基于plc控制的步进电机控制系统设计毕业论文 精品
论文plc控制步进电机
PLC控制步进电机的设计潍坊市技师学院高密分院代玉杰山东省高密市供电公司王召华摘要：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。
PLC具有抗干扰能力强，可靠性极高、编程方便等显著优点。
本论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后，采用可编程控制器对步进电机进行控制的设计方法，以三菱公司FX2N-48MT型PLC为例，分析如何用PLC指令软件编程实现对步进电机的定位、速度控制。
关键词：可编程控制器、步进电机、电机控制一、前言步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或直线位移的执行元件。
在非超载的情况下，步进电机的转速与单位时间内输入的脉冲数（即脉冲频率）成正比，其输出位移与输入脉冲个数成正比、其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
因此，只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差、转子惯量低、定位精度高、控制简单等特点，使得步进电机成为速度、位置等运动控制领域的主要执行元件之一。
可编程序控制器（通称PLC）是一种工业控制计算机，以微处理器为核心，具有模块化结构、配置灵活、高速处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等，集计算机技术、自动控制技术于一体的一种新型的工业控制装置。
它具有可靠性高、抗干扰能力强，编程简单易学，可进行在线修改，使用维护方便，体积小、重量轻、功耗低，设计施工周期短等优点，是目前广泛应用的控制装置之一。
PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用PLC控制步进电机，其脉冲分配可以由软件实现，也可由硬件组成。
二、步进电机的工作原理与控制我们以最常见的三相反应式步进电动机说明其工作原理。
齿距：设转子的齿数是40，则齿距为θE=360º/40=9º错位：当A相定子齿和转子齿对齐，若和A相磁极中心对齐的转子齿为1号齿，因B 相磁极与A相磁极差120 º，且120º/9º =13（1/3），故转子齿不能与B相定子齿对齐，只有13号小齿靠近B相磁极的中心线，与中心线相差3º。
基于PLC步进电机控制系统的设计精选文档
基于P L C步进电机控制系统的设计精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-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 引言步进电机的介绍步进电机又称脉冲电机或阶跃电机，电机对传输来的电脉冲信号的分析和转换而进行相应的角位移和线位移。
PLC控制步进电机的系统设计(毕业设计)
摘要本文主要阐述了三相三拍步进电动机结构和步进电机原理，以及对步进电机的调速和正反转的研究。
采用PLC基本逻辑指令和常用指令的方法对步进电机调速很正反转控制。
步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其速度与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和方向。
步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。
SummaryThis paper describes the structure of three-phase three-beat stepper motors and stepper motor principle,and the stepper motor speed control and reversing research. Using PLC basic logic instructions and common method of instruction is reversing the stepper motor speed control.Stepper motor is a pulse signal into a linear displacement or angular displacement of the actuator.The output of the stepper motor displacement is proportional to the number of input pulses,the speed and unit time input pulses (ie pulse frequency)is proportional to its steering and pulse distribution phase stepper motor winding phase sequence of the.So long as the control command pulse number, frequency and phase sequence of the motor windings are energized,the output can be controlled stepper motor displacement, velocity and direction.Stepper motor has good control performance, and its start,stop,reverse and other changes in the way of any operation can be completed within a few pulses, and the availability of high control accuracy,and have been widely used。
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。
毕业设计20PLC控制三相步进电动机
