基于PLC的电源线绕线扎线步进控制系统设计
(完整版)基于PLC的步进电机控制系统的设计与实现开题报告zz
1工程概况步进电机是一种利用脉冲控制，将电脉冲信号转换成相应角位移的电机。
而能够产生相应的脉冲，所以本次设计就是通过PLC产生控制脉冲来控制步进电机的自动化运行。
其系统和驱动电源示意图如下电流时（对应于时间t o ）,利用定时电路或者电流检测反馈等措施使V2基极上信号电压消失。
于是V2截止，而V i仍然导通。
因此绕组电流立即转而由低压电源经过二极管V3供给。
低压电源的电压值应使绕组中的电流限制在额定稳态电流出端信号电压U消失，要求绕组断电时，V1基极上的信号电压也消失了PLC.脉冲£■配器电机图22驱动电源方框图2设计方案万案一步进电机选反应式步进电机，驱动电路选用高低压切换电源高低压切换型电源的原理线路如图3-2所示。
图中当分配器输出端出现控制信U,要求绕组通电时,三极管V i, V2的基极都有信号输入, 使V i, V2导通，于是，在高压电源的作用下（这时，二极管V3两端承受的是方向电压, 处于截止状态，可使低电压电源不对绕组作用）绕组电流迅速上升, 电流迅速上升, 电流前沿很陡。
当电流达到或稍微超过额定稳态I wy值。
当分配输于是V i也截脉冲信号图2.1基于PLC的步进电机控制系统脉冲助率放大器西南石油大学本科毕业设计（开题报告）止，绕组中的电流经二极管V 4及电阻R 2向高压电源放电，电流迅速下降万案二驱动电路选择单一电压型电源。
图3-1是单一电压型电源的一相功放电路（m 相电机有m 个这样的功放的电路）的原理图。
来自分配器的信号经过几级电流放大后加 到三极管y 的基极，控制乂的导通和截止。
y 是功放电路的末级功放管，它与步进电 机一相绕组串联，所以通过功放管y 的电流与通过步进电机的电流是相等的。
单一电11聲骗图3-1单电压驱动电路原理图 Jtl图3-2 高低电压驱动电路原理图图3-3 不同串联电阻值对电流的影响 图3-4不同串联电阻对矩频特性的影响图3-5绕组换接时电流和电压的变化压型电源信号电压及绕组中的电流的波形如图3-5所示。
利用PLC S7-200自动绕线机控制系统设计
学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得XXXXXXXX或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。
与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
毕业设计（论文）作者（签字）：年月日摘要针对传统变压器绕线机械结构复杂的缺点，提出一种主轴与排线分离驱动的新型控制模式，实现绕线参数的柔性化调整。
一方面，系统采用PLC为控制核心，送线轴恒张力变频驱动，步进驱动器配合卷绕主轴控制步进电机高精度排线。
另一方面，系统提供了方便的人机界面,实现了绕线工艺的可编程化；同时，采用PLC驱动执行器和接收控制信号，提高了系统的可靠性。
事实证明上述控制系统应用于绕线机具有操作简单, 运行可靠, 工艺参数修改方便, 自动化程度高等优点。
本课题来源于工程实际。
所以，本设计从实际出发，从系统的安全、可靠、经济等多方面考虑。
我们主要从对系统硬件的选型、搭配，软件的设计与调试等方面进行设计和论证。
在本设计中力求可靠、稳定、直观、易于操作。
本自动绕线控制系统采用西门子S7-200系列PLC与台达DOP-A57GSTD型触摸屏，并配以现场信号传感器和执行机构构成该系统。
应用step7软件包和台达触摸屏软件开发PLC控制、组态程序，实现绕线机运行自动化。
通过仿真调试，本系达到了任务设计的要求，可以达到较好的生产效果，满足产品质量的要求。
关键词：变压器自动绕线 PLC 触摸屏ABSTRACTAiming at a serious of shortcomings such as the complicated structure of the traditional transformer winder, a new control mode of transformer winder that have a separate drive between principle axies and the machine for arranging the wires was given to realize the flexible adjustment of the winding parameter. On the one hand, the system adopts PLC as the control S core, applies converter to realize the constant value of winding tension that caused by send shaft, stepping drive with winding spindle control step-motor high-precision row line. On the other hand, the system provides convenient human-machine interface, and programmability ofcoiling process is realized. as the same time, the system adopting PLC drive actuators and receive control signal, improve the system reliability. The practice proves that this control system can be employed well in coiling machine for having advantages of operating easily, high automatization degree. Process parameters can be modified conveniently.This topic comes from the actual project. Therefore, this design embarks from the reality, from system's security, reliable, economy and so on various consideration. We mainly from to system hardware's