五相单双十拍步进电动机的程序与调试

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1、内容摘要基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，参数设置灵活等优点，本次课程设计主要采用PLC来控制步进电动机的运转，以此实现五相单双十拍的程序设计，主要采用移位指令对脉冲进行步进控制，即每当脉冲右移一位吋，步进电动机则转过一个步距角，即完成程序所谓的一拍，完成十拍后则移位寄存器对此重新赋予初值，以此完成其任务要求；该设计比较着重的讲解了PLC控制步进电动机的过程，以及PLC设计的基本步骤和方法，其主要内容包括课题的设计任务与要求，主电路，I/O地址分配表，PLC外部接线图，控制流程图，移位指令控制步进逻

2、辑表，梯形图，语句表及元件清单等，本程序尤其是采用了16位移位寄存器，简化了程序设计，在程序设计中起到了重要有效的作用。关键词：PLC；步进电动机；步距角；梯形图第］章引言第2章系统总、体方案设计2.1确定控制方案22.1.1无呈序设计的基本思路22.1.2五相步进电动机的控制要求22.1.3方案原理分析2第3章PLC控制系统设计3.1输入输出地址分配33.2PLC类型选择43.3系统接线图设计43.4控制流程图43.5梯形图设计63.5.1步进控制程序设计63.5.2梯形图设计83.6元件清单13结论14设计总结

3、15谢辞161721附录（源程序语句）参考文献第1章引言步进电动机广泛用于工业的各个领域中，步进电动机具有快速起停、精确步进、定位等特点；当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度；常采用单位脉冲序列来控制步进电动机的运转，若采用单片机控制，则需要复杂的程序和接线电路，而用pic控制步进电动机可实现简单方便，参数灵

4、活的动作，距角特性展现了步进电动机的运转特性，经常通过增加步进电动机的拍数来实现改变距角特性，这是步进电动机的一个主要特点；以下则是如何用pic来控制实现五相步进电动机的单双十拍正反转。第2章系统总体方案设计2.1确定控制方案2.1.1程序设计的基本思路在进行程序设计时，要先确定其控制的要求所在，由于CPU对程序串行连续扫描时,会造成输出输入的滞后问题，使输出输入的精度形成偏差，不能较好的反映其控制程序的设计，且滞后时间延长，滞后则越明显，控制精度就越低。因此在设计控制程序时，要尽量使程序简洁、紧凑；同时，在设计程

5、序时要根据其生产流程的不同，使控制时序发生变化；使用PLC直接控制步进电机时，可使用PLC产生控制步进电机所需要的各种时序的脉冲。根据步进电动机的工作方式，及所要求的频率，画出各相的时序图，而就移位指令则能实现各种时序脉冲的要求，可较好的满足其设计要求。2.1.2五相步进电动机的控制要求1.五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E正转顺序：A_AB_B_BC_>C_CD__DE_EA反转顺序：A—AB—B—BC—C—CD—D—DE—E—EA2•用五个开关控制其工作：1号开关控制其运行（启/停）2号开关控制其低速

6、运行（转过一个步距角需0.5秒）3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1秒）4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.02秒）5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）2.1.3方案原理分析根据正反转顺序，以及每个步距角的行进速度，则围绕这两个方面，可知道设计程序所需的控制要求：1）正反转；2）运行过程中，正反转可以随时不停的进行切换；3）步进速度可分为高速0.02秒，中速0.1秒，低速0.5秒三个档次，并且可以随时进行控制。第3章PLC控制系统设计3.1输入输出地址分配PLC控制步进电动机的五个输入开

7、关及五相绕组工作的输出端；其输入输出分配表如下：图3.1输入输出I/O地址分配表控制信号元件名称元件符号地址编码入信号电动机启/停信号SF1T0.00.5秒低速开关SF2TO.10.1秒中速开关SF310.20.02秒高速开关SF410.3电动机转向开关QB10.4输出信号A相绕组AQ0.0B相绕组BQ0.1C相绕组CQ0.2D相绕组DQ0.3E相绕组EQ0.43.2PLC类型选择根据其上图的I/O地址分配，通过查阅则选择S7-200CPU222基木单元（8入/6出）一台，然后依次选择其电源类型、熔断器等各种元件。

8、3.3系统接线图设计PLC系统接线图中的输入输出设备、电源类型的选择、CPU的选择、熔断器等要结合整个系统的控制要求来设置，步进电动机的五相单双十拍控制其外部接线如图所示:（见附录图PLC外部接线图）3.4控制流程图根据其上具体要求，可作出步进电动机在运行时的流程框图，如下图所示，结合考虑控制的具体步骤耍求，可将PLC梯形图大体分为几个模块进行编程，模块1：