1任务分析1.1分析控制对象三相步进电动机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数（脉冲频率）成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
步进电机具有较好的控制性能，其启动、停车、反转及其它任何运行方式改变，都在少数脉冲内完成，且可获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。
1.2三相步进电机的控制要求三相的控制要求如下：○1能对三相步进电动机的转速进行控制；○2可实现对三相步进电动机的正反转控制；○3能对三相步进电动机的步数进行控制；2方案设计在步进电动机控制系统中，步进电动机作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差的特点，广泛应用于各种控制中，其控制主要有开环、半闭环、闭环控制。
方案一：开环控制系统图2.1 开环步进电动机控制系统框图开环控制系统没有使用位置、速度检测装置及反馈装置，因此具有结构简单、使用方便、可靠性高、制造成本低等优点。
另外，步进电动机受控于脉冲量，它比直流电机或交流电机组成的开环精度高，适用于精度要求不太高的机电一体化伺服传动系统。
方案二：半闭环控制系统图2.2 半闭环步进电动机控制系统框图半闭环控制系统调试比较方便，并且具有很好的稳定性，不过精度不太高，较少使用。
方案三：闭环控制系统图2.3 闭环步进电动机控制系统框图闭环控制系统定位精度高，但调试和维修都较困难，系统复杂，成本高。
综合三种方案，根据步进电动机的特点，从制造成本与系统结构复杂程度考虑，本设计采用方案一，在开环控制系统中，用PLC控制三相步进电动机。
3 步进电动机的选择现在比较常用的步进电机包括反应式步进电动机，永磁性步进电动机，混合式步进电动机和单相式步进电动机。
永磁式步进电动机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度；反应式步进电动机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。
基于S7-200PLC步进电机调速控制—步进驱动控制系统设计论文
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)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。
（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。
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。
毕业设计(论文)-基于PLC的步进电机的控制和机械手
目录摘要 (1)一、课程设计概述 (3)1.1 可编程程序控制器(PLC)概述 (3)1.2 SIEMENS S7-200简介 (3)1.3 STEP7－MICRO/WIN 编程软件简介 (3)二、基于PLC 的机械手控制 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 机械手控制流程图 (5)2.3机械手各按键作用 (5)2.4基于PLC 的机械手控制程序梯形图 (6)2.5 问题及解决办法 (8)三、基于PLC的刀库捷径方向选择控制 (9)3.1 设计要求 (9)3.2 刀库捷径方向选择控制按钮作用 (9)3.3 刀库捷径方向选择流程图 (10)3.4 刀库捷径方向选择控制梯形图 (11)3.5 问题及解决办法 (14)四、基于EM235 的步进电机调速系统 (14)4.1 设计要求 (14)4.2 基于EM235 的步进电机调速系统按钮作用 (14)4.3 基于EM235步进电机的调速流程图 (15)4.4 基于EM235步进电机的调速程序梯形图 (16)4.5 问题及解决办法 (19)五、课程设计总结 (20)六、参考文献 (21)摘要PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
而有关的外围设备，都应按易与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
PLC的应用领域,目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。
关键词可编程控制器PLC 控制应用AbstractPLC is a specialized in industrial environment and design of the application of the electronic device digital computing operations. It has high reliability and anti-interference ability strong, powerful, flexible, learn, and use, small volume, light weight, price cheap characteristics. build programs used in its internal memory, storage to perform the logic operation, order processing, timing, counting and arithmetic operation instructions, and digital or analog through the input and output, the control various types of machinery or the production process. And the peripheral devices, should according to easy and industrial system into a whole, easy to extend its function of the design principles.PLC application field, at present, PLC has been widely used in the domestic and foreign steel, petroleum, chemical industry, electric power, building materials, machinery manufacturing, automotive, light textile, transportation, environmental protection, and cultural entertainment industries.Keywords plc control application一、课程设计概述1.1 可编程程序控制器(PLC)概述PLC(可编程序控制器)是一种数字运算操作的电子装置,专为工业环境设计。