shaping, matching, aspects and so on software's design and debugging carry on the design and the proof. Makes every effort reliably, stable, direct-viewing, the simplify operation in this design. This winds thread the control system to use Simens S7-200 automatically series PLC and Taiwan reaches DOP-A57GSTD the touch-screen, and matches by the scene signal sensor and the implementing agency constitutes this system. Reach the touchscreen software development PLC control, the configuration procedure using the step7 software package and Taiwan, realizes the winding machine movement automation.The system basically reached the scene of the production technology requirements by the simulation tests. It achieved better production results, meet the requirements of product quality.Keywords: transformer；Automatic Winding；PLC；touch-screenⅡ目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 绕线机的现状和发展 (1)1.3 本课题的任务要求 (2)2 绕线机的工作原理.................................. 错误!未定义书签。
基于PLC步进电机控制系统的设计
基于P L C步进电机控制系统的设计This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.基于plc步进电机控制系统的设计[摘要]本文所要控制的电机为五相步进电机，采用可编程控制器对其控制，对设计原理及方法分析总结。
步进电动机优点有快速起停、定位和精确步进等，日常的生产和生活中比较普遍，控制精度高。
在工业过程控制和仪器仪表控制方面，应用的很广泛。
本文还介绍的PLC控制系统，其包括硬件结构还有原理以及PLC控制系统设计的原则方法。
以五相电机控制为例，阐述了西门子PLC在电机控制中的运用。
其基本原理、硬件准备和软件的设计，在文中都有体现。
采用的细分驱动方法，可以达到极高的精度并提高稳定性，有利于电机运行品质、转矩波动的改善。
本文内容包含PIC外部接线图、I/O地址分配、控制流程图、驱动电路选择、细分驱动分析、梯形图等，并且上位机监控界面是运用组态王软件编写。
[关键词]：S7-200；五相步进电机；梯形图；细分驱动；组态王Design of Stepping Motor Control System Based on PLC [Abstract] The motor controlled in this paper is a five phase stepper motor. It is controlled by a programmable controller. The design principle and method are analyzed and summarized. Stepping motor has the advantages of fast start stop, positioning and accurate stepping, etc., and the daily production and life are more common, and the control accuracy is high. It is widely used in industrial process control and instrument control. PLC control system is introduced, including hardware structure and principle, and the principle and method of PLC control system design. Taking five phase motor control as an example, the application of SIEMENS PLC in motor control is expounded. Its basic principle, hardware preparation and software design are embodied in this article. The subdivision drive method can achieve high accuracy and stability, and is favorable for motor quality and torque fluctuation. The contents of this paper include PIC external wiring diagram, I/O address allocation, control flow chart, drive circuit selection, subdivision drive analysis, ladder diagram and so on, and the upper computer monitoring interface is written by Kingview software.[Key words] S7-200; Five-phase stepping motor; Ladder diagram; Subdivision drive ; Configuration king目录1引言............................................... 错误!未定义书签。
