基于plc的步进电机控制系统设计
基于PLC步进电机控制自动门系统的设计
基于PLC步进电机控制自动门系统的设计The Design Of Step Motor Automatic Door Control System基于PLC步进电机控制自动门系统的设计[摘要]本文主要通过对自动门控制系统的功能要求和运行过程的分析，确定了自动门控制系统的总体设计方案。
自动门系统的设计主要集中在硬件和软件设计两部分。
并主要进行了自动门控制驱动和控制系统的设计。
针对自动门控制系统的特点和设计要求，采用步进电机驱动方式，通过四相八拍步进电机来精确控制自动门的开关，给设计要求创造了条件。
在控制部分，应用步进电机和可编程序控制器技术，对自动门控制系统进行了硬件和软件设计。
实现了自动门控制系统的传动和控制要求，满足了环保、高效、可靠和低成本的要求。
[关键词]步进电机；三菱可编程序逻辑控制器；自动门；超声波开关；The Design Of Step Motor Automatic Door Control SystemElectrical Engineering and Automation Specialty FENG Jia－yingAbstract: This paper through the automatic control system and the working process of the functional requirements of analysis, the automatic control system of the overall design scheme. Automatic system is mainly focused on the design of hardware and software design. The automatic control and main drive and control system design. Automatic control system for the characteristics and design requirements, adopting step-motor drive mode, through the fourth phase eight clap stepper motor to precise control of the automatic switch, create conditions for design requirements. In control, application of stepping motor and programmable controller to automatic PLC control system, the hardware and software design. Automatic control system is achieved the transmission and control requirements are met, and the environmental protection, efficient, reliable and low cost.Key words:stepper motor；three mitsubishi programmer logic controller；automatic door；ultrasonic switch；目录1 引言 (1)1.1研究的目的与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)2 FX2系列的PLC (2)2.1 FX2 PLC的主要介绍 (2)2.2 FX2 PLC的主要编程元件 (3)3 步进电机的介绍 (4)4步进电机的自动门控制系统硬件的设计 (7)4.1本设计的任务要求 (7)4.2本设计的可行性分析 (7)4.2.1步进电机的基本参数 (9)4.2.2步进电机动态指标及术语 (10)4.2.3步进电机运动速度和正、反的控制 (11)4.3设计思想 (12)4.3 1流程图 (12)4.3 2控制过程分析 (12)4.3 3控制接线图 (13)5 步进电机控制自动门系统的软件设计 (14)5.1 I/O口分配表 (14)5.2 程序编写 (14)5.2 1梯形图 (14)5.2 2程序指令表(见附录) (17)5.2 3验证调试 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢 (22)1 引言1.1 研究的目的与意义自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计
摘要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，使用PLC可编程控制器实现步进电动机驱动，可使步进电动机的抗干扰能力强，可靠性高，同时，由于实现了模块化结构，是系统结构十分灵活，而且编程语言简短易学，便于掌握，可以进行在线修改，柔性好，体积小，维修方便。
本设计是利用PLC做进电动机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正,反转控制，而且正，反转切换无须经过停车步骤。
