畢業(yè)設計95西北第二民族學院PLC在步進電機速度控制中的應用

1、西北第二民族學院課程設計報告 系部、中心 電氣信息工程學院 姓 名 馬 靜 學 號 20030138 專 業(yè) 自 動 化 班 級 03級自動化 同組人員 廖嬌 王穎 鄭清樺 課程名稱 可編程序控制器PLC應用技術 題目名稱 PLC在步進電機速度控制中的應用 起止時間 202006.12.22 評定成績 指導教師簽名 西北第二民族學院教務處制?可編程控制器及應用?課程設計評分標準1、對可編程控制器的應用要有簡短的表達，對課程設計的目的和意義的表述和理解。 10分2、根據(jù)題目要求分析并作出總體方案的設計，要求畫出工作示意圖和工藝順序圖，程序流程圖。 10分3、接口電路設計：1按給定的要求設計出PL

2、C接口分配電路圖強電電路圖 5分2按給定的要求分配輸入輸出接口編號 5分3、軟件設計：1按給定的要求正確的畫出梯型圖 5分2 按所設計系統(tǒng)的要求給出正確的程序流程圖 5分3根據(jù)梯型圖要求編寫出主程序 5分4、設計報告的書寫：1有所需的正確的設計圖 5分2說明了用PLC設計的根本原理和設計要求與方法 5分3說明了硬、軟件設計的根本原理和方法 5分4課程設計總結 10分5、按時完成設計任務 5分6、考勤 5分7、辯論兩個設計中的問題 20分辯論情況1、2、3、模擬實驗情況1、2、可編程控制器在步進電機速度控制中的應用步進電機又稱脈沖電動機，是數(shù)字控制系統(tǒng)中的一種重要執(zhí)行元件。它是一種用脈沖進行控制

3、，并將電脈沖信號轉換成相應角位移或轉速的執(zhí)行電動機。步進電機每輸入一個電脈沖就前進一步，其輸出的角位移量與輸入的電脈沖數(shù)成正比，其轉速與電脈沖頻率成正比。這些關系將不受電源電壓、負載、環(huán)境、溫度等因數(shù)的影響。步進電機可在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)調(diào)速、快速啟動、制動和反轉。進步電機廣泛應用于數(shù)控機床、加工中心等現(xiàn)代先進加工設備和自動化設備。PLC可編程控制器作為計算機技術和繼電器接觸器相結合的產(chǎn)物，可用于實現(xiàn)步進電機的過程控制，使步進電機動作的抗干擾力強、可靠性高，同時，由于實現(xiàn)了模塊化結構，使系統(tǒng)構成十分靈活，便于在線修改。本文主要分析說明三相三拍步進電機的PLC編程控制速度。一、 設計題目控制步進電

4、機實現(xiàn)三種調(diào)速，按下開關1，每分鐘為1轉，按下開關2，每分鐘為5轉，按下開關3，每分鐘為10轉，按下開關4，反轉每分鐘1轉，按下開關5，反轉每分鐘10轉，按下開關6啟動，按下開關7停止，步進電機為三相三拍制，系統(tǒng)要有正反轉顯示，要求步進電機運行狀態(tài)顯示。二、 硬件原理圖1、I/O分配表輸入輸出信號名稱地址號信號名稱地址號啟動開關K100000A相01200停止開關K200001B相01201正轉開關K300002C相01202反轉開關K400003速度1K5每分鐘1轉00004速度2K6每分鐘5轉00005速度3K7每分鐘10轉000062、硬件連接圖二、 總體方案設計分析對設計方案進行總體分

5、析，啟動按鈕按下，停止按鈕處于常閉狀態(tài)，進行正轉啟動，反轉按鈕處于閉合狀態(tài)，二者為互鎖。正轉狀態(tài)下的三速度的轉換，觀察輸出通道的輸出狀態(tài)，既在1r/min，5r/min，10r/min三種狀態(tài)下的轉速情況。將正轉按鈕關閉，反轉按鈕處于開狀態(tài)，在1r/min，10r/min兩種狀態(tài)下的轉速情況觀察A相，B相，C相的輸出。在正轉狀態(tài)ABCA，反轉狀態(tài)ACBA。最后進行狀態(tài)觀察，并進行梯形圖與程序的設計和修正。1、 控制要求：1三相步進電動機有三個繞組: A、B、C 正轉通電順序為：ABCA輸入與輸出邏輯關系TABCT1100T2010T3001 反轉通電順序為：ACBA由三相三拍的時序,各相通斷的

6、條件為:1)A相通T1時間后A相斷,B相通;2)B相通T2時間后B相斷,C相通;3)A相通T3時間后A相斷,B相通;2用7個開關控制其工作1#開關控制其運行啟動2#開關控制其運行停止3#開關控制其正轉運行4#開關控制其反轉運行5#開關控制其轉速為每分鐘1轉6#開關控制其轉速為每分鐘5轉7#開關控制其轉速為每分鐘10轉3定時器的時間計算3、分析設計過程1電機的啟動停止控制01000位內(nèi)部繼電器，按下啟動開始工作，按下停止后，停止工作。2速度開關選擇只有在速度選擇開關按下時才能工作，速度開關為三檔自鎖式開關，即一次只有一個為按下狀態(tài)，保證不會出現(xiàn)同時有為兩個或兩個以上的速度同時出現(xiàn)。01001是保

7、證有速度輸入時才可進入步進電機的驅(qū)動。3轉速設置三種轉速每拍的時間分別為0.17s,0.03s,0.02s。為定時器設定定時時間，步進電機的旋轉速度的設置，每次只有一個時間值被設置，時間保存在AR01中。4正轉輸出5反轉輸出四、 軟件流程圖五、梯形圖與程序清單1、梯形圖2、程序清單 LD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000LD00004OR00005OR00006AND01000OUT01001LD01001OUT TR0LDTR0AND 00004MOV(21)#0017AR01LDTR0AND 00005MOV(21)#0003AR01LDTR0AND 00006

8、MOV(21)#0002AR01LD01001ANDNOT01202OR01202ANDNOT01201AND00002ANDNOT00003TIMH000AR01LD01001ANDNOT01201OR01201ANDNOT01202AND00003ANDNOT00002TIMH004AR01LDTIM000ORTIM004OUT01200LDNOT01201AND01200OR01201ANDNOT01202AND00002ANDNOT00003TIMH001AR01LDNOT01202AND01200OR01202ANDNOT01201AND00003ANDNOT00002TIMH006

9、AR01LDTIM001ORTIM006OUT01201LDNOT01202AND01201OR01202ANDNOT01200AND00002ANDNOT00003TIMH002AR02LDNOT01201AND01202OR01201ANDNOT01200AND00003ANDNOT00002TIMH005AR01LDTIM002ORTIM005OUT01202END六、設計總結和心得體會1、設計總結：最初設計的為步進電機三相六拍控制，因在軟件設計時，無法實現(xiàn)六拍循環(huán)輸出，故設計方案該為三相三拍。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)正反轉控制出現(xiàn)問題，沒有反轉輸出，通過檢查再設計，在三相定時器處加上正反轉開關互鎖，解決此問題。2、心得體會：通過本次課程設計，熟悉和掌握了可編程控制器的軟件和硬件設計的方法、步驟。能夠集體討論設計題目，獨立的分析系統(tǒng)方案論證設計、編程、軟件硬件調(diào)試、查閱資料、繪圖、編寫說明書等問題，真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)由學習知識到應用知識的初步過渡。通過本