基于PLC的步进电机运动控制系统设计
机电工程系基于PLC的步进电机运动控制系统设计专业：测控技术与仪器指导教师：xxx姓名：xxx _______________（2011年5月9日）目录一、步进电机工作原理 (1)1.步进电机简介 (1)2。
步进电机的运转原理及结构 (1)3。
旋转 (1)4。
步进电动机的特征 (2)1）运转需要的三要素：控制器、驱动器、步进电动机 (2)2)运转量与脉冲数的比例关系 (2)3)运转速度与脉冲速度的比例关系 (3)二、西门子S7—200 CPU 224 XP CN (3)三、三相异步电动机DF3A驱动器 (3)1.产品特点 (3)2。
主要技术参数 (3)四、PLC与步进电机驱动器接口原理图 (5)五、PLC控制实例的流程图及梯形图 (6)1。
控制要求 (6)2.流程图 (6)3.梯形图 (7)六、参考文献 (9)七、控制系统设计总结 (9)基于PLC的步进电机运动控制系统设计一、步进电机工作原理1.步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：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（及步进角)。
可以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；也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。
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,即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角.这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单2.步进电机的运转原理及结构电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻,其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开.0、1/3て、2/3て，即A与齿1相对齐,B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A’与齿5相对齐，(A’就是A，齿5就是齿1）3.旋转如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用,齿1与A对齐，（转子不受任何力,以下均同）。
基于plc控制的步进电机控制系统设计论文
基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业 XXX指导教师 XXX摘要：以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元，以步进电机作为控制对象。
介绍了PLC的概念原理以与控制的优点，步进电机的概念与工作原理，现状以与发展方向。
PLC 与步进电动机一起结合起来有很高的研究价值与意义。
本文在介绍步进电机控制特点的基础上,重点研究了步进电机的控制策略。
设计了控制系统的硬件方案，并编写了相应的控制流程，测试了实际控制效果，并提出相应的整改措施，达到更加合理高效的目标。
对于使用步进驱动器的步进控制系统，控制器对步进电机的控制关键在于控制脉冲信号的产生。
介绍了使用该控制器产生控制脉冲信号的多种不同实现方法，进而实现对步进电机不同控制方法。
关键词：可编程逻辑控制器；步进电机；控制策略；控制流程The Research Of Stepper Control Method Motor Based OnPLC Student majoring inMachinery and electronics specialtyXXXTutorXXXAbstract：With small Germany Siemens S7-200 programmable logic controller of the central processing unit, with stepping motor as control object. This paper introduces the concept of PLC principle and advantage of the control, the concept and working principle of stepper motor, the current situation and development direction. PLC combined with stepper motor has a high research value and significance. In this paper, based on the introduction to the characteristics of the stepper motor control, step motor control strategies are researched. Design the hardware of the control system scheme, and write the corresponding control process, test the actual control effect, and puts forward the corresponding rectification measures, achieve more reasonable and efficient. For using stepper drive stepper control system, the controller of stepper motor control is the key to control the generation of pulse signal. This paper introduces the control using the controller a variety of different implementation methods of the pulse signal, then the method to realize different control the stepper motor.1 / 23Keywords:Programmable logic controller; Stepping motor; The control strategy; Control the process引言伴随着经济的快速发展，科技的日新月异，产品更新换代周期缩短，生产效率有了更高的要求，特别是计算机技术的广泛的推广和普与，信息产业发挥了它无与伦比的优越性和高效性，其中可编程逻辑器件就有了更多的用武之地。