其次可以通过对按钮的控制来实现对高，低速度的控制。
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC 控制系统的首要前提，这也是设计最重要的一条原则。
本设计更加便于实现对步进电机的制动化控制。
其主要内容如下：1了解PLC控制步进电机的工作原理2掌握PLC的硬件构成，完成硬件选型3设计PLC的控制系统4用STEP 7完成PLC的编程关键词：步进电机；PLC控制；电机正反转；高低速控制AbstractStepper motor has a quick starts and stops, precision stepping and positioning features, commonly used for industrial process control and instrumentation, PLC programmable controller stepper motor drive can stepper motor anti-interference ability, high reliability, at the same time, due to the modular structure, the system structure is very flexible, and programming languages brief to learn, easy to master, can be modified online, good flexibility, small size, easy maintenance.This design is the use of PLC built into the core of the motor control button to switch on and off to the stepper motor is the reverse control, and positive, reverse switch without having to go through the parking step. Followed by the button control to achieve the high and low speed control. Give full play to the functions of PLC as possible to meet the control requirements of the controlled object is the most important prerequisite for the design PLC control system, which is designed to the most important principle. This design is easier to achieve braking control of the stepper motor. Its main contents are as follows:An understanding of PLC control the working principle of the stepper motor2 grasp the PLC hardware structure, the completion hardware selection3 Design of PLC control system4 complete PLC programming with STEP 7Key words: Stepper motor; PLC control; motor reversing; high and low speed control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 PLC步进驱动控制系统研究和意义 (1)1.2 国内外PLC的发展 (1)1.3 国内外步进电机的发展概况 (2)1.4 PLC步进驱动控制系统主要研究工作 (3)2 步进电机及PLC简介 (4)2.1 步进电机简介 (4)2.1.1步进电机的分类 (4)2.1.2步进电机的基本参数 (4)2.1.3步进电机的特点 (5)2.2 步进电机在工业中的应用 (5)2.3 PLC的特点 (6)2.4 PLC技术在步进电机控制中的应用 (6)3 PLC控制步进电机工作方式的选择 (8)3.1 常见的步进电机的工作方式 (8)3.2 步进电机控制原理 (8)3.2.1控制步进电机换向顺序 (8)3.2.2控制步进电机的转向 (8)3.2.3控制步进电机的速度 (8)3.3 PLC控制步进电机的方法 (9)3.4 PLC控制步进电机的设计思路 (10)4 S7-200PLC控制步进电机硬件设计 (12)4.1 S7-200PLC的介绍 (12)4.1.1硬件系统 (12)4.1.2软元件 (13)4.2 步进电机的选择 (14)4.3 步进电机驱动电路设计 (15)4.3.1驱动器的选择 (15)4.3.2步进电机驱动电路 (16)4.3.3驱动电路接口 (16)4.3.4电气原理图 (17)4.4 PLC驱动步进电机 (17)5 S7-200PLC控制步进电机软件设计 (19)5.1 STEP7-MICRO/WIN32概述 (19)5.1.1基本功能 (19)5.1.2运动控制 (19)5.1.3创建调制解调模块程序 (19)5.2 程序的编写 (21)5.3 梯形图程序设计 (22)5.3.1CPU的选择 (22)5.3.2输入输出编址 (22)5.3.3状态真值表 (22)5.4 梯形图程序 (23)6 总结 (30)6.1 全文总结 (30)6.2 不足之处及展望 (30)致谢 (31)参考文献 (32)基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计1绪论1.1 PLC步进驱动控制系统研究和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、喷绘机、工业控制系统、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
基于西门子S7_200PLC控制步进电机的设计及应用
工程技术 Project technique基于西门子S7-200PL C 控制步进电机的设计及应用徐 智 杜逸鸣 熊田忠 孙承志(三江学院电气系 210012)【摘 要】PLC 控制步进电机在许多工业控制中应用广泛,本文介绍了PL C (Programmable Logic Cont roller )通过发送脉冲和方向信号给步进电机的驱动器,由驱动器来控制步进电机工作的原理。
本设计采用PL C 和大功率晶体管实现步进电机的驱动和控制,结构简单,可靠性高,成本低,实用性强,具有较高的通用性和应用推广价值。
【关键词】步进电机;PLC ;驱动器1 引言PL C 是广泛应用于工业自动化领域的控制器,PL C 及其有关的设备,都按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩充功能的原则而设计。
现在,PL C 功能得到了很大的扩充和完善,比如为了配合步进电机的控制,许多PL C 都内置了脉冲输出功能,并设置了相应的控制指令,可以很好地对步进电机进行控制,实现和其它设备的通信等。
本文用SIEM ENS 公司CPU226晶体管输出型PL C 控制步进电机。
2 步进电机的控制方法步进电机控制方法框图如图1所示。
控制方案是通过上位机设定参数,利用S7-200PL C 的高速脉冲输出功能输出脉冲信号,送给大功率管组成的驱动电路,经过驱动器去控制步进电机实现位置控制。
其中本文中的PL C 为西门子公司的CPU226DC/DC/DC 、驱动器为某公司的SH -20403两相混合式步进电机细分驱动器、步进电机为42B YG 250B 型,步距角1.8°。
本文的控制过程为某运料小车在A —B 两地之间运行(如图2所示),装料及卸料,要求定位准确,运行平稳。
3 PL C 对步进电机的速度控制及定位步进电机在启动和停止时有一个加速及减速过程,且加速度越小则冲击越小,动作越平稳。
所以,步进电机工作时一般要经历这样—个变化过程:加速→恒速(高速)→减速→恒速(低速)→停止。
基于PLC的步进电机控制方法与实现
基于PLC的步进电机控制方法与实现步进电机是一种特殊的电机，通过电脉冲信号使电机按固定的角度步进运动。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化控制领域的设备。
将PLC与步进电机结合，可以实现对步进电机的精确控制。
下面将介绍基于PLC的步进电机控制方法及其实现。
一、PLC的选择PLC作为控制步进电机的核心设备，选择合适的PLC至关重要。
常见的PLC品牌有西门子、施耐德、三菱等，根据实际需求选择合适的PLC型号。
二、接线连接首先，需要将PLC的输入端口和输出端口与步进电机的控制信号线相连接。
其中，控制信号线分为步进脉冲信号线、方向信号线和使能信号线。
步进脉冲信号线用于控制步进角度，方向信号线用于控制步进方向，使能信号线用于使能或禁止步进电机的运动。
三、编写PLC程序1.步进电机模式选择PLC程序中需要设置步进电机的工作模式，常见的有全步进模式和1/2步进模式。
全步进模式下，步进电机每收到一个脉冲信号就步进一次；1/2步进模式下，步进电机每收到两个脉冲信号才步进一次。
具体选择哪种模式，要根据实际需求来确定。
2.控制参数设置根据步进电机的特性和需求，需要设置脉冲频率、步进电机角度、加速度、减速度等控制参数。
这些参数的设置会直接影响步进电机的运动效果和精度。
3.控制逻辑编写根据具体应用场景，设计步进电机的运动逻辑。
例如，可以设置按下按钮时步进电机顺时针旋转，松开按钮时停止旋转；也可以设置根据传感器的信号来控制步进电机的运动。
通过控制逻辑的编写，实现对步进电机的精确控制。
四、运行程序并调试五、实现布线和安装根据实际需求，进行步进电机的布线和安装。
注意布线过程中要避免信号干扰和线路短路等问题，确保步进电机能够正常工作。
总结：基于PLC的步进电机控制方法主要包括PLC的选择、接线连接、编写PLC程序、运行程序及调试和布线和安装等步骤。
通过合理选择PLC、编写控制逻辑和调整参数，可以实现对步进电机的精确控制。
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S7-1200PLC的步进电机控制系统
图1 步进电机控制系统总体设计方案图
3 硬件系统设计