基于PLC的步进电机控制技术
基于PLC的步进电机控制技术一、本文概述随着工业自动化程度的不断提高，步进电机作为一种重要的执行元件，在各类自动化设备中得到了广泛应用。
步进电机控制技术作为实现精确控制的关键技术之一，对于提高设备的运行效率、稳定性和可靠性具有重要意义。
基于可编程逻辑控制器（PLC）的步进电机控制技术，凭借其灵活的编程能力、强大的数据处理能力和稳定的控制性能，成为当前步进电机控制领域的研究热点。
本文将对基于PLC的步进电机控制技术进行深入研究和分析。
文章将简要介绍步进电机的工作原理及其控制特点，为后续研究提供基础。
文章将重点探讨PLC在步进电机控制中的应用，包括PLC的基本构成、编程语言、控制算法等方面。
在此基础上，文章将详细介绍基于PLC的步进电机控制系统的设计原理和实现方法，包括硬件选型、软件编程、调试与优化等方面。
文章将结合实际案例，分析基于PLC 的步进电机控制技术在实际应用中的优势和不足，并提出相应的改进建议。
通过本文的研究，旨在为从事步进电机控制领域的工程师和技术人员提供有益的参考和借鉴，推动基于PLC的步进电机控制技术的进一步发展和应用。
也为相关领域的学者和研究人员提供了一定的理论支撑和实践指导。
二、步进电机的基本原理步进电机是一种特殊的电机类型，其旋转角度可以精确控制，通常用于需要高精度定位的应用中。
步进电机的基本原理基于电磁学，通过控制电机内部的电磁场来驱动电机的旋转。
步进电机内部通常包含一组或多组电磁线圈，每组线圈对应一个特定的旋转角度，称为步距角。
当电流通过线圈时，会产生一个电磁场，与电机内部的永磁体相互作用，从而产生旋转力矩。
通过按照特定的顺序和时序控制电流通过线圈，可以实现电机的步进式旋转。
在步进电机的控制中，通常使用一个控制器，如PLC（可编程逻辑控制器）来控制电流的通断和时序。
PLC可以通过编程来设定电流的控制方式，包括电流的大小、通电顺序和通电时间等参数，从而实现对步进电机的精确控制。
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。
PLC的步进电机控制系统毕业设计
摘要:设计一种基于PLC的步进电机控制系统, 通过微型变速箱将步进电机角位移转化为直线位移, 进而带动直线伸缩机构运行。
该系统结构简单、性能稳定、经济价值和使用效果突出, 能够满足毫米级精确位移的使用需求。
关键词: PLC; 步进电机; 驱动器; 脉冲；方向。
Abstract: A kind of stepmo tor contro l system is designed based on PLC, which translates the angu lardisplacement of the stepmo tor to linear d isplacement bym in igearbox, and consequent ly drives the linear flex iblefram ework. The system canmeet the requ irement ofm illimeter level and has the character istics o f simple configuration, steadyperformance, good f inanc ial va lue and feasib ility.Key words: PLC; step motor; drive; Pulse; direction。
目录第1章绪论 (1)设计背景 (1)系统设计的任务 (3)本章小结 (3)第2章步进电机及PLC简介 (4)步进电机简介 (4)PLC的发展概述 (8)PLC技术在步进电机控制中的应用 (8)本章小结 (10)第3章PLC控制步进电机工作方式的选择 (11)常见的步进电机的工作方式 (11)步进电机控制原理 (12)PLC控制步进电机的方法 (12)PLC控制步进电机的设计思路 (13)本章小结 (15)第4章FX2N控制步进电机硬件设计 (16)三菱FX2nPLC的介绍 (16)步进电机的选择 (18)步进电机驱动电路设计 (20)PLC驱动步进电机 (21)步进电机驱动器的使用说明 (22)I/O接线图 (24)本章小结 (25)第5章控制系统的程序设计 (26)本设计相关指令介绍 (26)结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)第1章绪论设计背景步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机，传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。
基于PLCS7-300的步进电机开环设计毕业设计论文
基于PLCS7-300的步进电机开环设计目录目录 (1)1.引言 (2)1.1 设计目的 (2)1.2 设计过程 (2)1.2.1 步进电机简介 (2)1.2.2 步进电机的驱动电路 (2)1.2.3 两相步进电机的通电方式 (4)1.3 设计内容 (5)2.电路设计 (6)3.PLC硬件组态 (6)4.PLC编程元件地址分配表 (6)4.1 线性化编程符号表 (6)4.2 结构化编程符号表 (7)4.3 结构化编程FC的变量声明表 (7)5.控制程序 (8)5.1线性化编程 (8)5.2结构化编程 (21)5.2.1 OB1控制程序 (21)5.2.2 FC1控制程序 ............................................. 错误!未定义书签。
