五相十拍步进电动机控制程序

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1、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试摘要本论文主要阐述了五相十拍步进电动机控制领域中的应用，其中可编程控制器是工业自动化设备的主导产品，具有控制功能强，可靠性高，适用于不同控制要求的各种控制对象等优点，其工作原理，设计和使用方法为电气和机电类专业必修课程的学习内容。本设计涉及的内容有：步进电动机的硬件驱动过程、五相十拍步进电动机的PLC软件实现等。通过对硬件软件的结合，从而实现电动机的正反转控制。PLC是现代工业自动控制的一种通用计算机,但其工作方式与微机控制系统不同，与继电接触器控制系统也有本质的不同。PLC应用系统设计包括硬件

2、设计和软件设计两个方面。关键词：步进电动机;PLC软件设计;PLC硬件设计目录1绪论51.1可编程控制器51.1.1PLC的工作原理51.1.2可编程序控制器的组成61.1.3可编程序控制器的特点71.1.4可编程控制器的应用81.2步进电动机91.2.1步进电机概述91.2.2步进电动机的特点91.2.3步进电动机的基本原理及步距角的计算91.2.4步进电动机的动态指标及术语102软件设计112.1西门子S7-200介绍112.1.1CPU22X型的选择112.1.2S7-200元件的介绍122.2五相十拍步进电动机的PLC设计过

3、程132.2.1五相十拍步进电动机的控制要求132.2.2PLC外部接线图142.2.3I/O地址分配表152.2.4程序设计163硬件设计203.1环形分配器213.2功率放大器22结束语23参考文献2418五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试1绪论1.1可编程控制器1.1.1PLC的工作原理PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计

4、数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图1-1所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。图1-1可编程控制器的扫描周期1.1.2可编程序控制器的组成可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成:   中央处理器（CentralProcessorUnit简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制

5、逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。18五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试   电源（PowerSupply）：给中央处理器提供必需的工作电源。   输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。   输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。   输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”

6、和“视觉”。输入信号包括按扭开关、限位开关、接近开关、光电传感器、热电偶、热电阻、位置检测开关和编码器等。输出信号包括继电器、指示灯、显示器、电机启动等直流和交流设备。   编程器（Programmer）：在正常情况下，编程器用于系统初始状态的配置，控制逻辑程序编制和加载，不能对系统操作。编程器也可用于控制程序的调试和控制系统故障时作为检查故障的有效工具。1.1.3可编程序控制器的特点现代工业生产是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。可编程序控制器一经出现就受到了广大工程技术人员的欢迎。它的主要特点如下：    （1）抗干扰能力

7、强，可靠性高    微机虽然具有很强的功能，但抗干扰能力差，工业现场的电磁干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可以使一般通用微机不能正常工作。而PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸取生产厂家长期积累的工业控制经验，主要模块均采用大规模与超大规模集成电路，I／0系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有精确考虑；在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施；在软件上采用数字滤波等抗干扰和故障诊断措施；所有这些使PLC具有较高的抗干扰能力。PLC的平均无故障时间通常在几万小时以上，

8、这是一般微机不能比拟的。    继电器—接触器控制系统虽有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触点，使设备连线复杂，且触点在开闭时易受电弧的损害，寿命短，系统可靠性差。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成