基于plc一体机的步进电机控制设计(附件)【字数：11244】
摘 要长久以来，人们的生产生活及工业上与PLC和步进电机越来越密不可分。PLC与步进电机结合起来有很高的研究价值和意义。本文介绍了可编程逻辑控制器的基本结构，工作原理，功能及应用。通过对PLC编程软件及触摸屏编程的学习，设计出了本实验的硬件和软件组成部分，实现了对丝杠对象的控制，包括通过编程实现步进电机的正反转、启停，并提出相应整改措施，达到更加合理高效的目标。本设计是将程序输入可编程逻辑控制器中，用测试导线连接步进电机通过手动操作达到预期效果。具有较高的灵活性以及实际应用性。同时对于现实生产生活也具有重要意义。通过本设计，对所学的专业基础知识，特别是对PLC远程控制技术有了进一步的深入学习和综合运用。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2同行研究概况 1
1.3主要研究内容 2
1.4步进电机发展现状及趋势 2
1.5PLC发展现状及前景 2
第二章 PLC概述 4
2.1PLC的基本结构 4
2.2 PLC的工作原理 5
2.3对PLC特点的阐述 6
2.4 PLC的主要应用 7
2.5梯形图编程语言 8
2.6顾美一体机介绍 8
第三章 步进电机相关介绍 10
3.1步进电机工作原理 10
3.2步进电机驱动器解析 11
3.2.1步进电机驱动器的结构 12
3.2.2步进电机驱动器的原理 13
3.3基本参数 14
3.4步进电机的特点 14
3.5步进电机的选择 15
第四章 实验设计与研究 18
4.1硬件设计 18
4.2软件设计 21
4.3实验过程 23
结束语 25
参考文献 27
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
现如今社会，以往老式设备已经越来越不能满足工业应用的需求。所以为了满足工业生产需求，步进电机跻身成为了应用广泛的一种控制电机。PLC一体机将PLC控制与触摸屏集成作为一体， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
具有集成度高，操作便捷等优点，在工控领域越来越受到用户的重视和广泛使用。本课题的目的是实现由步进电机控制的丝杠对象的运动及定位。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，它可以用于电动玩具、打印机等消费类产品以及医疗器械、工业机器人、数控机床等产品中，其在各个国民日常经济领域都有广泛应用。步进电动机的线位移量或角位移与脉冲数成正比，即输入相应的脉冲数量将转动相对的角度。在负载能力范围内这些关系不因一些外界环境因素的变化而变化。所以说研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度等都具有重要意义。所以把步进电机当做执行元件应用于开换系统中，能简化控制系统。步进电机的调速也十分方便，只需要改变脉冲频率就可实现。因为这点，所以步进电机能实现快速启动，停止，和正转、反转功能。步进电机能直接将数字脉冲信号转换为角位移，所以用微型计算机控制去控制它是十分适合的。
1.2同行研究概况
本毕业设计课题，已有许多前人进行了多次的钻研，本节对他们的研究成果进行大致的论述。
毛昀,杨峰两位先生在《基于PLC的步进电机控制系统设计》一文中设计了以PLC为核心控制器的步进电机控制系统。同时在具体阐述三相式步进电机的工作原理前提下，详细地对步进电机控制原理进行了说明。
浙江工贸职业技术学院浙江工贸职业技术学院的章丽芙,倪步喜,张朋这几位前辈在《基于PLC的步进电动机控制系统》一文中详细介绍了步进电机电气控制系统的硬件组成和软件设计，同时也阐述了如何通过驱动器上的拨码开关来对步进电机步数和速度进行可靠控制，调整的方法。
邵阳学院信息工程系，丑灿,许建明，在《步进电机驱动电路的设计》中给出了对于步进电机驱动电路的控制系统组成和设计方案以及它的电路原理等设计过程的详细说明。
1.3主要研究内容
（1）学习掌握PLC控制步进电机控制及编程方法。