5.2.3 FC2控制程序 ............................................. 错误!未定义书签。
6.程序调试说明 (30)7.心得体会............................................................ 错误!未定义书签。
08.参考文献............................................................ 错误!未定义书签。
11.引言可编程控制器是电气控制技术中的关键技术。
《可编程控制器》为“自动化和电气工程及其自动化”专业的一门重要专业课。
通过本课程的学习，使学生掌握工厂电气控制设备技术和可编程控制器的使用、分析和设计自动生产过程中的控制电路，掌握其使用方法。
PLC 课程设计的主要目的，是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究，使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。
根据这些要求，进行PLC 控制系统的原理设计、硬件配置及软件编程设计。
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。
位置控制模块一般以位置给定的指令脉冲形式输出，指令脉冲再通过伺服驱动器或步进驱动器、驱动伺服电动机或步进电动机带动进给传动系统实现闭环位置控制高速处理功能一般通过PLC的特殊应用指令和高速处理模块，如高速计数、快速响应模块等实现，PLC通过高速处理命令的写入与状态的读取，对高速变化的速度、流量、位置等值进行处理控制。
基于PLC的电机控制系统
学号：常州大学毕业设计（论文）（2012届）题目学生学院专业班级校内指导教师专业技术职务校外指导老师专业技术职务二○一二年六月基于PLC的电机控制系统摘要：本论文的目的在于采用PLC来控制步进电机时，可通过硬件连线和软件编程进行对步进电机的控制。
通过模块化设计，以主程序调用相应的子程序和终端程序的方式来改变输入脉冲的频率和个数，可实现步进电机的速度、方向、定位等功能。
步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换元件。
其基本原理是是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件，每当对其施加一个电脉冲时，其输出转过一个固定的角度。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的脉冲顺序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的顺序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
因此，本次设计的中心思想是通过控制脉冲输出信号的频率和个数，实现步进电机的速度、方向、定位等功能。
本设计采用可编程逻辑控制器PLC的高速脉冲输出，选用的是西门子的PLC设计理念在于采用模块化设计，针对设计要求，通过主程序调用相应的子程序及中断程序来完成步进电机的不同功能。
关键字：步进电机；PLC ；高速脉冲输出Design of Motor Control System Based on PLCAbstract：The purpose of this paper is that the PLC to control the stepper motor, stepper motor be controlled through hardware connection and software programming. Through modular design, the main program call the subroutine and the terminal program to change the frequency and number of the input pulse, the stepper motor speed, direction, location and other functions.The stepper motor is a digital-analog conversion component that digital pulse signal to convert the mechanical angular displacement or linear displacement . The basic principle is an actuator that electrical pulse signal is converted into linear displacement or angular displacement, whenever imposed on an electrical pulse, the output turned a fixed angle. Output displacement of stepper motor is proportional to the number of input pulses. Its speed is proportional to input of the number of pulses in unit time (pulse frequency). Its steering is related to pulse assigned to each phase winding stepper motor pulse sequence . So long as the control of the order of the command pulse number, frequency, and motor windings energized to control the stepper motor output displacement, speed and steering. Therefore, the central idea of this design is by controlling the frequency and number of the pulse output signal, achieve