三相六拍步進(jìn)電機(jī)FX2NPLC控制

**電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：系 別：年級(jí)專業(yè)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：**指導(dǎo)教師：電氣工程學(xué)院《課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書課程名稱： 電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)基層教學(xué)單位：電氣工程及自動(dòng)化系 指導(dǎo)教師：（專業(yè)）班學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名級(jí)設(shè)計(jì)題目 三相六拍步進(jìn)電機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)采用PLC構(gòu)成三相六拍步進(jìn)電機(jī)的電氣控制系統(tǒng)?？刂埔蟛殚喯嚓P(guān)文謝謝閱讀技獻(xiàn)。術(shù)參數(shù)**設(shè) 1)根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括PLC硬件配置感謝閱讀計(jì) 電路。要 2)根據(jù)控制要求，編制PLC控制程序求 3)按要求編寫設(shè)計(jì)說明書并繪制A1幅面圖紙一張。精品文檔放心下載參1、《PLC電氣控制技術(shù)》 漆漢宏主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2008感謝閱讀考2、圖書館各類期刊文獻(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)庫資3、相關(guān)電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)料周次 第一周 第二周應(yīng)完成全部方案設(shè)計(jì)：完 周一、二：完成設(shè)計(jì)說明書周一、二：查、閱相關(guān)參考資料成 周三、四：繪制A1設(shè)計(jì)圖紙周二至周五：方案設(shè)計(jì)內(nèi) 周五：答辯考核周六、日：設(shè)計(jì)方案完善容指導(dǎo)教 基層教學(xué)單師簽字 位主任簽字說明：1、此表一式三份，系、學(xué)生各一份，報(bào)送院教務(wù)科一份。謝謝閱讀**2、學(xué)生那份任務(wù)書要求裝訂到課程設(shè)計(jì)報(bào)告前面。電氣工程學(xué)院教務(wù)科摘要PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可精品文檔放心下載以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算精品文檔放心下載術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械精品文檔放心下載或生產(chǎn)過程。本設(shè)計(jì)是用PLC做三相六拍步進(jìn)電機(jī)的控制核心，用按鈕開關(guān)來實(shí)現(xiàn)精品文檔放心下載對(duì)步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。其次可以通過謝謝閱讀對(duì)按鈕的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)高、低速度的切換控制。關(guān)鍵詞：PLC控制三相六拍正反轉(zhuǎn)運(yùn)行高低速運(yùn)行感謝閱讀**目錄封皮………………1精品文檔放心下載任務(wù)書…………………………..2謝謝閱讀摘要……………..3精品文檔放心下載目錄…………….4精品文檔放心下載第一章三相六拍步進(jìn)電機(jī)的PLC控制及要求………………5精品文檔放心下載1.1步進(jìn)電機(jī)的工作原理……………………..5精品文檔放心下載1.2三相六拍步進(jìn)電機(jī)控制要求……………………5精品文檔放心下載1.3步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)………………………6謝謝閱讀第二章參數(shù)選擇………………………….7精品文檔放心下載2.1三相六拍步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)選擇…………………….7精品文檔放心下載2.2PLC的選擇…………………………..7謝謝閱讀2.3功率放大電路參數(shù)選擇……………..7謝謝閱讀第三章整體設(shè)計(jì)………………………….7感謝閱讀**3.1PLC的I/O端口分配表……………….7精品文檔放心下載3.2硬件接線圖……………8感謝閱讀3.3程序流程圖………………………….8感謝閱讀3.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖…………………………..9精品文檔放心下載3.5步進(jìn)梯形圖………………………….10謝謝閱讀3.6時(shí)序圖……………….12精品文檔放心下載總結(jié)……………………….13謝謝閱讀參考文獻(xiàn)………………….14謝謝閱讀評(píng)審意見表……………….15感謝閱讀第一章三相六拍步進(jìn)電機(jī)的PLC控制及要求1．1步進(jìn)電機(jī)的工作原理電機(jī)的定子上有六個(gè)均布的磁極，其夾角是60o。各磁極上套有線圈，連成A、謝謝閱讀B、C三相繞組。轉(zhuǎn)子上均布40個(gè)小齒。所以每個(gè)齒的齒距為θE=360o/40=9o，而謝謝閱讀定子每個(gè)磁極的極弧上也有5個(gè)小齒，且定子和轉(zhuǎn)子的齒距和齒寬均相同。由于定子感謝閱讀和轉(zhuǎn)子的小齒數(shù)目分別是30和40，其比值是一分?jǐn)?shù)，這就產(chǎn)生了所謂的齒錯(cuò)位的情感謝閱讀況。若以A相磁極小齒和轉(zhuǎn)子的小齒對(duì)齊，那么B相和C相磁極的齒就會(huì)分別和轉(zhuǎn)感謝閱讀子齒相錯(cuò)三分之一的齒距，即3o。因此，B、C極下的磁阻比A磁極下的磁阻大。若精品文檔放心下載B相通電，B相繞組產(chǎn)生定子磁場(chǎng)，其磁力線穿越B相磁極，并力圖按磁阻最小的路徑閉合，這就使轉(zhuǎn)子受到反應(yīng)轉(zhuǎn)矩（磁阻轉(zhuǎn)矩）的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，直到B磁極上的齒與轉(zhuǎn)子齒對(duì)齊，恰好轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過3o；此時(shí)A、C磁極下的齒又分別與轉(zhuǎn)子齒錯(cuò)開三分之一齒距。接著停止對(duì)B相繞組通電，而改為C相繞組通電，同理受反應(yīng)轉(zhuǎn)矩的作用，精品文檔放心下載**轉(zhuǎn)子按順時(shí)針方向再轉(zhuǎn)過3o。依次類推，當(dāng)三相繞組按A→B→C→A順序循環(huán)通電謝謝閱讀時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)按順時(shí)針方向，以每個(gè)通電脈沖轉(zhuǎn)動(dòng)3o的規(guī)律步進(jìn)式轉(zhuǎn)動(dòng)起來。若改變謝謝閱讀通電順序，按A→C→B→A順序循環(huán)通電，則轉(zhuǎn)子就按逆時(shí)針方向以每個(gè)通電脈沖轉(zhuǎn)謝謝閱讀3o的規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)槊恳凰查g只有一相繞組通電，并且按三種通電狀態(tài)循環(huán)通電，故稱為單三拍運(yùn)行方式。單三拍運(yùn)行時(shí)的步矩角θb為30o。三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)還有兩種通電方式，它們分別是雙三拍運(yùn)行，即按AB→BC→CA→AB順序循環(huán)通電的方式，精品文檔放心下載以及單、雙六拍運(yùn)行，即按A→AB→B→BC→C→CA→A順序循環(huán)通電的方式。謝謝閱讀1.2三相六拍步進(jìn)電機(jī)控制要求1.2.1三相六拍步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)：A→AB→B→BC→C→CA→A反轉(zhuǎn)：A→AC→C→CB→B→BA→A1.2.2三相六拍步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的開關(guān)控制（1）按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕電機(jī)實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)低速運(yùn)行（2）按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕電機(jī)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)低速運(yùn)行（3）按下停止按鈕電機(jī)實(shí)現(xiàn)停車（4）正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，可通過按下高、低速按鈕實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高、低速運(yùn)行切換精品文檔放心下載（5）正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕切換無須經(jīng)過停車步驟1.3步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不能直接接到工頻交流或直流電源上工作，而必須使用專用的步進(jìn)電謝謝閱讀**動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如下圖所示，它由脈沖發(fā)生控制單元（PLC內(nèi)）、功率放大單元等組成。感謝閱讀PLC脈沖發(fā)生控制單元