步进电机控制系统主要包括供电电源、上
位机PC、下位机S7-1200PLC、两相混合式安川
42HD2404步进电机和雷赛DM320C步进电机驱动器
等组成。
如图2所示。
石有计，铁岭师范高等专科学校，教授，研究方向：电气自动化技术。
在编写PLC程序时，I/O接口会根据接线情况自动分配信号，对应的信号得以分配后。
信号控制会以输入输出口为主，将I/O接口作为主导。
输入变量如下：步进电机起动I0.0、步进电机停止I0.1、步进电机复位I0.2、步进电机向后点动I0.3、启动调速I0.4、启动预订速度I0.5、启动手动调速I0.6、手动加速I0.7、手动减速I1.0、转动距离1(3200)I1.1、转动距离2(32000)I1.3、转动距离3(64000)I1.3、转动距离4(96000)I1.4、步进电机向前点动I1.5。
输出变量如下：步进电机转动Q0.0、步进电机方向控制Q0.1、步进电机启动指示
4.2 PLC程序设计
本文采用S7-1200PLC作为主控器，结合硬件设计情况，对步进电机控制系统进行设计，并通过系6 结语
本文采用西门子S7-1200PLC，使用博途V15编程软件，进行步进电机控制系统设备组态及编程，有效实现步进电机控制要求。
实验结果表明,该系统动态特性好、精度高，达到了步进电机运行状态可视化和控制智能化的目的。
该系统具备控制过程的参考价值，对于高效率、小步距、低振动和低噪
图2 硬件接线设计图
表1 细分数和电流选择
图3 触摸屏运行界面。
基于PLC的步进电机调速和正反转控制系统
高 的力 矩转 动惯 量 比 ，步 进频 率较 高 ，频 率 响应快 ，不 通 电时 可 以 时始 终有 一相 通 电 ，可 以使 工作 稳定 ，不 易失 步 。其步 距 角和单 三
自由转 动 、结构简 单 、寿命 长 的特点 。
拍相 同 ，步距 角 系数ｃ＝１。
反 应式 步进 电动机 的工作 原理 从 图１ａ中可 以看 出 ，在 定子 上有
运 动 主 要完 成 切 削任 务 ，其 动 力约 占整 台机 床 动 力 的７０～８０％ 。
齿 距 角 ：转 子上 齿 距在 空 间 的角 度 。如转 子 上 有Ｎ个 齿 ，齿 距
基本是 步 进 电动机 和伺 服 电机 对主轴 的 正 、反转 和停 止 控制拖 动 ， 角 ０＝３６０ Ⅳ。
商 业 科 技
基于ＰＬＣ的步进 电机调速和正 反 转 控 制 系 统
＿ 赵俊生 江苏财经职业技术学院
『摘 要 ］本文 阐述 三 相 步进 电动 机 结构 与 步进 过程 原理 ，以
及 对 步进 电动 机 的调 速和 正 反转 研 究 ，采 用ＰＬＣ基本 逻 辑指 令和 常
用指令 的 方 法对步 进 电动机 的调 速 和正 反 转控 制 ，经过 对步进 电机
动速 度和 轨迹 ，对 被控 制 的对 象进 行 自动操 作 的一种 技术 。从 数 控
拍 数 ：电动 机定 子绕 组 每改 变一 次通 电方式 称 为一 拍。
机 床 最终 要完 成 的任务 看 ，主 要有 主轴 运动 。 和普通 车 床一 样 。主
步 距 角 ：转 子经 过一 拍 转过 的空 间角 度 用符号 ａ表 示。
械 角位移 ，并 由传 动丝 杠带 动 工作 台移 动 。由 于该 系统 中 为位 置 和 所 需 的拍 数为 工作 拍数 。 对Ａ、Ｂ、Ｃ三相 轮流 通 电一次 称 为一个 通
基于ST-200PLC步进电机运动控制系统设计
设计控制系统中有 ７个数字量输入和 ３个
１系统的方案设计
本 系 统 设 计 实 现 三 个 主 要 功 能 ：对 步 进
出高 电平 “ １ ” ， 方 向 脉 冲 使得 步 进 电机 按 相
ｓ ７ — ２ ０ ０ ＣＰ Ｕ２ ２ ６型号 Ｐ Ｌ Ｃ结构紧凑 、扩展 性强 ，具有 丰富的功 能单元 ，可满足 中小复杂 的控制系统要求，故 本设计 中选用此型号作为 系统控 制器 。 结合步进 电机 的成本性能要求 ，选用两相 ５ ６系 列 的 ＤＭ５ ６ ７ ６ Ａ型 步进 电机 ，这 种步 进 电机机构简单、响应快、 距角小 、步进频率 高、经久耐用、力矩 － 惯性 比高等。 选用与 Ｄ Ｍ５ ６ ７ ６ Ａ型步进 电机 配套的 Ｄ ＭＤ４ ０ ３步进 电 机驱动器。
为 ＶＷ２ ０ ０ ＝ｖ ｗ２ ０ （ ） 一Ｖｗ １ ０ ，步进 电机 的速度 选用 Ｃ Ｐ ２ ４ ３ － １ 通 信模块 ，来实 现对系 统 就相应 的增加 。按 下减速 指令时接通 Ｉ Ｏ ． ４ ，执 的远程控制。 行 子程 序 Ｓ Ｂ Ｒ一 １ 加 法指 令 ，每 按一 次，高速
２ ． ２ Ｉ ／ ０ 分 配 及硬 件接 线
通过对步进 电机运的周 期为 Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＝Ｖ Ｗ２ ０ ０ ＋ Ｖ Ｗ１ ０ 。步 进
电机 的速度就相应的减小。
器人的各种 动作。 为此本论文将 以此为 切入点 ，
设计 出一套基 于 Ｐ Ｌ Ｃ 的 步 进 电 机 运 动 控 制 系
基于PLC和步进电机的机械手控制系统设计