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。
毕业设计(论文)—基于plc的步进电机控制系统设计
毕业设计（论文）—基于plc的步进电机控制系统设计基于PLC步进电机控制系统摘要：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，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。
研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
步进电机是将电脉冲信号变换成机械角位移的一种装置，每个脉冲使转轴步进一个步距角增量，输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与输入脉冲成正比，转速与输入脉冲频率成正比。
步进电机的控制方式简单，属于开环控制，且无累积定位误差，有较高的定位精度，而PLC作为一种工业控制微机，是实现电机一体化的有力工具，因此基于PLC的步进电机控制技术已广泛用于数字定位控制中。
本控制系统的设计，由硬件设计和软件设计两部分组成。
其中，硬件设计主要包括步进电机的工作原理、步进电机的驱动电路设计、PLC的输入输出特性、PLC的外围电路设计以及PLC与步进电机的连接与匹配等问题的实现。
软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序，最终实现对步进电机转动方向及转动速度的控制。
本系统具有智能性、实用性及可靠性的特点。
关键词：步进电机、PLC、转速控制、方向控制Stepping motor control system based on PLC Abstract:With the development of microelectronics and computer technology, the stepper motor is increasing demanded, which is widely used in printers, electric toys and other consumer products, and CNC machine tools, industrial robots, medical equipment and other electrical machinery products, and is applied in the national economy in various fields. Researching of stepper motor control system to improve the control accuracy and response speed, energy conservation is so important.Stepper motor is a device which will transform electrical pulses into mechanical angular displacement so that Shaft of each pulse to a step angle stepping increment, SO output angular displacement is proportional to the input pulses, speed is proportional to the input pulse speed and speed is proportional to input pulse frequency. Stepper motor control is simple, is open-loop control, and no accumulation of positioning error, a high positioning accuracy,and the PLC as an industrial control computer, is a powerful tool for the integration of the motor, Therefore, the stepper motor control based on PLC technology has been widely used for digital positioning control.The control system consists of hardware and software design of two parts. Among them, the hardware design includes the working principle of stepper motor, stepper motor drive circuit design, PLC input and output characteristics, PLC and PLC external circuit connection with the stepper motor and matching Problem. Software design, including the main program and each module of the control program, ultimately realizes on the stepper motor rotation direction and rotation speed control This system has the intelligence, practicality and reliability features.Keywords: Stepper motor, PLC, speed control, direction control目录1、绪论 (1)1.2问题的提出 (3)1.3设计目的及系统功能 (4)2、PLC控制步进电机系统简介 (5)2.1PLC控制系统 (5)2.1.1 PLC概述 (5)2.1.2 PLC系统的其它设备 (9)2.1.3 PLC的通信联网 (9)2.1.4 PLC控制系统的设计基本原则 (9)2.1.5 PLC软件系统及常用编程语言 (10)2.1.6 PLC的特点 (10)2.1.7 PLC的应用领域 (12)2.1.8 PLC未来展望 (13)2.2步进电机 (13)2.2.1 步进电机概述 (13)2.2.2 步进电机的特性 (14)2.2.3 与直流电机的比较 (14)2.2.4 步进电机的种类 (17)2.2.5 反应式步进电机的控制 (17)2.3本设计所用步进电机 (21)3、硬件电路设计 (23)3.1硬件设计思路 (23)3.2总体设计框图 (23)3.3外围电路设计及分析 (24)3.3.1 键盘控制电路 (24)3.3.2步进电动机驱动电路 (26)2.6.3 LED数码显示电路 (31)3.4步进电机控制系统电路图 (34)4、软件设计 (36)4.1可编程控制器软件设计原理 (36)4.1.1可编程序控制器的工作原理 (36)4.1.2 扫描周期 (37)4.2 PLC的选型 (38)4.2.1 输入输出（I/O）点数的估算 (38)4.2.2 存储器容量的估算 (38)4.2.3 控制功能的选择 (38)4.2.4 机型的选择 (40)4.3FX可编程序控制器简介 (42)2N4.4PLC控制程序设计 (42)4.4.1 PLC控制系统的设计基本原则 (42)4.4.2 PLC编程步骤 (42)4.4.3 PLC提供的编程语言 (42)4.5.1启动停止控制环节 (45)4.5.2 PLC实用驱动电源控制环节 (45)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1、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。
（完整版）基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计
（完整版）基于PLC的步进电动机的控制系统毕业设计基于PLC的步进电动机的控制系统学院：继续教育学院专业：机械设计制造及自动化学生姓名：吴延东指导教师：张辉2014 年8 月毕业设计（论文）答辩成绩评定专业毕业设计（论文）第答辩委员会于年月日审定了班级学生的毕业设计（论文）。
设计（论文）题目：设计（论文）共页。
毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩：专业毕业设计（论文）答辩委员会主任委员（签字）摘要本课题使用PLC为西门子S7-200 CN系列PLC-CPU224XPCN AC/DC/RLY。
其基本情况为：CPU224XPCN，24VDC电源，24VDC 输入，24VDC输出，6ES7 214-2AD23-0XB8，集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。
22K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器(100KHz)，2个100KHz的高速脉冲输出，4个上升沿和4个下降沿边沿中断，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。
本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O，位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等，是具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU，用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
关键词：步进电动机PLC 正反转与加减速控制Ⅰ目录第1章引言 (1)1.1 PLC的介绍 (1)1.2步进电机的介绍 (1)第2章步进电机 (2)2.1步进电机工作原理 (2)2.1.1步进电机结构 (2)2.1.2旋转过程 (4)2.1.3力矩 (5)2.1.4步进电机的分类 (5)3.2 步进电机控制方式及运行方式 (6)3.3 脉冲和角度的关系 (7)第3章步进电机控制系统设计 (8)3.1步进电机模拟控制 (8)3.1.1控制流程分析 (8)3.1.2 I/O 分配表 (9)3.2步进电机流程图 (10)3.3步进电机接线图 (11)3.4梯形图的设计 (12)第4章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)Ⅱ第1章引言1.1 PLC的介绍可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
基于PLC控制的线材缠绕系统的设计
基于PLC控制的线材缠绕系统的设计发布时间：2022-05-23T02:31:10.796Z 来源：《科学与技术》2022年2月3期作者：鲁建彬，龙熙，郎嘉鹏，黄昕辰，滕淑珍[导读] 本文针对传统制作长寿面的绕面工序费时费力、现有设备不能满足市场需求等现状Design of wire winding system based on PLC control鲁建彬，龙熙，郎嘉鹏，黄昕辰，滕淑珍Lu Jian Bin ,Long Xi, Lang Jia Peng ,Xia Yu ,Teng shu zhen（浙江工贸职业技术学院，浙江温州325000）(Zhejiang Industry and Trade V ocational College , Wenzhou , Zhejiang ,325000 ,China )摘要：本文针对传统制作长寿面的绕面工序费时费力、现有设备不能满足市场需求等现状，基于 PLC 控制模块和步进电机设计了一种可对线材自动化8字缠绕的系统。
实验研究结果表明，该线材缠绕系统可以使工作人员在加工时省时省力，满足一定直径范围内线材的自动化缠绕，提高了绕面工艺加工的高效性、经济性。
关键词：长寿面；缠绕系统；PLC；步进电机。
