解决方法

（1）移位寄存器没有办法实现，一开始我们是准备用移位寄存器来实现移位功能的。但是移位寄存器只能负责移位不能负责两盏灯与三盏灯之间的切换，所以需要两个移位寄存器并且两个的时间要间隔相应的时间。可以说是极度复杂的。最后我们更换了实现方式采用了定时器比较的方法。

（2）反向不可控，在实现的过程中我们加了反向的开关之后，但是并不能实现。原因可能在于流程中一旦开关让整条输出通道不通了。最后我们的解决方案是先选正反向，再调速。

（3）输出重叠，由于语句是分块写的。所以输出一开始是分开的，到时检测得到信号，但是灯不亮，于是只好合并语句把输出都并到一个网络中

9．总结

通过学习PLC 理论课程后，在做课程设计能检测我的学习成果和知道自己的不足，此次设计每个人一个题目。由于平时大家都是学理论，没有过实际设计和调试

的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我基本学会了PLC 设计的步聚和基本方法。也锻炼了自己独立做事的能力，怎么去查找资料，

怎么去利用手中的资料，怎么样很好的写一篇PLC 论文。

在这次设计实践之中，我学会了PLC 的基本编程方法，对PLC 的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视。在课程设计过程中我了解到，PLC 并不是一门单一的编程技术，它是一门系统专业课程。PLC 可以广义的认为是一台背嵌入操作系统的高可靠性PC 机。首先需要精深PLC 本身的编程语言梯形图、语句表语言。然后根据程序在实验室进行调试，使其达到预期的程度。最后，依照调试结果写论文。不断的锻炼自己的动手和思维能力。

在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需

要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来

了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。

1M 1L

I0.0Q0.0I0.1

I0.2I0.3

2M

I0.4

I0.5I0.6

I0.7

M L+ DC24V Q0.1

Q0.2 2L

Q0.3Q0.4

Q0.5

N L1

SB1SB2SB3

SB4

QS A B C

D

E

CPU222

220V AC

FU