感器 动作 ），大臂 旋 转 至 与水 平 线 相 差 约 １２０度 （大臂 原点传 感器 动作 ）；大 臂处 于起 始 位置 的前 提下 ，小臂 旋 转 至 与 水平 线 基 本 持 平 （小 臂 原 点 传感器 动 作 ），手 爪 张 开 ，使 机 械 手 处 于 初 始 位 置 ；按下启动按钮 ，当传感器检测到生产线 Ａ有 物料到 位 ，ＰＬＣ控 制机械 手大臂 逆时针旋 转放 下 ， 同时小 臂 抬起 ，到位 后 ，手爪 夹 紧抓取 工 件 ，再 将 大臂顺 时针旋 转抬起 ，同时小臂放下 ，大臂 和小臂 旋 转到 位后 ，底 盘带 动机身 向右旋转 ，旋转 至终点 位 置后 （底盘旋转 原点 传感 器 动作 ）．，大 臂 逆 时针 旋 转放 下 ，同时小臂抬起 ，到位后 ，手爪 松开 ，释放 工 件 ，完 成将工 件 由生产 线 Ａ搬运 至生 产线 Ｂ的 过程 ，然 后 ＰＬＣ再 控制 机 械 手 小臂 放 下 ，大 臂顺 时针 旋转 抬起 ，机身 向左 旋转 ，回到初始 位置 。
ＣＰＵ２２６
驱 动器
ｐＵ Ｌ． Ｄ ＩＲ －
Ｕ Ｖ Ｗ Ｑ０．０ ———（＝＝卜一 ＰＬＩＩ￣
一一一一一一ｔ 一一蕞一蠢 一一一一～一～～ ｑｏ．２ ———－ｃ＝＝’一 ＤＩＲ＋ 图 ２ ＰＬＣ与 步进 电机 驱 动 器及 步 进 电机 连 接 示意 图
设计 机械 手 的外 部接线 图如 图 ３所示 。其 中 Ｑｏ．０为大 臂 旋 转 步 进 驱 动 器 的 脉 冲控 制 ，Ｑｏ．１ 为小 臂旋转 步进驱 动器 的脉 冲控 制 ，Ｑ０．２为大 臂 旋转 步进驱 动器 的方 向控制 ，Ｑ０．３为 小臂 旋转 步 进 驱动器 的方 向控制 ，Ｑｏ．４、Ｑｏ．５控 制 机 身旋 转 直 流 电机 的正 、反 转 ，Ｑｏ．６控制 手 爪 的夹 紧 与松 开 。
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。
基于PLC系统下的步进电机的控制毕业设计论文
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. The article is about how the PLC controlling the two-phase hybrid stepping motor. With the switch button, it can function as: start,positive rotation，inversion.Key words: S7-200 PLC two-phase hybrid stepping motor PLC programming目录第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 S7-200PLC国内外现状和发展趋势 (2)1.3 论文的主要研究工作 (3)第二章西门子 S7-200 PLC (4)2.1 PLC的产生 (4)2.2 PLC的特点 (4)2.2.1 编程方法简单易学 (4)2.2.2 硬件配套齐全，用户使用方便 (5)2.2.3 通用性强，适应性强 (5)2.2.4 可靠性高，抗干扰能力强 (5)2.2.5 系统的设计、安装、调试工作量少 (5)2.2.6 维修工作量小，维修方便 (5)2.2.7 体积小，能耗低 (5)2.3 PLC的系统构成 (6)2.3.1 主机 (6)2.3.2 I/O扩展机 (6)2.3.3 外部设备 (7)2.4高速脉冲输出功能 (7)2.4.1用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器 (7)2.4.2 PTO的使用 (9)2.5 PLC的选择 (10)2.5.1 CPU224 (10)2.5.2 工作方式 (10)2.5.3 扫描周期 (11)2.5.4 性能简介及特点 (11)2.6 PLC技术在步进电机控制中的应用 (12)第三章步进电机 (14)3.1 步进电机的特点 (14)3.2 步进电机的基本参数 (15)3.3 步进电机的工作原理及分类 (15)3.3.1 步进电机的工作原理 (16)3.3.2 步进电机的分类 (16)3.3.3 步进电机在工业中的应用 (17)第四章S7-200 PLC控制步进电机设计 (18)4.1 步进电机的选择 (18)4.2 步进电机驱动电路设计 (19)4.2.1 驱动器的选择 (19)4.2.2 步进电机驱动技术 (19)4.2.3 驱动器参数设置 (22)4.3 PLC控制步进电机 (22)4.3.1接线实物图 (23)4.3.2 控制电机方向转动 (24)4.4 程序调试 (25)第五章论文总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第一章绪论1.1 概述可编程控制器(简称PLC) 是一种数字运算操作的电子系统，是在20 世纪60 年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。
采用信捷plc控制多台步进电机
1引言〔主要写课题设计的目的、设计内容及要实现的目的〕
2系统总体方案设计
2.1步进电机的选型及特点
2.2步进电机驱动器选型及特点
2.3 PLC选型及特点
2.4其它硬件选型(传感器等)
2.5系统组成框图
2.6I/O分配表
2.7系统接线图设计
系统可靠性设计
3控制系统设计
3.1控制程序流程图设计
[7]邓那么名.电器与可编程序控制器应用技术.机械工业出版社,1997
[8]钟肈新. 可编程控制器原理及应用[M]. 广州: 华南理工大学出版
社.1988.