Abstract: In view of the current situation that traditional winding process of long-life noodle is time-consuming and laborious, and the existing equipment can not meet the market demand, a automatic winding system of wire rod is designed based on PLC control module and stepper motor. The experimental results show that the wire winding system can save workers time and effort in processing, meet the automatic winding of wire within a certain diameter range, and improve the efficiency and economy of surface winding process.Key words: longevity noodles; Winding system; PLC; Stepper motor; Efficient.0 引言长寿面是温州的一种传统食品，因其良好的寓意与健康的食用方法，不仅在浙闽地区收获了人们的喜爱，更是在口碑相传中不断扩大消费市场成为了人们走亲访友相互赠礼与养生食品的不二之选。
毕业设计论文：基于PLC的步进电机的控制
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,I/O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 PLCAbstract：In the field of programming, I/O expansion，Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of high speed pulse input and output, the PLC has already met demands of users。
But the PLC will continue to improve and develop, as the development of application requirements and related technical performance。
This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor，and how to control it based on the S7—200 PLC。
基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文
基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文目录基于PLC步进电机控制系统的设计.............................................. I 摘要........................................................................ I Stepping motor control system based on PLC (II)Abstract ................................................................... II 第一章绪论. (1)1.1 PLC的发展及应用前景 (1)1.1.1 可编程控制器（PLC）的发展趋势 (1)1.1.2 可编程控制器（PLC）的应用领域 (1)1.1.3 PLC的应用前景 (1)1.2 提出问题 (2)1.2.1 机床滑台类型及控制 (3)1.2.2 本文的工作目的及意义 (3)1.2.3 本文的主要目的及意义 (3)1.3 系统功能 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC的产生与发展 (5)2.1.1 PLC的产生及定义 (5)2.1.2 PLC的发展 (6)2.2 PLC的特点与功能 (7)2.2.1 PLC的特点 (7)2.2.2 PLC的功能 (7)2.3 PLC的结构 (8)2.4.1 梯形图 (9)2.4.2 语句表 (11)2.4.3 顺序功能图 (11)第三章步进电机概述 (12)3.1 步进电机工作原理 (12)3.2 步进电机的特性 (12)3.3 步进电机的分类 (13)3.4 步进电机驱动器的直流供电电源的确定 (13) 3.5 步进电机使用时的注意事项 (14)3.6 步进电机驱动器的细分原理及一些相关说明 (14) 3.7 反应式步进电机 (15)3.8本设计所用步进电机 (18)第四章总体方案设计 (19)4.1数控滑台的控制方法 (19)4.1.2进给速度控制 (19)4.1.3 进给方向控制 (19)4.2 PLC控制系统设计 (19)4.3 PLC控制系统的接地方法 (20)4.4步进电机的控制 (20)4.4.1步进电机的起停控制 (21)4.4.2步进电机的加减速控制 (21)4.4.3 步进电机的换向控制 (22)4.5 本章小结 (22)第五章数控滑台的设计 (23)5.1总体设计方案的确定 (23)5.2 机械部分设计计算 (23)第六章设计硬件电路 (36)6.1 硬件电路总体分析 (36)6.2总体设计分析图 (36)6.3电路总体设计 (36)6.4步进电机的驱动电路 (38)第七章软件设计 (44)7.1 可编程控制器（PLC）的工作原理 (44)7.2存储空间的计算 (47)7.3可编程控制器（PLC）提供的编程语言 (47)7.4 PLC编程中难点介绍 (49)7.4.1驱动电源的特殊性 (49)7.4.2用功能指令构建控制程序的有关问题 (49)7.5 PLC梯形图 I/O分配表 (50)第8章 GX Developer软件程序模拟运行 (51)8.1 程序运行图文说明 (51)结论 (68)附录 (69)1、流程图 (69)2、控制系统设计步骤 (69)参考文献 (71)1、参考资料 (71)2、参考论文 (72)外文文献 (74)中文翻译 (78)致谢 (81)第一章绪论1.1 PLC的发展及应用前景PLC 工艺自从出现一直到今天，已经由最初的接线逻辑发展到了储存逻辑，目前被大量的应用到众多的行业之中。
基于PLC的绕线机自动控制系统
20093804基于PLC 的绕线机自动控制系统林锦实（辽宁机电职业技术学院自动控制系，辽宁丹东118002）收稿日期：2008－11－19。
