基于PLC的步进电机控制分解

2014 ~ 2015 学年 第 1 学期

《 电气控制及PLC 》 课 程 设 计 报 告

题 目： 步进电机的PLC控制设计 专 业： 自动化 班 级： 11自动化(1)班 姓 名： 李勇 李亚 李新明 荆欢 贾伟 黄龙飞 皇甫趁心 指导教师： 江春红

电气工程学院 2014年10月31日

1、任务书 课题名称 步进电机的PLC控制设计 指导教师（职称） 江春红 执行时间 2014~ 2015 学年第1 学期 第 9 周 学生姓名 学号 承担任务 李勇 负责软件系统的设计 1109111021 李亚 负责步进电机运行的控制原理设计 1109111020 李新明 负责硬件系统的设计 1109111019 荆欢 负责系统调试 1109111018 贾伟 文档的排版和整理 1109111017 黄龙飞 搜集整理资料 1109111016 黄甫趁心 负责各成员之间交流沟通 1109111015 设计目的 学会运用所学的理论知识，进行步进电机运行的控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。 步进电机为二相混合式，供电电压24VDC，功率30 W， 电流1.7A（或1.2A），转矩0.35NM,步矩角1.8°/0.9°， 并配有细分驱动器，实现细分运行，减少振荡。 设计要求

摘 要

步进电机可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制。步进电机作为制执行元件，是电气自动化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。例如，在仪器仪表，机床设备以及计算机的外围设备中（如打印机和绘图仪等），凡需要对转角进行精确控制的情况下，使用步进电机最为理想。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。软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统的及网络的开放式结构。用PLC控制步进电机的定位、转向、调速、细分有很大的优势与前景。此次设计是利用PLC 的控制方法，上位机的监控功能，在试验室进行模拟实现的。试验结果达到了预期的功能。

关键词：软PLC；步进电机；上位机；定位；转向；调速；细分

目录

1引言 ....................................................................................................................................................................1 2.方案论证与对比 ...............................................................................................................................................1 2.1 方案一 ...........................................................................................................................................................1 2.2 方案二 ...........................................................................................................................................................1 2.3 方案对比与选择 ...........................................................................................................................................2 3、系统设计 .........................................................................................................................................................2 3.1 PLC内部原理 ..............................................................................................................................................2 3.2 二相混合式步进电机工作原理 .................................................................................................................4 3.3 驱动器原理 ...................................................................................................................................................5 3.4硬件与软件设计 ............................................................................................................................................5 4、组态的设计 .....................................................................................................................................................7 4.1 I/O 口的定义 ...............................................................................................................................................7 4.2 构造数据库 ...................................................................................................................................................7 4.3 建立动画连接 ...............................................................................................................................................8 5、系统功能调试与性能分析 .............................................................................................................................8 5.1系统调试中的问题及解决方案 ....................................................................................................................8 5.1.1软件调试 ....................................................................................................................................................8 5.1.2、正反转未响应 .........................................................................................................................................9 5.1.3、定位的误差 .............................................................................................................................................9 5.1.4、组态设计中的问题 .................................................................................................................................9 5.1.5、其它 .........................................................................................................................................................9 6、详细仪器清单 .................................................................................................................................................9 7、总结与致谢 .....................................................................................................................................................9 参考文献 ............................................................................................................................................................. 11 附录一 梯形图 ...................................................................................................................................................12 附录二 源程序 ...................................................................................................................................................14