課程設(shè)計(jì)---五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制

1、<p>　　《PLC原理及應(yīng)用》</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目：五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制</p><p>　　專 業(yè) 10級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) 10電氣工程二班 </p><

2、p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　提交日期 2012年12月28號(hào) </p><p><b&

3、gt;　　目 錄</b></p><p>　　第一部分 五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</p><p>　　PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟………………………………………………………1</p><p>　　系統(tǒng)控制要求………………………………………………………………… 3</p><p>　　第二部分 設(shè)計(jì)方案</p&

4、gt;<p>　　2.1 總體設(shè)計(jì)方案說明………………………………………………………………4</p><p>　　2.2 PLC控制系統(tǒng)組成方框圖………………………………………………………4</p><p>　　第三部分 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 PLC的選型及硬件配置…………………………………………………………5</p&

5、gt;<p>　　3.2 輸入輸出地址分配…………………………………………………………5 </p><p>　　3.3 主電路設(shè)計(jì)………………………………………………………………………6</p><p>　　3.4 PLC的控制電路……………………………………………………………… 6</p><p>　　第四部分 PLC控制軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試<

6、;/p><p>　　4.1 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)……………………………………………………………………7</p><p>　　4.2 調(diào)試結(jié)果與分析………………………………………………………………13</p><p>　　第五部分　課程設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………13</p><p>　　第六部分 參考文獻(xiàn) ………………

7、………………………………………………………13</p><p>　　一 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是一種控制精度極高的電機(jī), 在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有快速起停、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn)，所以常用作工業(yè)過程控制及儀器儀表的控制元件?；赑LC控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，參數(shù)設(shè)計(jì)置靈活等優(yōu)點(diǎn)。矩角特性是步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)一個(gè)很重要的參數(shù)，矩角特性好，步進(jìn)電

8、機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩就大，運(yùn)行不易失步。改善矩角特性一般通過增加步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行拍數(shù)來實(shí)現(xiàn)。本文主要是介紹采用可編程控制器(PLC) 對(duì)五相十拍步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的設(shè)計(jì)原理及方法進(jìn)行分析。本文詳細(xì)的介紹了用PLC控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的原理，及硬件和軟件設(shè)計(jì)方法。其內(nèi)容主要包括I/O地址分配、PIC外部接線圖、控制流程圖、主電路圖、梯形圖、元件清單以及語句表。本文設(shè)計(jì)過程中使用了十六位移位寄存器，大大簡(jiǎn)化了程序的設(shè)計(jì)，使程序更間湊，方便了設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中

9、表明此設(shè)計(jì)是合理有效的。</p><p><b>　　控制要求：</b></p><p>　　1．五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有五個(gè)繞組: A、B、C、D、E ,</p><p>　　正轉(zhuǎn)順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB</p><p>　　反轉(zhuǎn)順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←D

10、E←DEA←EA←EAB←AB</p><p>　　2．用五個(gè)開關(guān)控制其工作：</p><p>　　1 號(hào)開關(guān)控制其運(yùn)行 ( 啟 / 停 )。</p><p>　　2 號(hào)開關(guān)控制其低速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.5 秒)。</p><p>　　3 號(hào)開關(guān)控制其中速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.1 秒)。</p><p&g

11、t;　　4 號(hào)開關(guān)控制其低速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.03 秒)。</p><p>　　5 號(hào)開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向 ( ON 為正轉(zhuǎn)，OFF 為反轉(zhuǎn) )。</p><p><b>　　課題要求：</b></p><p>　　1、I\O端口編址：</p><p>　　注：當(dāng)SB5啟動(dòng)后，對(duì)應(yīng)的輸出由Y5到Y(jié)1，不需要再另行添

12、加輸出端。</p><p><b>　　PLC型號(hào)：</b></p><p>　　本PLC為8輸入，8輸出型。實(shí)際連接輸入數(shù)5個(gè)，輸出數(shù)5個(gè)。該P(yáng)LC選取三菱FX系列，格式為FX1N</p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案說明：</b></p><p>　　對(duì)五相六拍步進(jìn)電機(jī)的控制，主要分為兩個(gè)方面：

