(完整版)基于PLC的步进电机的控制毕业设计

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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，IO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 PLC

Abstract: In the field of programming, IO expansion, Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of requirements and related technical performance.

This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor, and the S7-200 PLC. The article is about , it can function as: start,positive rotation，inversion.

Key words: S7-200 PLC two-phase ，功耗小于25V A。由于体积小，PLC很容易装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想的控制设备。

2.3 PLC的系统构成

PLC实际上是一种工业控制计算机。它的硬件结构与一般微机相似，主要由主机、IO扩展机、外围设备三部分组成，

2.3.1 主机

主机由CPU（微处理器）、存储器、输入输出单元、电源等部分组成。

CPU是PLC的核心，其作用类似于人的大脑。它能够识别用户按特定格式输入的指令，并按照指令完成预定的控制任务。另外，它还能识别用户所输入的指令序列的格式和语法错误，还具有系统测试与诊断功能。

PLC的存储器有两种：系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器主要用于存放系统正常工作所必须的程序，如系统诊断程序、键盘输入处理程序、指令解释程序、监控程序等。这些程序与用户无直接关系，已由厂家直接固化进EPROM中，不能由用户直接存取、修改。用户程序存储器主要存放用户程序（用户利用PLC的编程语言按不同控制要求所编制的控制程序或数据，这相当于设计继电器控制系统硬接线的控制电路图），可通过编程器进行修改。

输入输出（IO）单元是PLC与输入控制信号和被控制设备连接起来的部件，输入单元接收从开关、按钮、继电器触点和传感器等输入的现场控制信号，并将这些信号转换成CPU能接收和处理的数字信号。输出单元接收经过CPU处理过的输出数字信号，并把它转换成被控制设备或显示装置所能接收的电压或电流信号，以驱动接触器、电磁阀和指示器件等。

电源部件是把交流电转换成直流电的装置，它向PLC提供所需要的直流电源。电源组件具有很高的抗干扰能力，适合工业现场使用，供电稳定、安全可靠。电源组件内还装有备用锂电池，以保证在断电时保存必要的信息。

PLC还有各种接口，PLC通过这些接口可与监视器、打印机、其它的PLC或计算机等相连。

2.3.2 IO扩展机

每种PLC都有与主机相配的扩展模块，用来扩展输入、输出点数，以便根据控制要求灵活组合系统。PLC扩展模块内不设CPU，仅对IO 通道进行扩展，不能脱离主机独立实现系统的控制要求。

2.3.3 外部设备

外部设备包括编程器、盒式磁带机、打印机、EPROM写入器、图形监控系统等。其中编程器是PLC必不可少的重要外围设备，由键盘、显示器、工作方式选择开关和外存储器接插口等部件组成，主要用于对用户程序进行输入、检查、调试和修改，并用来监视PLC的工作状态。

编程器有简易型和智能型两类。简易型编程器只能联机编程，且需将梯形图转化为助记符后才能送入。智能型编程器又称图形编程器，它既可联机编程，又可脱机编程，具有图形显示功能，可直接输入梯形图和通过屏幕对话，但价格较贵。现在也可在个人计算机上填加适当的硬件接口，利用生产厂家提供的编程软件包就可将计算机作为编程器使用，而且还可以在计算机上实现模拟调试。

PLC与打印机相连可将过程信息，系统参数等输出打印。当与监视器相连时可将控制过程图象显示出来。当PLC与PLC相连时，可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。当PLC与计算机相连时，可组成多级控制系统，实现控制与管理相结合的综合系统。

2.4高速脉冲输出功能

脉冲输出（PLS）指令功能为：使能有效时，检查用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器位（SM），然后执行特殊存储器位定义的脉冲操作。指令格式如表2-1所示。

表2-1 脉冲输出（PLS）指令格式

冲输出

（Q0.0或

Q0.1）的特殊存储器

（1）控制字节和参数的特殊存储器

每个PTOPWM发生器都有：一个控制字节（8位）、一个脉冲计数值（无符号的32位数值）和一个周期时间和脉宽值（无符号的16位数值）。这些值都放在特定的特殊存储区（SM），如表4所示。执行PLS 指令时，S7-200读这些特殊存储器位（SM），然后执行特殊存储器位定义的脉冲操作，即对相应的PTOPWM发生器进行编程。

表2-2 脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器