plc步进电机控制系统设计

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1、苏州市职业大学实习（实训）报告课程名称　PLC应用技术项目实训项目名称步进电机控制系统设计2014年05月26日至2014年05月30日共1周学院(部)电子信息工程班级12电气（3）姓名学号学院(部)负责人系主任指导教师22目录绪论3第一章步进电机及PLC简介41.1步进电机的简介41.1.1步进电机的分类41.1.2步进电机的基本参数51.1.3步进电机主要特点51.2PLC的发展概述61.2.1PLC技术在步进电机控制中的应用7第二章步进电机的控制方法82.1常见的步进电机的工作方式82.2步进电机的控制方法92.3西门子PLC应用中需要注意的问题9第三章PLC对步进电机的控制原理及要求

2、103.1步进电机的控制原理103.1.1控制步进电机换向顺序103.1.2控制步进电机的转向103.1.3控制步进电机的速度103.1.4步进电机的控制要求103.2步进电机的输入信号103.2.1CP信号设定113.3　PLC对步进电机的速度控制及定位11第四章S7-200PLC控制步进电机124.1S7-200PLC介绍124.2PLC驱动电路接口134.2.1电气原理图134.3运动控制向导实例134.4PLC程序实现步进电机控制164.4.1步进电机控制程序符号表164.4.2PLC程序设计174.5WinCC画面设计194.6调试运行20第五章结论21参考文献2222绪论本次实训

3、的实训任务是用PLC控制步进电机的正反转运行。自问世以来，步进电机很快确定了在开环高分辨率的定位系统中的主导地位。在工业技术高速发展的今天，还未有适合的取代产品出现。虽然步进电机已被广泛应用，但并不能像普通的直流电动机、交流电动机那样在常规电气控制中使用。它须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统，涉及很多机械与电气控制方面知识。我国生产步进电机的厂家不少，但能自行开发研究的厂家却较少，大部分厂家规模比较小。我国步进电机产品发展有自己的特点：20世纪80年代以前是以磁阻式步进电机为主，20世纪80年代后期开始发展混合式步进电机。产品从相数上分有二相、三相、四相、五相，从步距上分有/、/

4、，从规格上分有，从静力矩上分有0.140N.m。从大功率驱动设备市场上，大扭矩步进电机没有市场，无论是在经济上、噪声、加速度、系统惯量、最大扭矩等方面，都不如采用伺服电动机或是直流电动机加编码器好。步进电机主要是应用在小功率场合。总的来说，步进电机是一种简单的开环控制，不适合在大功率场合使用。具体的应用场合如下：(1)经济型数控机床，如数控雕刻机、数控磨床，数控铣镋床等。(2)工业生产装备，如连续式、间歇式包装机，机械手等。(3)工业器材方面，如拿放装置、性能测试装备等。(4)小型自动化办公设备，如启动打标机、贴标机、割字机、激光打标记绘图仪等。步进电机发展趋势步进电机今后继续沿着小型化的方

5、向发展。随着电动机本身应用领域的拓宽以及各类整机的不断小型化，要求与之配套的电动机也必须越来越小，在57、42机座号的电动机应用了多年后，现在其机座号向39、35、30、25方向向下延伸。瑞士ESCAP公司最近还研制出外径仅10mm的步进电动机。除了传统的旋转步进电机，线性步进电机近些年来发展也很快，它减少了零部件，几乎没有磨损或维修，并且易于结合机器使用，非常适合在轻负载的情况下使用。22第一章步进电机及PLC简介1.1步进电机的简介步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换元件。在经历了一个大的发展阶段后，目前其发展趋于平缓。然而，由于电动机的工作原理和其它电动机

6、有很大的差别，具有其它电动机所没有的特性。因此，沿着小型、高效、低价的方向发展。步进电动机由此而得名。步进电动机的运行是在专用的脉冲电源供电下进行的，其转子走过的步数，或者说转子的角位移量，与输入脉冲数严格成正比。另外，步进电动机动态响应快，控制性能好，只要改变输入脉冲的顺序，就能方便地改变其旋转方向。这些特点使得步进电动机与其它电动机有很大的差别。因此，步进电动机的上述特点，使得由它和驱动控制器组成的开环数控系统，既具有较高的控制精度，良好的控制性能，又能稳定可靠地工作。因此，在数字控制系统出现之初，步进电动机经历过一个大的发展阶段[3]。1.1.1步进电机的分类1）永磁式步进电机一般为两

7、相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度。2）反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。3）混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点，它又分为两相和五相。两相步进角一般分为1.8度而五相步进角一般为0.72度，这种步进电机的应用最为广泛。三相反应式步进电机的结构如图所示。定子、转子是用硅钢片或其他软磁材料制成的。定子的每对极上都绕有一对绕组，构成一相绕组