（2）实现在丝杠控制对象上的运动及定位操作控制。
（3）分别完成程序设计和调试工作。
1.4步进电机发展现状及趋势
历经多年的发展，步进电机因其各类优良的特点使其在功率小的控制系统中有很高的地位。它在许多民用设备中也备受瞩目。直流电动机和交流电动机以及步进电机这三类电机已成为应用最广泛的电动机。步进电机以其在定位系统中的绝对优势，成就了它在开环系统中的绝对地位。以后的日子里对步进电机的研究也会越来越深入，大概猜测会向两个方面发展：一、将步进电机与步进电机驱动器组合在一起，现如今每个步进电机都需要用一个步进电机驱动器来带动，以后将电机与驱动器组合在一起可以使其性能得到些许提升，应用场合也会因其变得更加广泛；二、研究出功率更加大的步进电机，因一些工业场合需要，因此需要研发出功率更大，实用性更强的步进电机，这样才能使步进电机更加深入的应用于重型工业、更满足军工品质。
1.5PLC发展现状及前景
PLC 也叫做编程逻辑控制器，是一种广泛应用于工业发展的控制计算机，该设备拥有强大的配置能力，把被控系统分割成相应的结构模块，具有超高的处理信息能力和精准的数据处理手段，包含多样的控制功能，网络技术和别的同类产品无法比拟的性价比，可以完美地满足现实工程中的各种环境。因其简单的结构组成，方便的操作手段 ，可靠的处理能力，成为了目前应用最为广泛的控制设备之一。PLC借助其运动控制功能和高速脉冲功能，能很好地对步进电机进行控制。如今的集成电路发展走向，向着大规模和超大规模方向发展，PLC也随之更新换代，从最初的单位机到现在的16位甚至32位微处理微化PC机，可以进行多通道同时处理功能。如今的PLC 技术趋向于成熟状态，不仅仅拥有了强大的控制能力，而且硬件设备的微型化和功率也得到了不小的提升，硬件成本大大下降，可靠性大大地提高，在编程过程中遇到故障后，进行故障排故也变得非常简单，随着远程通信能力的发展，数据处理，图像显示的进步，使得PLC向着连续工业生产控制方向发展，成为实现工业生产自动化的中流砥柱。通过近年来的进步发展，国内拥有自主产权的PLC研发厂家增多到三十家，国内的PLC需求补充任然以国外产品为主，用的最多的就是西门子和三菱。国内自主生产PLC在PLC领域有独到的竞争优势，在产品制定，产品需求，产品成本，产品服务等方面优势巨大。随着PLC在越来越多的领域发挥作用，产品结构也在顺应着需求的发展，产品功能越来越强大，性价比越来越高。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题背景及意义 1
1.2同行研究概况 1
1.3主要研究内容 2
1.4步进电机发展现状及趋势 2
1.5PLC发展现状及前景 2
第二章 PLC概述 4
2.1PLC的基本结构 4
2.2 PLC的工作原理 5
2.3对PLC特点的阐述 6
2.4 PLC的主要应用 7
2.5梯形图编程语言 8
2.6顾美一体机介绍 8
第三章 步进电机相关介绍 10
3.1步进电机工作原理 10
3.2步进电机驱动器解析 11
3.2.1步进电机驱动器的结构 12
3.2.2步进电机驱动器的原理 13
3.3基本参数 14
3.4步进电机的特点 14
3.5步进电机的选择 15
第四章 实验设计与研究 18
4.1硬件设计 18
4.2软件设计 21
4.3实验过程 23
结束语 25
参考文献 27
第一章 绪论
1.1选题背景及意义
现如今社会，以往老式设备已经越来越不能满足工业应用的需求。所以为了满足工业生产需求，步进电机跻身成为了应用广泛的一种控制电机。PLC一体机将PLC控制与触摸屏集成作为一体， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