the stepper motor speed, direction, and positioning.This design uses a Programmable Logic Controller (PLC), high-speed pulse output, an optional Siemens PLC design concept is a modular design, for design requirements, the main program calls the appropriate subroutine and interrupt the program to complete the stepper motor function.Keywords: stepper motor ；PLC ；high-speed pulse output目录摘要.......................................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 目录.....................................................................................................................................III 1 绪论 . (1)1.1 设计的意义 (1)1.2 设计的发展与趋势 (1)2 系统设计方案 (3)2.1 设计的任务 (3)2.2 方案原理 (3)2.3 方案特点及选择依据 (4)2.4 硬件简介 (5)2.4.1 PLC的简介 (5)2.4.2 步进电机选型 (7)2.4.3 驱动器的选型 (7)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统总功能概述 (9)3.2 PLC模块设计 (9)3.2.1 PLC工作原理 (9)3.2.2 PLC的特点 (12)3.2.3 PLC控制系统的系统配置及I/O地址分配 (12)3.3步进电机模块设计 (15)3.3.1 步进电机工作原理 (15)3.3.2 步进电机的特点 (15)3.4 步进电机驱动电路设计 (16)3.4.1 驱动器原理 (16)3.4.2 驱动器的特点 (16)3.4.3 驱动电路 (16)3.4.4 驱动电路接口 (17)4 系统软件设计 (17)4.1 上位机组态监控软件设计 (17)4.2 程序的设计要求 (18)4.3 程序设计 (18)4.3.1 程序流程图 (18)4.3.2 PTO的概述 (20)4.3.3 程序的设计原理 (22)4.3.4 程序的分析 (22)5 系统调试与故障分析 (25)5.1 系统调试 (25)5.2 故障解决方案 (27)结论 (29)附录 (30)参考文献 (33)致谢 (34)1 绪论1.1设计的意义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，在各个行业的控制领域都将有广泛应用。
基于PLC步进电机控制系统研究
基于PLC步进电机控制系统研究摘要：根据步进电机的应用原理设计了一个基于PLC的步进电机控制系统。
并根据电机的特性设计了基于PLC的控制电路，系统通过改变控制信号频率从而改变占空比来调整速度。
关键词：步进电机控制；PLC；PWM；控制系统现代可编程序控制器采用微处理器（Microprocessor）作为管理内核，具有丰富的辑控制功能、算术运算、模拟量处理和通信联网等功能。
PLC的高可靠性到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到，PLC对环境的要求较低，与其它装置的外部连线和电平转换极少，可直接接各种不同类型的接触器或电磁阀等。
PLC的硬件主要由CPU模块、I/O端口组成，如图1所示：PLC管理控制过程一般可分为输入采样，程序执行和输出刷新三个主要阶段。
PLC程序的易修改性，可靠性，通用性，易扩展性，易维护性可和计算机程序相媲美，再加上其体积小，重量轻，安装调试方便，使其设计加工周期大为缩短，可重复利用。
1 步进电机的控制系统设计1.1 控制原理步进电机的高频启动，低频正常工作，但空载频率是极限，启动时超出时出现失步而无法启动。
同时，速度切换由校验机制保障。
步进电机的速度控制原理实际上就是控制触发脉冲的频率，即变频调速。
其控制信号的频率增加，电机转速上升，反之亦然。
1.2 总体设计方案1.2.1 控制部分的方案论证方案一：用PLC电路实现。
用定时芯片产生脉冲，用组合和时序电路实现对脉冲的分配及频率的调节。
整个电路用到的分立元件较多，电路构成复杂，不易焊接，且电路的抗干扰能力较差。
方案二：采用单片机作为核心控制部件。
但是按照给定的通电换相顺序，通过单片机的I/O向驱动电路发出控制脉冲，在电机的工作过程脉冲持续产生占用了大量的CPU内存，影响使单片机性能而导致性能变差。
方案三：用PLC作控制部件，PLC控制外围电路简单，整体性能好，有更好的稳定性好。
精度高，抗干扰能力强。
显然第三种方案具有更大的优越性，灵活性，经比较采用第三种方案。
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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的概念原理以及控制的优点，步进电机的概念及工作原理，现状以及发展方向。
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 On PLCStudent majoring in Machinery and electronics specialty XXXTutor XXXAbstract：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.Key words: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及，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。