6附录一
程序指令表
LDX0
ANDX3
ANDX4
ANDX5
ห้องสมุดไป่ตู้ANDX6
ORM1
ANIX1
OUTM1
LDM1
DMOVK20000D100
DMOVK10000D110
特点
●高性能、低价格
●设有12/8档等角度恒力矩细分，最高200细分
●采用独特的控制电路
●最高反响频率可达200Kpps
●步进脉冲停顿超过100ms时，线圈电流自动减半
●双极恒流斩波方式
●驱动电流从相到4A/相连续可调
●单电源输入，电压范围：DC12-40V
PLC为信捷XC5-32PT-E
I/O点数32点
LDT3
RSTM12
SETM13
SETM2
LDM14
DPLSRD100D130Y1Y5
DPLSRD110D130Y2Y6
DPLSRD120D130Y3Y7
OUTT5K20
LDT4
RSTM13
DMOVK5000D120
基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计
基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计介绍本毕业设计旨在设计基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法。
步进电机是一种常用的精密定位装置，广泛应用于工业自动化领域。
然而，由于长时间使用和其他因素，步进电机控制系统可能会出现故障，影响到正常的工作效果和生产效率。
因此，研究如何快速准确地诊断步进电机控制系统的故障，具有重要的理论和实际意义。
设计目标本设计的目标是设计一种基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，实现以下功能：- 实时监测步进电机的运行状态和参数；- 自动诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，辅助工程师进行及时修复。
设计步骤1. 确定监测点：通过分析步进电机的工作原理和控制系统的结构，确定需要监测的重要参数和信号。
2. 选择PLC：根据步骤1的结果，选择合适的PLC控制器，并搭建步进电机控制系统的硬件平台。
3. 编写PLC程序：使用PLC编程语言，编写程序实现步进电机的控制和监测功能。
4. 故障诊断算法设计：基于步骤1的监测数据和步进电机控制系统的工作原理，设计故障诊断算法，并将其嵌入到PLC程序中。
5. 测试和优化：使用真实的步进电机和模拟故障场景，对设计的控制系统进行测试，并根据测试结果进行优化和改进。
预期成果通过设计和实现基于PLC的步进电机控制系统故障诊断方法，预期实现以下成果：- 实现对步进电机运行状态和参数的实时监测；- 能够准确诊断步进电机控制系统的故障类型和位置；- 提供故障处理建议，便于及时修复故障。
参考文献以下是本毕业设计可能涉及到的一些参考文献，供进一步研究和深入了解使用：1. Smith, J. K., & Johnson, M. A. (2018). PLC programming using RSLogix 5000: Understanding ladder logic and the studio 5000 environment. CRC Press.2. Gurevich, K. I., & Andronov, V. A. (2017). Control systems PLC-prn based on mathematical modeling. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 189, No. 1, p. ). IOP Publishing.以上是对基于PLC的步进电机控制系统故障诊断设计毕业设计的简要介绍。
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 (2)二、西门子S7-200 CPU 224 XP CN (2)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 (5)1.控制要求 (5)2。
流程图 (5)3.梯形图 (6)六、参考文献 (6)七、控制系统设计总结 (6)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的步进电机控制
算 产生 脉 冲 、 向信 号 ， 制 步 进 电机 的驱 动 电源 ， 方 控
达 到对 距 离 、 度 、 向控 制 的 目的 ， 图 １ 速 方 见 。操 作 面板上 的位 置旋 钮 控 制 移 动 的距 离 ， 度 旋 钮 控 制 速 移 动 的速度 ， 向按 钮 控 制 移 动 的方 向 ， 停 按 钮 方 启／
科
学
技
术
与
Ｔ
程
１ 卷 １
第二， ， 三 四拍 为 Ｏ Ｎ。据 此 ， 计 出 步 进 电机 控 制 设
２ 步进 电机 Ｐ Ｃ控制原理和程序 Ｌ
Ｐ Ｃ对步进 电机进 行 控 制 ， 要 是 根 据 步 进 电 Ｌ 主
梯形 图。如 图 １ 所示 。
机 的控 制 原 理 。 向步 进 电机 驱 动 器 发 送 一 个 脉 冲
了成本 。
控单元价格昂贵 ， 至远 高于主控单元。控制步进 甚
２１ ０ ０年 １ １月 １ 日收 到 ７
第 一作 者简介 ： 王彦军 （９ ３ ） 男 ， １８ 一 ， 陕西 榆林人 ， 研究方 向 ： 高低 压 电气 。Ｅ ｍａ ：ａ ｇｈ １２ ＠１６ ｔｍ。 — ｉ ｗ ｎｚｅ６ ６ ２ ．ｏ ｌ
控 制 电机 的启 动与 停止 。
输入
ＰＬＣ
工作 可 靠 ， 实 现 高精 度 快 速 开 环 控 制 的 特 点 ， 能 被 广泛 应用 在各 种 不 同的 运动 控制 系统 中 。
输出
驱动 步进 电机
１ 步进 电机的控制 方法