13、五相繞組的接通與斷開順序控制。</p><p>　　正轉(zhuǎn)順序：ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB </p><p>　　反轉(zhuǎn)順序：ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB</p><p>　　通過兩個(gè)輸出線圈來控制正反轉(zhuǎn)，通過五個(gè)輸出線圈來控制電機(jī)繞組的通與斷，通過一個(gè)輸出來控制控制停止（實(shí)際只需要五個(gè)輸

14、出線圈來進(jìn)行控制一個(gè)線圈控制正反轉(zhuǎn)。ON為正正傳，OFF為反轉(zhuǎn)。一個(gè)線圈控制電路通斷，三個(gè)線圈控制繞組的通斷）當(dāng)通斷開關(guān)與正反轉(zhuǎn)控制開關(guān)置為ON時(shí)，電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn)；將當(dāng)斷開通斷開置于OFF時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)通斷開關(guān)斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)饒組立即斷開，電動(dòng)機(jī)停止工作。電路選取24電源。</p><p><b>　　三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1、PLC選型及

15、硬件配置：</p><p><b>　　PLC外部接口圖：</b></p><p>　　PLC控制軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試</p><p>　　由于上述具體控制要求，可作出步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的程序框圖，如圖3—2所示。以工作框圖為基本依據(jù)，結(jié)合考慮控制的具體要求，首先可將梯形圖程序分為4個(gè)模塊進(jìn)行編程，即模塊1：步進(jìn)速度選擇；模塊2：起動(dòng)、停止；模塊3：正

16、轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；模塊4：移位控制功能模塊；模塊:5：A、B、C、D、E五相繞組對(duì)象控制。然后，將各模塊進(jìn)行連接，最后經(jīng)過調(diào)試、完善、實(shí)現(xiàn)控制要求。</p><p><b>　　1、控制流程圖：</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p>&l

17、t;p><b>　　2、梯形圖：</b></p><p><b>　　3、程序：</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題與解決辦法：</p><p>　　程序設(shè)計(jì)采用輔助繼電器編寫，通過T0、T1、T2三個(gè)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)（程序就不解說了），設(shè)計(jì)之初，總會(huì)出現(xiàn)信號(hào)無法傳送下一指令及三個(gè)控制開關(guān)無法隨意

18、切換的問題，我將三個(gè)控制開關(guān)并在一起，同時(shí)對(duì)T0、T1、T2的接入方式進(jìn)行了改變，最終解決了問題，總的說來，設(shè)計(jì)過程比較順利。 </p><p>　　五、課程設(shè)計(jì)與總結(jié)：</p><p>　　于星期四下午終于完成了程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試，終于松了一口氣?；仡櫿麄€(gè)課程設(shè)計(jì)過程，相對(duì)來說還是比較順利，沒經(jīng)過太多難題。但是也遇到了不少細(xì)節(jié)問題，比如程序設(shè)計(jì)好后通斷開關(guān)無法實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，燈泡出現(xiàn)延時(shí)現(xiàn)

19、象等，雖然這些問題最后都得到解決，但還是令我糾結(jié)不已，幾節(jié)課程設(shè)計(jì)下來，我覺得我的PLC又有了很大的進(jìn)步，至少我不會(huì)對(duì)著設(shè)計(jì)題目一籌莫展或者發(fā)憷，整個(gè)程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試很考驗(yàn)一個(gè)人的知識(shí)的全面性以及大局觀，沒有扎實(shí)的基本功，一切無從談起，我深深認(rèn)識(shí)到自己的知識(shí)掌握的淺薄及不牢固，理論設(shè)計(jì)如此，實(shí)際設(shè)計(jì)制造就更不用說了，萬丈高樓平地起，我還在繼續(xù)努力。在此，我要感謝我的知道老師劉冬梅以及在程序設(shè)計(jì)過程中幫助我的同學(xué)們，當(dāng)然還有我的搭檔周同學(xué)