五相十拍步進電動機控制

1、2011級PLC課程設(shè)計 PLC課程設(shè)計報告書課題名稱五相十拍步進電動機控制姓 名 學(xué) 號 院、系、部電氣工程系專 業(yè)電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師楊新霞2014年 1 月6日摘要步進電動機（stepping motor）把電脈沖信號變換成角位移以控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的微特電機。在自動控制裝置中作為執(zhí)行元件。每輸入一個脈沖信號，步進電動機前進一步，故又稱脈沖電動機。本課程設(shè)計主要用于步進電動機的控制，矩角特性是步進電動機運行時一個很重要的參數(shù)。矩角特性好，步進電動機的啟動轉(zhuǎn)矩就越大，運行不易失步。通過增加步進電動機的拍數(shù)來改善矩角特性。 本設(shè)計通過PLC編程來實現(xiàn)各類功能。通過開關(guān)X5的關(guān)斷閉合來實現(xiàn)電動

2、機的正傳和反轉(zhuǎn)，按鈕X1、X2、X3則分別控制電動機處于低速、中速、高速的運行狀態(tài)。在設(shè)計結(jié)束后通過三菱PLC編程仿真軟件測試正確性，實現(xiàn)步進電動機的控制運轉(zhuǎn)，減少步進電動機的運行錯誤。關(guān)鍵詞：五相十拍步進電動機PLC基本指令目錄第1章設(shè)計目的1第2章設(shè)計要求1第3章PLC選型、I/O分配表和接線圖23.1PLC選型23.2I/O分配表23.3I/O接線圖3第4章PLC程序設(shè)計34.1 梯形圖設(shè)計34.2指令語句表8第5章 設(shè)計總結(jié)13參考文獻14第1章設(shè)計目的目前，比較典型的控制方法是用單片機產(chǎn)生脈沖序列來控制步進電機。但采用單片機控制，不僅要設(shè)計復(fù)雜的控制程序和I/O接口電路，實現(xiàn)比較麻煩

3、?；赑LC控制的步進電動機具有設(shè)計簡單，實現(xiàn)方便，參數(shù)設(shè)計置靈活等優(yōu)點，本課程設(shè)計用PLC實現(xiàn)對步進電動機的控制。 第2章設(shè)計要求五相步進電動機有五個繞組：A、B、C、D、E正轉(zhuǎn)順序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB反轉(zhuǎn)順序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB用五個開關(guān)控制其工作： 1號開關(guān)控制其運行（啟/停）。2號開關(guān)控制其低速運行（轉(zhuǎn)過一個步距角需0.5S）。3號開關(guān)控制其中速運行（轉(zhuǎn)過一個步距角需0.1S）。4號開關(guān)控制其高速運行（轉(zhuǎn)過一個步距角需0.03S）。5號開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向（ON為正轉(zhuǎn)，OFF為反轉(zhuǎn)）。（a）

4、步進電動機五相十拍正轉(zhuǎn)時序圖 （b） 步進電動機五相十拍反轉(zhuǎn)時序圖圖2-1控制步進電動機五相十拍的時序圖第3章PLC選型、I/O分配表和接線圖3.1PLC選型三菱公司近年來推出的FX系列PLC有FX0、FX2、FX0S、FX0N、FX2C、FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC等系列型號。FX系列PLC的特點有先進美觀的外部結(jié)構(gòu)，提供多種系列機型供用戶選用，靈活多變的系統(tǒng)配置。其中FX2N是三菱公司推出的高性能小型可編程控制器,FX系列PLC中應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品, FX2N的功能最強，可用于要求較高的系統(tǒng)。FX2N的速度最快最高，用戶存儲器容量可擴展到16K步。I/O點最大可拓展到256點，具

5、有27條基本指令，行速度超過了很多大型的PLC。有很多的特殊的功能模塊和多種串行通信模塊或功能拓展版。 FX2N有3000多點輔助繼電器、1000點狀態(tài)繼電器、200多點定時器、200點16位加計數(shù)器、35點32位加/減計數(shù)器、8000多點16位數(shù)據(jù)寄存器、128點跳步指針、15點中斷指針。有多種特殊功能模塊，如模擬量輸入/輸出、高速計數(shù)模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊。有多種RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴展板。在此次設(shè)計中使用FX2N系列。本設(shè)計使用5個輸入、5個輸出，I/O總點數(shù)為10。單元類型為基本單元M。輸出形式為繼電器輸出R。綜上所述選用FX2N-14

6、MR-001。3.2I/O分配表12輸入 X1 啟/停開關(guān) X2 0.5s低速運行按鈕 X3 0.1s中速運行按鈕 X4 0.03s高速運行按鈕X5 控制轉(zhuǎn)向開關(guān) 輸出 Y0 A繞組Y1 B繞組Y2 C繞組Y3 D繞組Y4 E繞組3.3I/O接線圖圖3-1 I/O接線圖第4章PLC程序設(shè)計4.1 梯形圖設(shè)計4.2 指令語句表第5章 設(shè)計總結(jié)此次設(shè)計從整體來說能夠達到實際需要的的要求，但在實際應(yīng)用中還存在著一些不足，例如電動機的過載保護、短路保護等一系列安全問題，還有輸入輸出的保護問題也是有待加強的，以使系統(tǒng)達到安全可靠的工作。 在設(shè)計階段剛開始的時候，對于輸入的選擇就發(fā)現(xiàn)了問題，經(jīng)過再三比較將有的輸入選為開關(guān)，有的選為按鈕。設(shè)計時多次出現(xiàn)了將控制順序搞混的情況，后來在認真修改時序圖后才解決相關(guān)問題。通過一系列的調(diào)試與修改，基本上完成設(shè)計要求，但還有一定的不足，關(guān)于編程的簡潔性，電動機的運轉(zhuǎn)控制還有一定的提高空間，這也是在以后需要加強的重要方面。參考文獻1郁漢琪.