步进电机在定位控制系统的应用设计【毕业论文】

《步进电机在定位控制系统的应用设计【毕业论文】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业设计（20__届）步进电机在定位控制系统的应用设计（FX2N）摘要数控定位是指数控机床的运动部件在电气控制系统控制下运动到达目的位置，定位控制是数控机床区别于普通机床的一个重要功能。本系统采用数控钻孔机为模型进行定位控制系统的设计和研究，结合PLC和步进电机两者的优点来进行控制。通过PLC控制脉冲的发生个数进一步控制步进电机的步进角度，实现工件的前进后退和正反转，从而达到钻孔的精确定位。系统硬件部分包括PLC、变频器、步进电机和触摸屏，其中PLC和变频器为三菱公司生产的型号为FX2N—32MT和FR-S520SE-1。触摸屏选用台达公司生产的DOP-A57GSTD，用于

2、系统运行实时监控和参数设置。软件部分根据机床的工作流程，列出框架和流程图，然后用可编程控制器完成程序的设计。关键词：PLC；变频器；步进电机；触摸屏AbstractCNCmachinepositioningreferstothemovingpartsintheelectricalcontrolsystemofthedestinationlocationunderthecontrolofthemovement.PositioningcontrolisdifferentfromthegeneralCNCmachineasoneofthemostimportantfeature.

3、ThesystemusesaCNCdrillingmachineasamodelforpositioningcontrolsystemdesignandresearch.combinedwithboththeadvantagesofthePLCandsteppermotortocontrol.BythePLCcontrolpulse,soastocontrolthenumberofsteppermotoroperatingangle,toachieveworkpieceretreatandrotating,realizeaccuratelocationofthedrilli

4、ng.HardwarepartincludingPLC、inverter、steppermotosandtouchscreen.ThissystemselectionofthetypeofFX2N-32MT.andthetypeofinverterisFR-S520SE-1toachieveCNCdrillingmachinepositioningcontrol.TouchscreenuseDOP-A57GSTDproducedbyDeltatoparametersettingandreal-timemonitoring.Thesoftwarepartoftheproces

5、sareprogrammingbyprocessflowdiagram.KeyWords:PLC;inverter;steppermotor;touchscreen目录1　引言12　机床总体设计22.1机械结构原理图22.2工艺流程设计23　步进电机控制43.1步进电机43.1.1步进电机的分类43.1.2步进电机的特点43.1.3步进电机的主要性能指标53.1.4二相步进电动机63.2步进驱动电路63.2.1步进电机的典型驱动方式73.2.2恒流斩波驱动方式84　液压控制105　电气控制系统设计115.1硬件115.1.1系统框图115.1.2电机控制原理图125.1.2

6、接线图135.2软件155.2.1程序流程图155.2.2程序165.2.3人机界面设计186　制作和调试207　结论21致谢22参考文献23附录1系统实物图24附录2电气控制原理图25附录3PLC端口接线图26附录4程序命令271　引言随着电子信息技术的发展，产品竞争日趋激烈，高效率、高精度手段的需求不断升级。数控机床有着操作简单，加工进精度，生产效率高等优点被广泛应用于机械加工领域。定位系统在机械加工上显得尤为重要，因此提高定位精度一直是控制领域研究的热点[1]。步进电机是将电脉冲装换成机械角位移的一种装置，每个脉冲使转轴步进一个步进角的增量，其输出角位移与输入脉冲数成

7、正比，转速与输入脉冲成正比，而且步进电机只有周期性误差而无累积误差等特点，使得步进电机的控制方式简单化，且有着较高的定位精度。因此步进电机广泛应用于数字定位控制中。PLC作为广泛应用于自动化领域的控制器，功能越来越强大、性能也越发先进。为了配合步进电机控制，许多PLC都内置了脉冲输出功能，并设置了相应的控制指令，能够很好地对步进电机进行直接控制[2]。步进电机定位控制系统是步进电机与PLC相结合的控制系统，以PLC为主控单元，步进驱动器为驱动单元。通过PLC控制脉冲个数，控制步进电机的步进角度，实现精确地定位控制。