可编程序控制器(programmable logic controller)，俗称PLC，它是一种基于数字运算操作的电子系统，现在在工业环境设计中它产生了很高的价值，并带来了很大的效益。
PLC在工业控制领域得到了广泛的应用, 同时微电子技术和计算机技术的更新，其功能也相应的得到了很大的发展，PLC已经不再局限于逻辑控制、顺序控制的普通技术层面，现在已经深入到模拟量控制，甚至远程通信功能等高技术领域。
所以PLC与CAD／CAM、机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱[1]。
PLC不仅仅具有数据采集、逻辑处理功能，同时还兼具有高速脉冲输出和采集功能。
随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
从技术水平上看，计算机技术的不断更新，技术平台的更加高效，可编程控制器可以以此作为平台，在设计和制造上更加事半功倍，特别是在运算速度、存储容量、智能化方面会变的更快、更大、更强；从产品规模上看，PLC 会基于计算机技术向超小型和超大型方向发展；从产品的配套性上看，PLC产品的种类会更丰富、规格更加完善，人机操作界面方面会变得更加人性化，强大的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从技术研发方面上看，很多国家都很重视PLC技术的开发设计，并将它的发展水平作为科技发展水平的一项很重要的方面，国际竞争会更加激烈，而激烈的市场效率竞争会出现少数几个强大的品牌垄断国际市场的局面，便会产生国际通用的编程语言，更加适合技术的交流和应用。
随着计算机网络技术的迅猛发展和强大技术支持，可编程控制器将成为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，并将在工业及工业以外的许多领域发挥着越来越重要的作用，并创造着越来越大的效益[2]。
步进电机是机电一体化产品中扮演着很重要的角色，步进电动机经常用在精确定位控制和定速控制，它能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
步进电机作为常用的一种电气执行元件，由于其具有精度精准、惯性影响小、工作稳定，能在高精度快速开环控制的时候发挥它的优势，被广泛应用在各种不同的自动化控制领域…。
PLC与步进电机的结合控制模式在各种工业化生产、自动化控制系统和精密制造机械行业等领域的研究备受人们所关注和期待。
本文以这样一个系统为对象，探讨使用PLC实现对步进电机控制的多种不同方法。
1概述1.1 关于PLC和步进电机的状况1.1.1 PLC方面PLC，即可编程控制器(Programmable logic Controller)的简称,它是基于计算机技术为基础的新型工业控制自动控制装置。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
PLC的性能特点:配套齐全，功能完善，适用性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、建造工作量小、维护方便、容易改造，易学易用，体积小，重量轻，能耗低，故深受工程技术人员欢迎。
1.1.2 步进电机方面步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机，这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。
步进电机在结构类型上分，有反应式（Variable Reluctance，VR）、永磁式（Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping,HS)三种[3]。
步进电机是一种将电子数字脉冲信号转变为机械运动的电磁增量运动器件。
典型的电机绕组固定在定子上，而转子则由硬磁或软磁材料组成。
当控制系统将一个电脉冲信号经功率装置加到定子绕组中，电机便会沿一定的方向旋转一步。
脉冲的频率决定电机的转速。
电机转动的角度与所输入的电脉冲个数成正比；所以，改变输入脉冲的个数就就能控制步进电机的转子运行角度。
步进电机有以下特点：运行角度正比于输入脉冲，便于开环运行，花费少；具有锁定转矩；定位精度高，并且没有累积误差；具有优良的起动、停止、反转响应；无电刷和可靠性高；可低速运行，直接驱动负载；不适宜的控制会引起振动；不宜运行于高速状态。
1.2 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，在生产生活中广泛应用，带来了巨大效益方便。
由于将PLC作为控制器和把步进电机作为执行元件组成的运动控制系统具有相当的典型性和通用性，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[4]。
1.3 本课题研究的内容本课题主要研究三相步进电机的控制 ，使用的PLC 是西门子S7-200 CN 系列PLC-CPU 224XPCN AC/DC/RLY , 能对三相步进电动机的转速进行控制，能对三相步进电动机的步数进行控制实现调速功能，实现快速启动、快速停止、正反转互换控制及制动操作等。
2 步进电机和PLC 的结构及选用2.1 PLC 的结构PLC-CPU 224XPCN AC/DC/RLY 的基本结构情况为：CPU224XPCN ，24VDC 电源，24VDC 输入，24VDC 输出，6ES 7 214-2AD 23-0XB 8，有14个输入，10个输出共24个数字量I/O 端子点，2个输入，1个输出共3个模拟量I/O 端子点，可连接7个扩展模块，可扩展至168路数字量I/O 点，还可以实现38路模拟量I/O 点。
22K 字节程序和数据存储空间，拥有独立的高速计数器(100KHz )达6个，并且还有100KHz 的高速脉冲输出2个，上升沿和下降沿边沿中断各4个， RS 485通讯/编程口2个，同时具有PPI 通讯协议、MPI 通讯协议和自由方式通讯能力。
PLC-CPU 224XPCN AC/DC/RLY 还具有其他的很多很有用的功能，例如内置模拟量I/O ，位控特性，数据记录及配方功能等，由于PLC-CPU 224XPCN AC/DC/RL Y 具有模拟量I/O 和强大控制能力的新型CPU ，所以可以很轻松的帮助步进电机实现精准的定位任务[5]。