步进电机开环设计_毕业设计论文 推荐

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。0

8.参考文献........................................................... 错误！未定义书签。1

1.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。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及方法。

1.1设计目的

⑴ 了解步进电机的工作原理及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。

1.2设计过程

1.2.1步进电机原理简介

步进电动机是一种将数字式电脉冲信号转换成机械角位移的机电元件，每一个脉冲信号可以使步进电机前进一步，转过的角度与控制脉冲的个数呈严格的正比关系。其运行速度与控制脉冲频率呈严格的正比关系，正是这个特点，使其可以和现代数字控制技术相结合，成为比较理想的执行元件。步进电机主要应用于开环位置控制系统中。目前步进电机在数控机床、计算机外围设备、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、间距相同的多个小齿。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： 360n n φ

θ==?

转子齿数 从控制原理上，步进电机可以分为反应式、永磁式和混合式步进电机三大类；按照控制绕组的相数可以分为两相、三相、四相……。

本课程设计中用到的步进电机为两相步进电机。该步进电机转子共有50个齿，所以齿距角为7.2°。电机每相电流为0.2A ，相电压为5V 。

1.2.2步进电机的驱动电路

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