步进 电机 作为 一 种 常 用 的 电气 执 行 元 件 ， 泛 广 应 用 于 自动 化 控 制 领 域 。对 步 进 电 机 的控 制 通 常 有 两种 方 法 ： 种 是 采 用 专 用 控 制 器 ， 种 控 制 器 一 这
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作者：***来源：《赤峰学院学报·自然科学版》2021年第01期摘要：本设计以西门子公司的S7-200可编程逻辑器为中央处理模块，以两相步进电机为控制对象，介绍了西门子S7-200PLC的控制原理和系统总体设计方法，并从软件设计方面详细地讲解了如何用PLC的移位指令和高速脉冲输出指令实现对步进电机的控制。
关键词：PLC;两相步进电机;步进电机驱动模块中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2021）01-0063-050 引言在生产制造流水线中，经常需要使用定位装置或机械手臂等加工设备来实现生产元件的组装，尤其是对于精度要求较高的组装器件，更需要根据控制要求，选取高精度的电机进行精确控制来减小误差。
本设计采用西门子S7-200系列的PLC来控制步进电机[1，2]，西门子S7-200PLC具有逻辑性强、编程控制简单的特点[3，4]，而步进电机可以通过驱动脉冲来控制电机的角度和速度，进而达到了减小误差和精确控制的目的。
1 系统总体设计基于PLC控制的步进电机电路图如图1所示。
控制电路主要由三个部分构成，第一部分是电路的核心处理单元，由西门子S7-200系列PLC构成，本设计就是通过设置PLC高速脉冲发生器的参数来产生频率不同的高速脉冲从而实现电机控制;第二部分是由步进电机驱动板构成，步进电机驱动板主要用来给步进电机提供相应的时序电流和驱动电压;第三部分是由步进电机构成的执行机构，有了足够电压和电流的步进电机经过PLC传输来的不同频率、不同脉冲数的控制信号来达到对自身运行速度及角度的调节，实现了步进电机的驱动。
2 系统硬件设计2.1 PLC概述以前，工业控制主要都是人工手动控制，成本高还不稳定。
近年来，越来越多可靠性高，实用性强的智能控制器投入到工业生产中，可以有效减低成本，还可以使工业生产稳定化。
PLC就是其中优秀可靠的产品之一。
基于PLC控制的四相步进电机的电路设计
基于PLC控制的四相步进电机的电路设计本文在分析了PLC的特点与应用,在此基础上提出了步进电机的控制方法,并介绍了PLC控制系统的电路设计方案。
鼢●十数控技术敢广术用一~鼢基于PC控制的四相步进电机的电路设计L武亚雄简方另PC/接步进电机作为执行元件之一，有电脉冲信号的转换功能，具可合模块，单灵活，便实用。
外，L的IO口模块十分丰富、安维以将其转换成直线位移或者角位移。
电机的输出位移量同输入脉冲编程方法简单多样，装容易、修方便。
1L的应用.3PC个数之间为正比关系，电机的转速同脉冲频率之间成正比关系，电机PCN已在工业自动化领域得到广泛应用。
L￣今在机械行业、冶轻石电力行业、织行业、纺电子产业、品食机的速度、向以及输出位移量的控制，以通过控制脉冲个数、转可脉金行业、工行业、化行业、有研究表明，冲频率和各相电机绕组的相序来实现。
步进电机的启动、停车、反转行业等多种行业中都发挥着不可替代的重要作用。
的转向同各相绕组的相序也存在直接关联。
因此，想实现对步进电要0L实现。
L能够实现逻辑顺序控Pc等各种运行方式都可通过少数脉冲改变，控制精度高，且应用广泛。
8%以上的工业控制能够通过PC制功能，数据处理功能，对过程进行控制功能以及通信互联网等多1、PC的特点与应用L种功能。
L能够实现控制步进电机的功能，Pc并且能够提高其抗干PC可编程序控制器的简称，LL是PC的研制基础是继电器控制扰能力和可靠性。
以及计算机控制，作为新型的工业自动控制装置，核心是微处理其、步进电机的控制方法器，自动化、将计算机、通讯等技术于一体，具有安全可靠、环境适应2能力强、编写程序简单方便等诸多优点，目前已在工业自动化领域广泛应用。
11较高的可靠性.21四相步进电机的控制要求.其主要是能够实现对电机转速、正反转以及步数的控制。
22转速控制.输入脉冲频率是决定步进电机转速的关键因素。
由图l可知，输PC的IO接口电路全部使用的是光电隔离，而实现了现L/进场外电路同内电路之间的电气隔离；滤波器的全面使用，RC缩短了入脉冲周期如果发生改变，BCD四相绕组的高低电平宽度必A、、、造成通电、断电的变化速率发生改变，进而影响电滤波时间，通常仅需1~2m屏蔽措施的广泛应用，00;有效避免了须同时发生改变。
基于西门子S7-200PLC的步进电机控制
２ 相关指 令介绍
２１ 高速脉 冲输 出方式 ．
图 ２ 脉冲输 出指令格式
Ｆ ｇ ２ Ｐ ｌｅｏ ｔ ｕ ｉ ． ｕｓ ｕｐ ｔ ｉ ｓｒ ｃｉ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｔ ｔ ｍａ ｕ ｏ ｏ
１Ｐ Ｏ指 令可输 出一 串 占空 比为 ５ ％的 脉冲 串 ，用户 可控制 脉 冲个数 和周期 ； ）Ｔ ０ ２Ｐ ）ＷＭ 指令 可输 出一 串 占空 比可调 的脉 冲 ， 户可控 制脉 冲的周 期和频 率 ． 冲 用 脉
１ 硬 件系 统组成
１１ 步进 电机 及驱 动器 ． 步进 电机是 一种将 脉 冲信号 转换成 角位 移或 直线位 移 的执行 机构 ，其转 动距离 和 角度取 决于输 入脉 冲
的个数 ，转动方 向取决 于输入 脉 冲的相 序 ；其控 制主要 有转 动方 向控 制 、匀速 控制 和加减 速 控制 ． 驱 动 其 器 是一 种 能将 控 制系统 提供 的脉 冲信号转 化 为步进 电机 角位移 的器件 ，因此 ，通过 步进 电机驱 动器 就可 以 使 控制 系统 的脉 冲频率 和步进 电机 的转速 呈线性 关 系．
