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文檔簡介
1、<p> 《PLC原理及應(yīng)用》</p><p><b> 課程設(shè)計報告</b></p><p> 題目:五相十拍步進電動機控制</p><p> 專 業(yè) 10級電氣工程及其自動化 </p><p> 班 級 10電氣工程二班 </p><
2、p> 學(xué) 號 </p><p> 姓 名 </p><p> 指導(dǎo)教師 </p><p> 提交日期 2012年12月28號 </p><p><b&
3、gt; 目 錄</b></p><p> 第一部分 五相十拍步進電動機設(shè)計任務(wù)和要求</p><p> PLC系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容與步驟………………………………………………………1</p><p> 系統(tǒng)控制要求………………………………………………………………… 3</p><p> 第二部分 設(shè)計方案</p&
4、gt;<p> 2.1 總體設(shè)計方案說明………………………………………………………………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</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………………………………………………………………………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)計與調(diào)試<
6、;/p><p> 4.1 系統(tǒng)程序設(shè)計……………………………………………………………………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)計總結(jié)…………………………………………………………………13</p><p> 第六部分 參考文獻 ………………
7、………………………………………………………13</p><p> 一 設(shè)計任務(wù)和要求</p><p> 步進電機是一種控制精度極高的電機, 在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。步進電動機具有快速起停、精確步進和定位等特點,所以常用作工業(yè)過程控制及儀器儀表的控制元件。基于PLC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。矩角特性是步進電機運行時一個很重要的參數(shù),矩角特性好,步進電
8、機啟動轉(zhuǎn)矩就大,運行不易失步。改善矩角特性一般通過增加步進電機的運行拍數(shù)來實現(xiàn)。本文主要是介紹采用可編程控制器(PLC) 對五相十拍步進電機進行控制的設(shè)計原理及方法進行分析。本文詳細的介紹了用PLC控制步進電機系統(tǒng)的原理,及硬件和軟件設(shè)計方法。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)計過程中使用了十六位移位寄存器,大大簡化了程序的設(shè)計,使程序更間湊,方便了設(shè)計。在實際應(yīng)用中
9、表明此設(shè)計是合理有效的。</p><p><b> 控制要求:</b></p><p> 1.五相步進電動機有五個繞組: 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.用五個開關(guān)控制其工作:</p><p> 1 號開關(guān)控制其運行 ( 啟 / 停 )。</p><p> 2 號開關(guān)控制其低速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.5 秒)。</p><p> 3 號開關(guān)控制其中速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.1 秒)。</p><p&g
11、t; 4 號開關(guān)控制其低速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.03 秒)。</p><p> 5 號開關(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啟動后,對應(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:</b></p><p> 本PLC為8輸入,8輸出型。實際連接輸入數(shù)5個,輸出數(shù)5個。該PLC選取三菱FX系列,格式為FX1N</p><p><b> 設(shè)計方案說明:</b></p><p> 對五相六拍步進電機的控制,主要分為兩個方面:
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> 通過兩個輸出線圈來控制正反轉(zhuǎn),通過五個輸出線圈來控制電機繞組的通與斷,通過一個輸出來控制控制停止(實際只需要五個輸
14、出線圈來進行控制一個線圈控制正反轉(zhuǎn)。ON為正正傳,OFF為反轉(zhuǎn)。一個線圈控制電路通斷,三個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,電動機開始正轉(zhuǎn);將當(dāng)斷開通斷開置于OFF時,電動機反轉(zhuǎn);當(dāng)通斷開關(guān)斷開時,電動機饒組立即斷開,電動機停止工作。電路選取24電源。</p><p><b> 三、系統(tǒng)硬件設(shè)計:</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)計與調(diào)試</p><p> 由于上述具體控制要求,可作出步進電機在運行時的程序框圖,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個模塊進行編程,即模塊1:步進速度選擇;模塊2:起動、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五相繞組對象控制。然后,將各模塊進行連接,最后經(jīng)過調(diào)試、完善、實現(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)計調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題與解決辦法:</p><p> 程序設(shè)計采用輔助繼電器編寫,通過T0、T1、T2三個計時器進行計時(程序就不解說了),設(shè)計之初,總會出現(xiàn)信號無法傳送下一指令及三個控制開關(guān)無法隨意
18、切換的問題,我將三個控制開關(guān)并在一起,同時對T0、T1、T2的接入方式進行了改變,最終解決了問題,總的說來,設(shè)計過程比較順利。 </p><p> 五、課程設(shè)計與總結(jié):</p><p> 于星期四下午終于完成了程序的設(shè)計與調(diào)試,終于松了一口氣?;仡櫿麄€課程設(shè)計過程,相對來說還是比較順利,沒經(jīng)過太多難題。但是也遇到了不少細節(jié)問題,比如程序設(shè)計好后通斷開關(guān)無法實現(xiàn)復(fù)位功能,燈泡出現(xiàn)延時現(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)計下來,我覺得我的PLC又有了很大的進步,至少我不會對著設(shè)計題目一籌莫展或者發(fā)憷,整個程序的設(shè)計與調(diào)試很考驗一個人的知識的全面性以及大局觀,沒有扎實的基本功,一切無從談起,我深深認識到自己的知識掌握的淺薄及不牢固,理論設(shè)計如此,實際設(shè)計制造就更不用說了,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)計過程中幫助我的同學(xué)們,當(dāng)然還有我的搭檔周同學(xué)
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