具有集成度高，操作便捷等优点，在工控领域越来越受到用户的重视和广泛使用。本课题的目的是实现由步进电机控制的丝杠对象的运动及定位。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，它可以用于电动玩具、打印机等消费类产品以及医疗器械、工业机器人、数控机床等产品中，其在各个国民日常经济领域都有广泛应用。步进电动机的线位移量或角位移与脉冲数成正比，即输入相应的脉冲数量将转动相对的角度。在负载能力范围内这些关系不因一些外界环境因素的变化而变化。所以说研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度等都具有重要意义。所以把步进电机当做执行元件应用于开换系统中，能简化控制系统。步进电机的调速也十分方便，只需要改变脉冲频率就可实现。因为这点，所以步进电机能实现快速启动，停止，和正转、反转功能。步进电机能直接将数字脉冲信号转换为角位移，所以用微型计算机控制去控制它是十分适合的。
1.2同行研究概况
本毕业设计课题，已有许多前人进行了多次的钻研，本节对他们的研究成果进行大致的论述。
毛昀,杨峰两位先生在《基于PLC的步进电机控制系统设计》一文中设计了以PLC为核心控制器的步进电机控制系统。同时在具体阐述三相式步进电机的工作原理前提下，详细地对步进电机控制原理进行了说明。
浙江工贸职业技术学院浙江工贸职业技术学院的章丽芙,倪步喜,张朋这几位前辈在《基于PLC的步进电动机控制系统》一文中详细介绍了步进电机电气控制系统的硬件组成和软件设计，同时也阐述了如何通过驱动器上的拨码开关来对步进电机步数和速度进行可靠控制，调整的方法。
邵阳学院信息工程系，丑灿,许建明，在《步进电机驱动电路的设计》中给出了对于步进电机驱动电路的控制系统组成和设计方案以及它的电路原理等设计过程的详细说明。
1.3主要研究内容
（1）学习掌握PLC控制步进电机控制及编程方法。
（2）实现在丝杠控制对象上的运动及定位操作控制。
（3）分别完成程序设计和调试工作。
1.4步进电机发展现状及趋势
历经多年的发展，步进电机因其各类优良的特点使其在功率小的控制系统中有很高的地位。它在许多民用设备中也备受瞩目。直流电动机和交流电动机以及步进电机这三类电机已成为应用最广泛的电动机。步进电机以其在定位系统中的绝对优势，成就了它在开环系统中的绝对地位。以后的日子里对步进电机的研究也会越来越深入，大概猜测会向两个方面发展：一、将步进电机与步进电机驱动器组合在一起，现如今每个步进电机都需要用一个步进电机驱动器来带动，以后将电机与驱动器组合在一起可以使其性能得到些许提升，应用场合也会因其变得更加广泛；二、研究出功率更加大的步进电机，因一些工业场合需要，因此需要研发出功率更大，实用性更强的步进电机，这样才能使步进电机更加深入的应用于重型工业、更满足军工品质。
1.5PLC发展现状及前景
PLC 也叫做编程逻辑控制器，是一种广泛应用于工业发展的控制计算机，该设备拥有强大的配置能力，把被控系统分割成相应的结构模块，具有超高的处理信息能力和精准的数据处理手段，包含多样的控制功能，网络技术和别的同类产品无法比拟的性价比，可以完美地满足现实工程中的各种环境。因其简单的结构组成，方便的操作手段 ，可靠的处理能力，成为了目前应用最为广泛的控制设备之一。PLC借助其运动控制功能和高速脉冲功能，能很好地对步进电机进行控制。如今的集成电路发展走向，向着大规模和超大规模方向发展，PLC也随之更新换代，从最初的单位机到现在的16位甚至32位微处理微化PC机，可以进行多通道同时处理功能。如今的PLC 技术趋向于成熟状态，不仅仅拥有了强大的控制能力，而且硬件设备的微型化和功率也得到了不小的提升，硬件成本大大下降，可靠性大大地提高，在编程过程中遇到故障后，进行故障排故也变得非常简单，随着远程通信能力的发展，数据处理，图像显示的进步，使得PLC向着连续工业生产控制方向发展，成为实现工业生产自动化的中流砥柱。通过近年来的进步发展，国内拥有自主产权的PLC研发厂家增多到三十家，国内的PLC需求补充任然以国外产品为主，用的最多的就是西门子和三菱。国内自主生产PLC在PLC领域有独到的竞争优势，在产品制定，产品需求，产品成本，产品服务等方面优势巨大。随着PLC在越来越多的领域发挥作用，产品结构也在顺应着需求的发展，产品功能越来越强大，性价比越来越高。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/57.html