功率放大電路 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)繞組R2R1功率放大電路（如下圖所示）設(shè)計(jì)功率放大電路采用N溝道MOSFET，因?yàn)镻LC輸出端接直流電壓為12V，感謝閱讀電流為數(shù)十mA級(jí)，而MOSFET觸發(fā)柵源電壓為12V左右，所以要在MOSFET柵精品文檔放心下載極串接電阻，使其高電平信號(hào)到來時(shí)達(dá)到觸發(fā)電壓范圍時(shí)，不至于電壓過大損壞器件。感謝閱讀繞組為三相直流步進(jìn)電機(jī)的繞組，當(dāng)脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，MOSFET觸發(fā)，漏源極精品文檔放心下載**導(dǎo)通，繞組兩端為步進(jìn)電機(jī)額定電壓，使繞組得電，電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)脈沖信號(hào)為低電平謝謝閱讀時(shí)，MOSFET不導(dǎo)通，繞組不得電，電機(jī)停止。在繞組兩端所加的電阻和二極管起感謝閱讀到在低電平時(shí)對(duì)繞組上能量的泄放作用。第二章參數(shù)選擇2.1三相六拍步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)選擇本設(shè)計(jì)選擇三相直流步進(jìn)電機(jī)，額定電壓24V,額定電流1.39A功率20W，電機(jī)轉(zhuǎn)速感謝閱讀1800r/min,電機(jī)扭矩1.08KG*CM,安裝尺寸60*60，軸徑8mm。謝謝閱讀2.2PLC的選擇本設(shè)計(jì)采用三菱FX2N-16MRPLC2.3功率放大電路參數(shù)選擇本設(shè)計(jì)選用 IRF540N 100V 33A MOSFET 作為功率器件，感謝閱讀R1=300,R2=1K。第三章整體設(shè)計(jì)3.1PLC的I/O端口分配表輸入端輸出端名稱代號(hào)輸入編號(hào)名稱代號(hào)輸出編號(hào)正傳啟動(dòng)SB0X000繞組Y0Y000**A反轉(zhuǎn)啟動(dòng)SB1X001繞組BY1Y001停止SB2X002繞組CY2Y002高速轉(zhuǎn)動(dòng)SB3X003低速轉(zhuǎn)動(dòng)SB4X0043.2硬件接線圖ABC相相相NAC220VR2R2R2LDC24VCOMR1Y000FX2N-16MR24+R1Y001Y002SB1X000

