基于PLCS7_300的步进电机开环毕业设计.doc

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

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 .............................................................25

5.2.3 FC2 控制程序 .............................................................27

6.程序调试说明.........................................................................30

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、硬件配置与软件编程设计。通过不断地调试和完善程序来满

足生产工艺的要求。

本课程设计提供了设计的备选课题。通过课程设计，使学生进一步熟悉 PLC 控制系统的应用，

并培养学生决实际问题的能力，掌握系统设计的思路与方法。

1.1 设计目的

⑴ 了解步进电机的工作原理与步进电机的开环控制原理。

⑵ 综合应用所学 PLC 知识设计基于 PLC 的步进电机开环控制系统；

⑶ 通过自行编程调试掌握 PLC 控制系统的设计方法。

备、钟表、包装机械、食品机械中得到广泛的应用。

步进电机由定子和转子两部分组成。以二相步进电机为例，定子上有两组相对的磁极，每对

磁极缠有同一绕组，形成一相。定子和转子上分布着大小、间距一样的多个小齿。当步进电机某

一相通电形成磁场后，在电磁力的作用下，转子被强行推动到最大磁导率（或最小磁阻）的位置。

步进电机接收到一个脉冲信号，就驱动步进电机转过一个步距角θ，对于一个 m 相 n 拍的步进电

机来说，每走完 n 拍，转子就转过一个齿距角φ，所以齿距角φ与步距角θ的关系为：

本设计中用到的步进电机的驱动电路图如图 1 所示：

图 1 步进电动机驱动电路

图中 TL1～TL4 对应的是面板上的插孔。图中标注的 A 与

，B 与

分别表示步进电机的定

子的两相绕组的四个端子。

1.2.3 两相步进电机的通电方式

单 四 拍 通 电 方 式 ： 每 次 只 有 一 相 绕 组 通 电 ， 四 拍 构 成 一 定 循 环 。 两 相 绕 组 按 照

A—B—

—

—A 的次序轮流通电。每拍转子转动

式等于 8，称为半步通电方式，即按 A—AB—B—B

—

—

—

拍转子转动

在上述通电方式中，改变通电的循环方向即可改变步进电机的转动方向，改变通电的频率，

即可改变步进电机的转速。

本课程设计采用的是双四拍的通电方式，实现对两项步进电机的正反停控制的，以与可以实

现对步进电机转动角度的精确控制。

1.2.4 步进电机控制方式

典型的步进电机控制系统如图 2 所示：

图 2 典型的步进电机控制系统

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。在经历了

状态就前进一定角度或长度，若不改变励磁状态则保持一定位置而静止的电动机:从广义上讲，

步进电动机是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电机，也可看作是在一定频率围转速与控制脉

冲频率同步的同步电动机。