用 Ｐ Ｃ 高级 指令 中的 Ｐ Ｏ 和 Ｐ Ｌ Ｔ ＷＭ 指令控 制步进 电机 的转速 和 转向． 关键词 ： 可编程控 制 器；步进 电机 ；转速控 制 ；转 向控 制
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｐ ７ Ｍ３ ；Ｔ ２ ｌ 文 献标 志 码 ：Ａ 文 章 编号 ：１ ７ — ３ ６２ １ ） ４ ０ ６ — ２ ６ ４ ３ ２ （０ ２ ０ — ３ ０ ０
１２ ＰＬＣ ．
德 国西 门子公 司生 产 的 ｓ —０ 系列 Ｐ Ｃ应用 范 围覆盖 了所有 与 自 ７２ ０ Ｌ
动检测 、自动化控 制相 关 的工业及 民用领 域 ， 可提供 Ｃ Ｕ２ １ ２ 、 它 Ｐ ２ 、２ ２
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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 PLCAbstractWith 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目录摘要 (I)Abstract (II)基于PLC步进电机控制系统 (I)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 问题的提出 (5)1.3 设计目的及系统功能 (5)第2章PLC及步进电机的概述 (7)2.1 PLC的基本概念 (7)2.2 PLC的基本结构 (7)2.3 PLC的特点 (8)2.4 步进电机的特性 (10)2.5 步进电机的种类 (10)2.6 反应式步进电机的控制 (11)2.7 本设计所用步进电机 (15)第3章硬件电路设计 (17)3.1 硬件设计思路 (17)3.2 总设计图框 (17)3.3 外围电路设计及分析 (18)3.4 LED数码显示器电路 (26)3.5 步进电机控制系统电路图 (28)第4章软件的设计 (30)4.1 可编程序控制器的工作原理 (30)4.2 存储空间的计算 (31)第5章PLC控制程序设计 (32)5.1 PLC提供的编程语言 (32)5.2 PLC实用驱动电源控制环节 (34)结论 (38)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)第1章绪论1.1课题背景在电气时代的今天，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了。
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。
通俗地说: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(及步进角)。
通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
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)和单相式步进电机等。
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优点。
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。
二十一世纪的今天，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用。
步进电机是最常见的一种控制电机，在各领域中得到广泛应用。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
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，在各个国民经济领域都有应用。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
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。
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；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。
步进电机可以作为一种控制用的特种电机，其优点是结构简单、运行可靠、控制方便。
尤其是步距值不受电压、温度的变化的影响、误差不会长期积累的特点，给实际的应用带来了很大的方便。
它广泛用于消费类产品（打印机、照相机）、工业控制（数控机床、工业机器人）、医疗器械等机电产品中。
研究步进电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。
为此，本文设计了一个基于PLC的步进电机控制系统，可以实现对步进电机转动速度和转动方向的高效控制。
1.3设计目的及系统功能设计的目的是以单片机为核心设计出一个步进电机控制系统。
本系统采用FX2N系列PLC作为控制单元，通过键盘实现对步进电机转动方向及转动速度的控制，并且将步进电机的转动速度动态显示在LED数码管上。
通过本课题，一方面我们在查阅资料的基础上，了解FX2N系列PLC控制的一些基本技术，掌握其控制系统的分析方法与实现方法,能对PLC 外围电路设计进行系统学习与掌握；另一方面，通过设计步进电机控制系统的硬件电路，控制程序和相应的电路图，以此培养自己的自学和动手能力，从而为今后参加工作或进一步深造打下良好的基础。
设计的步进电机控制系统有以下功能：1. 步进电机的启停控制2．步进电机的正反转控制3. 步进电机的加速控制4. 步进电机的减速控制5. 步进电机通电方式改变的控制第2章PLC及步进电机的概述2.1PLC的基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。