，用步进驱动器和步进电机进行线圈线径选择控制，；变频器；驱动器文献标识码：B文章编号：1009－9492(2009)04－0048－031工作原理绕线机自动控制系统工作原理框图如图1所示，被绕线圈与三相电动机相连，供线圈与步进丝杠相连，绕线时先在文本显示器中根据要绕的线径，设定步进电机要移动的距离，即步长设定。
再根据主轴三相电机的转速设定程长速度。
根据主轴三相电机的转速要求，设定变频器的频率。
正常绕线时，绕线轴圈数传感器将代表线圈圈数的频率信号传到可编程控制器高速计数器中，经过处理输出脉冲信号给步进电机控制器，控制步进电机，步进电机带动丝杠，进而驱动供线圈转动，同时可编程控制器输出方向信号，以改变步进电机的方向，达到绕线的目的。
线圈圈数、步长、程长速度在文本显示器中显示。
2硬件设计硬件原理接线图如图2所示。
2．1可编程控制器（PLC ）可编程控制器（PLC ）选用台达DVP－ES ／EX ／SS 系列可编程序控制器DVP14SS11T2，电源电压为24VDC ；输入点数为8；输出点数为6；输出形式为晶体管。
高速计数器功能如表1所示。
其中：U 为递增输入；D 为递减输入；S 为开始输入；R 为清除输入。
晶体管输出脉冲只有Y0、Y1，频率设定范围为2～10000Hz 。
所设定的脉冲数发送完毕时，Y0输出完毕M1029＝On ，Y1输出完毕M1030＝On 。
2．2步进电机驱动器步进电机驱动器采用Q3HB64MA ，这是等角度恒力矩细分型驱动器，驱动电压DC12～40V ，电流在5．8A 以下。
内部采用类似伺服控制原理的电路，此电路可以使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，电机在高速转动时力矩远远高于二相和五相混合式步进电机。
定位精度最高可达60000步／转。
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°。
基于PLC的步进电机控制系统设计
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 (22)4 难题及解决过程 (24)5 结论 (25)结束语 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A (30)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。
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。
基于PLC的绕线打把机自动控制系统设计_刘晓强
第2期(总第159期)2010年4月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.2Apr.文章编号:1672-6413(2010)02-0168-03基于PLC 的绕线打把机自动控制系统设计刘晓强(南京信息职业技术学院,江苏 南京 210046)摘要:对绕线打把机的自动控制系统进行了设计。
阐述了步进电机的工作原理、特点、控制方法,给出了自动绕线打靶机控制系统的设计过程,以及各步进电动机驱动控制的实现方法。
关键词:绕线机;控制系统;P L C中图分类号:T P 273 文献标识码:A收稿日期:2009-07-27;修回日期:2009-10-27作者简介:刘晓强(1968-),男,江苏南通人,高级工程师,硕士。
1 PLC 及步进电机的选型立轴周转式全自动绕线打把机是一种新型专利设备,它的动力系统包括3台步进电机,分别用于驱动绕“8”字装置、绕扎圈装置和牵引装置。
剪线和卸料功能由气缸来完成。
本系统采用PLC 自动控制运行,选用西门子S 7-200系列的CPU 224作为主控单元,它具有体积小、功能强、性价比高等优点,而且具有4路高速脉冲输出,可以驱动步进电机实现准确定位。
选用常州双杰电子有限公司生产的57BYGB 系列7407型二相混合步进电动机,此系列电机的机械特性相对较硬,能满足系统负载运行的要求。
电机的空载启动频率f d 0≈1128Hz 。
一般运行时带负载的启动频率f d =12～3f d 0,所以系统运行时,启动频率约为600Hz,很好地避开了电机的振荡区。
2 绕线机控制系统的实现2.1 步进电机的驱动步进电动机的性能依赖于驱动电路的控制方式。
为了提高步进电动机的分辨率和控制精度,降低电机的振动、噪声,必须采用细分驱动技术。
本系统选用斩波式SJ -230M 5型二相混合式步进电动机细分驱动。
2.2 步进电机的升降速控制步进电动机升降速曲线的设计在整个控制系统中极其重要,合理地设计可以很大程度上改善失步、振荡等问题。
基于PLC步进电机控制系统的设计
基于PLC步进电机控制系统的设计发布时间：2021-02-04T10:53:20.277Z 来源：《城镇建设》2020年11月31期作者：李学[导读] 基于PLC控制的步进电机的设计方法简便可行、操作性强、可靠性高，控制参数改变容易李学邹平滨能能源科技有限公司山东省邹平市 256200摘要：基于PLC控制的步进电机的设计方法简便可行、操作性强、可靠性高，控制参数改变容易，PLC的I/O接口占用较少，同时外联接口较为方便，这样就最大程度地降低了系统设计工作量，使系统开发周期变短，并且节省财力，具有较高的推广和应用价值。
关键词： PLC 编程控制器步进电机控制系统第一章 PLC概述1. PLC的功能PLC作为工业控制的多功能控制器，不仅能满足一般工业控制需要，而且能够适应工业控制的特殊控制要求，并可实现联网和通信控制。
虽然不同类型PLC的性能，价格有差异，但其主要功能是相近的。
⒈基本功能逻辑运算功能是PLC必备的基本功能。
本质上，它以计算机“位”运算位基础，按照程序的要求，通过对来自设备外围的按钮、接触器触电、行程开关等开关量信号进行逻辑运算处理，并控制外围指示灯、接触器线圈、电磁阀的通断。
在早期的PLC上，顺序控制所需要的定时、计数功能需要通过定时模块与计数模块实现，但是，他已经成为PLC的基本功能之一。
此外，逻辑控制中常用的数据比较与处理、代码转换等，也是PLC常用的基本功能。
⒉特殊功能PLC的特殊控制功能包括模/数（A/D）转换、数/模（D/A）转换、高速处理、温度控制、位置控制等。
这些特殊控制功能的实现一般需要PLC的特殊功能模块完成。
A/D转换与D/A转换多用于过程控制或闭环调节系统。
在PLC中，通过特殊的功能模块与功能指令，可以对过程中的温度、压力、速度、流量、电流、电压、位移等连续变化的物理量进行采样，并通过必要的运算实现闭环自动调节，必要时也可以对这些物理量进行各种形式的显示。