R1SB2

COM1X001SB3 DC12VX002SB4X003SB5X0043.3程序流程圖**開始正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)低速高速/低速高速/低速低速高速高速低速運(yùn)行高速運(yùn)行高速運(yùn)行低速運(yùn)行停止3.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)S10T0S11T1S12T2S13T3S14T4S15T5S10

M0M1M0M1M0M1M0M1

**SETY000T0D0RSTY002RSTY001T1D0SETY001SETY002RSTY000T2D0T3D0SETY002SETY001T4D0RSTY001RSTY002SETY000T5D0RET END**3.5步進(jìn)梯形圖****3.6時(shí)序圖3.6.1正轉(zhuǎn)低速運(yùn)行3.6.2反轉(zhuǎn)低速運(yùn)行**總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是三相六拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試，針對(duì)現(xiàn)在的精品文檔放心下載PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一些設(shè)計(jì)。還應(yīng)該加強(qiáng)PLC語句的練習(xí)，要能夠運(yùn)用自如。此外還精品文檔放心下載應(yīng)掌握PLC的外部接線方法。通過不懈的努力，得到了一系列可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是在這次課程設(shè)計(jì)過程中也謝謝閱讀遇到了不少的問題和困難，例如對(duì)功率放大電路設(shè)計(jì)時(shí)如何對(duì)參數(shù)進(jìn)行選擇。還有很謝謝閱讀重要的一點(diǎn)就是對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，使得設(shè)計(jì)進(jìn)度緩慢，必須不斷的在書本上學(xué)習(xí)感謝閱讀新的知識(shí)來彌補(bǔ)不足等。但幸運(yùn)的是，隨著課程設(shè)計(jì)的逐步進(jìn)行，對(duì)種種問題進(jìn)行了謝謝閱讀研究解決，最終才獲得了預(yù)期的研究成果。在課程設(shè)計(jì)過程中我了解到，PLC并不是一門單一的編程技術(shù)，它是一門系統(tǒng)專精品文檔放心下載業(yè)課程。PLC可以廣義的認(rèn)為是一臺(tái)背嵌入操作系統(tǒng)的高可靠性PC機(jī)，需要精通PLC精品文檔放心下載**本身的編程語言梯形圖、語句表語言。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們而言是對(duì)所學(xué)課程內(nèi)容掌握情況的一次自我驗(yàn)證，對(duì)所學(xué)知謝謝閱讀識(shí)的綜合應(yīng)用能力檢驗(yàn)，它培養(yǎng)和訓(xùn)練了我們的編程以及調(diào)試能力，進(jìn)而提高了我們感謝閱讀對(duì)學(xué)習(xí)和應(yīng)用相關(guān)專業(yè)知識(shí)的興趣。通過本次設(shè)計(jì)我們的能力得到了鍛煉，因而有著謝謝閱讀極其重要的意義。參考文獻(xiàn)1、漆漢宏主編《·PLC電氣控制技術(shù)》·（第二版）機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2008精品文檔放心下載2、王兆安劉進(jìn)軍主編《·電力電子技術(shù)》（·第五版）機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2009精品文檔放心下載3、康華光主編《·電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分》（·第五版）高等教育出版社，出版年：2008感謝閱讀****電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見表指導(dǎo)教師評(píng)語：(1)、學(xué)習(xí)態(tài)度及平時(shí)表現(xiàn)(出勤等) □A(2)、查閱資料，分析、解決問題的能力□A

□B□C□D□E□B□C□D□E平時(shí)成績：2013年 7月1日?qǐng)D面及其它成績：(1)、結(jié)構(gòu)合理、層次分明， 書寫規(guī)范：□A □B□C□D□E謝謝閱讀(2)