位置控制一般通过对PLC的特殊应用指令的写入与状态读取，对位置控制模块的位移量、速度、方向等进行控制。
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Ｔ Ｐ ３ ９ ｌ 中图 分 类 号
Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｃｏ ｒ ｄ Ｗｉ ｎｄｉ ｎｇ ａ ｎｄ Ｔｉ ｅ ｉ ｎ ｇ Ｓｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｓｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ
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总第 ２ ８ １ 期
２ ０ １ ３年 第 ３期
计算机与数字工程
Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ＆ Ｄｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖ（ ） １ ． ４ １ Ｎｏ ． ３
４９ ２
基于 Ｐ Ｌ Ｃ 的 电 源 线 绕 线 扎 线 步 进 控 制 系 统 设 计
Ｋｅ ｙ Ｗ ｏｒ ｄ ｓ ＰＩ ． Ｃ ，ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｒ ｄ，ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ｇ，ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
Ｃｌ ａ ｓ ｓ Ｎｕ ｍｂ ｅｒ ＴＰ３ ９ １
ｌ 引言
目前 电源线的传统捆 扎一般 都是 完全靠 手工操 作 ， 这 种方式效率低 、 绕 线质量参 差不 齐 、 人 力成本 高 ， 劳动强 度
ＣＨＥＮ Ｈａ ｏ ＣＨＥＮ Ｆｅ ｎ ｇ ２
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏｌ ｏ ｆ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ — Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ １ ａ ｎ ｄ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｓ ｈａ ｎ ｇ ｈａ ｉ ２ ０ ０ ０ ９ ３ ） （ ２ ． Ｍｉ ｎ ｇ ｄ ｅ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｗｉ ｒ ｅ Ｃｏ ．，Ｌｔ ｄ，Ｄｏ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ５２ ３ ７ ２ ５）
ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ，ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ． Ｕｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｕｃ ｈ ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｓ ｆ ｒ ｉ ｅ ｎｄ ｌ ｙ ｍａ ｎ — ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ，ｅ ａ ｓ ｙ ｔ ｏ ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ —
ｔ ｅ ｒ ｓ ． Ｐｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｈ ａ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｎ，ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｅ ａ ｓ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ，ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｅ ｏｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ
接 收 控 制 信 号 和 驱 动 执 行机 构 ， 使 绕 线 扎 线 控 制 系 统稳 定 、 准 确 。利 用 触 摸屏 提供 友 好 的人 机 界 面 ， 实现工艺参数修改方 便。实践证明 ， 该
系统操作简单 ， 运行稳定， 自动化程度 ， 适合应用于流水线进行生产 ， 应用前景广阔。
陈
（ １ ． 上 海 理 工 大 学 光 电学 院 摘５ ２ ３ ７ ２ ５ ）
２ ０ ０ ０ ９ ３ ） （ ２ ． 明德 电线 有 限 公 司
介 绍 了 一 种基 于 Ｐ Ｌ Ｃ的 电 源 线 绕线 扎 线 步 进 控 制 系 统 ， 分析 了绕 线 扎 线 控 制 系 统 的 硬 件 结 构 以及 软件 程 序 设 计 。 采 用 Ｐ Ｉ ｃ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ Ａ ｋ ｉ ｎｄ ｏ ｆ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｏ ｒ ｄ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｐ ｐ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＰＬＣ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｈ ａ ｒ ｄ ｗａ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ． Ｕｓ ｉ ｎ ｇ ＰＩ Ｃ ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ，Ｓ Ｏ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｉ ｅ ｉ ｎ ｇ