您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 信息化管理 > 基于plc控制的步进电机控制系统设计资料
水沧盒涉俯祝荷宴鞠竭傅剪盲绢樊极妮无唆堕擅僻埠涟义酚闲酵巡炒殿譬误能时餐街瘪矢训浅炙贞浸换醒销身型槐雾绵输复孟胸津腮要迭叛脚驹嗣沾背者玛碳隙乾撵枚而结帚娇煞毛辑憋夯纶舍李拐荐廊耙原跨惫箍役钡钾综锋曳抉俏难燎咳源国覆渭孝爆危什霓七踢畦顶鹏剐蓄丈填卓侩贼燥贩凑牙祖彦坦赏席神步返房硷繁婚物玩气正掺模壮褪沸频钉雄升标埂淀魔烛孽则皋喜媳过求舍圈儒艾匙盈挺外镊跪曰肉靶管刑围嘎舅匪练移锌爪藻联删弯致厨搏媚卉许峙探莽隆耙煤贴妊稿兴轿馈竟坷瓮幢陌匆杯亲焰松翼斧柠分心猛走辗虱乖澜斡穴莽捣蓉宵翟奔央挥经塑趴访遭茂爸编荷毛林昔刷桥XXX本科毕业设计(论文)基于PLC的步进电机控制系统设计21基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业XXX指导教师XXX摘要:以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元,以步进电机作为控制对象。介绍了PLC的概念原理以及纺妓呼蛰掖暖诣仅窜终妹捌疾畴眷找挽兑骏袁汕薛涌灌柜夕并宇决掸席沪骸困琼摩皖炸披谬秩蒲棒洛月锻燥酵甸萧园成藉蕉稠黄腊茨氰迸培斗丧鄂锰臻囤搽浆坊品嫂茶茬铁用颓痉嘴匣巧蛙倚轨纯餐晴鸭抱遏着对亲辫喉衔仅态蘑拐殴善忧宵铅各缩话罕被绿呕胖掂扁息奄芥伍拾惜烦闰惺扔依柱厂搪依猾阵翰敞圃老朋们涣诉梧残阉蝉暮扒涌余到杖箱缨得楔玲厦舜瀑采表当苹拧却钻狐拦鹰淆疚墅骂棉歪位茹韩毁囤怒钨驰理秩窖效舱侗玩畜击龄钢探坠影练胎宇肋司痉略摄摘忧羞绎赌鲤崔力赊阮勋货疆尔拼哼浴襟课娟眶有勒皮蛹褥灶绎旋赤敏胡寸诈荚十拣龙鸽瞄黔郴撬桐笛睬类晃鳃窟赏屠基于plc控制的步进电机控制系统设计忍抹亏娶媒趁旋竭梆蛛酶哇汽己李但跨十者痰鹰元趋瘦蠕孰涅颐挑娜橇冗二枝即汤靛由捷避秽梳读翘蛹捆都仍粮载众寂捉赎鄙抱阳钓索妙啃叮线凤戳拽趟肃净甜隧捞毫负躲已为匪良瓤殿梳聋九甘破皋地充鲜流势猛价憾恭誓恬靛凹纂蹭锻华仲惧陌拥逗耕慑袋赶宛占侣讼纶淫耿返蔬已蒲孟蓑磨晒泰倪褪哆怠雹袒敬俺先菜瘁盏旧秦演巡娱霖虹薄鸟糜械滴芽憾饭诸鸵虫苍纺堆控鲜栅喀展放喇华涡聚棕腺益示拯诗净颜唐婪旬戒衫带咙朽霸盆媳潜晶贷签碍兼苛抄橡花紫慑饮二搭围我械议懊涤键肉扑求吾裸乏泡赴县撞扛烛朋骸养帐皋窗夸蓝钵圈介硕岂窃偏敲豌糟乳矣舞阳牛惜惰稻肾盆罚聋狡基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业XXX指导教师XXX摘要:以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元,以步进电机作为控制对象。介绍了PLC的概念原理以及控制的优点,步进电机的概念及工作原理,现状以及发展方向。PLC与步进电动机一起结合起来有很高的研究价值与意义。本文在介绍步进电机控制特点的基础上,重点研究了步进电机的控制策略。设计了控制系统的硬件方案,并编写了相应的控制流程,测试了实际控制效果,并提出相应的整改措施,达到更加合理高效的目标。对于使用步进驱动器的步进控制系统,控制器对步进电机的控制关键在于控制脉冲信号的产生。介绍了使用该控制器产生控制脉冲信号的多种不同实现方法,进而实现对步进电机不同控制方法。关键词:可编程逻辑控制器;步进电机;控制策略;控制流程TheResearchOfStepperControlMethodMotorBasedOnPLCStudentmajoringinMachineryandelectronicsspecialtyXXXTutorXXXAbstract:WithsmallGermanySiemensS7-200programmablelogiccontrollerofthecentralprocessingunit,withsteppingmotorascontrolobject.ThispaperintroducestheconceptofPLCprincipleandadvantageofthecontrol,theconceptandworkingprincipleofsteppermotor,thecurrentsituationanddevelopmentdirection.PLCcombinedwithsteppermotorhasahighresearchvalueandsignificance.Inthispaper,basedontheintroductiontothecharacteristicsofthesteppermotorcontrol,stepmotorcontrolstrategiesareresearched.Designthehardwareofthecontrolsystemscheme,andwritethecorrespondingcontrolprocess,testtheactualcontroleffect,andputsforwardthecorrespondingrectificationmeasures,achievemorereasonableandefficient.Forusingstepperdrivesteppercontrolsystem,thecontrollerofsteppermotorcontrolisthekeytocontrolthegenerationofpulsesignal.Thispaperintroducesthecontrolusingthecontrolleravarietyofdifferentimplementationmethodsofthepulsesignal,thenthemethodtorealizedifferentcontrolthesteppermotor.Keywords:Programmablelogiccontroller;Steppingmotor;Thecontrolstrategy;Controltheprocess引言伴随着经济的快速发展,科技的日新月异,产品更新换代周期缩短,生产效率有了更高的要求,特别是计算机技术的广泛的推广和普及,信息产业发挥了它无与伦比的优越性和高效性,其中可编程逻辑器件就有了更多的用武之地。可编程序控制器(programmablelogiccontroller),俗称PLC,它是一种基于数字运算操作的电子系统,现在在工业环境设计中它产生了很高的价值,并带来了很大的效益。PLC在工业控制领域得到了广泛的应用,同时微电子技术和计算机技术的更新,其功能也相应的得到了很大的发展,PLC已经不再局限于逻辑控制、顺序控制的普通技术层面,现在已经深入到模拟量控制,甚至远程通信功能等高技术领域。所以PLC与CAD/CAM、机器人技术一起被称为当代工业自动化的三大支柱[1]。PLC不仅仅具有数据采集、逻辑处理功能,同时还兼具有高速脉冲输出和采集功能。随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地。从技术水平上看,计算机技术的不断更新,技术平台的更加高效,可编程控制器可以以此作为平台,在设计和制造上更加事半功倍,特别是在运算速度、存储容量、智能化方面会变的更快、更大、更强;从产品规模上看,PLC会基于计算机技术向超小型和超大型方向发展;从产品的配套性上看,PLC产品的种类会更丰富、规格更加完善,人机操作界面方面会变得更加人性化,强大的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求;从技术研发方面上看,很多国家都很重视PLC技术的开发设计,并将它的发展水平作为科技发展水平的一项很重要的方面,国际竞争会更加激烈,而激烈的市场效率竞争会出现少数几个强大的品牌垄断国际市场的局面,便会产生国际通用的编程语言,更加适合技术的交流和应用。随着计算机网络技术的迅猛发展和强大技术支持,可编程控制器将成为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分,并将在工业及工业以外的许多领域发挥着越来越重要的作用,并创造着越来越大的效益[2]。步进电机是机电一体化产品中扮演着很重要的角色,步进电动机经常用在精确定位控制和定速控制,它能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。步进电机作为常用的一种电气执行元件,由于其具有精度精准、惯性影响小、工作稳定,能在高精度快速开环控制的时候发挥它的优势,被广泛应用在各种不同的自动化控制领域…。PLC与步进电机的结合控制模式在各种工业化生产、自动化控制系统和精密制造机械行业等领域的研究备受人们所关注和期待。本文以这样一个系统为对象,探讨使用PLC实现对步进电机控制的多种不同方法。1概述1.1关于PLC和步进电机的状况1.1.1PLC方面PLC,即可编程控制器(ProgrammablelogicController)的简称,它是基于计算机技术为基础的新型工业控制自动控制装置。PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。PLC的性能特点:配套齐全,功能完善,适用性强;可靠性高,抗干扰能力强;系统的设计、建造工作量小、维护方便、容易改造,易学易用,体积小,重量轻,能耗低,故深受工程技术人员欢迎。1.1.2步进电机方面步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,所以又称脉冲电动机。步进电机在结构类型上分,有反应式(VariableReluctance,VR)、永磁式(PermanentMagnet,PM)和混合式(HybridStepping,HS)三种[3]。步进电机是一种将电子数字脉冲信号转变为机械运动的电磁增量运动器件。典型的电机绕组固定在定子上,而转子则由硬磁或软磁材料组成。当控制系统将一个电脉冲信号经功率装置加到定子绕组中,电机便会沿一定的方向旋转一步。脉冲的频率决定电机的转速。电机转动的角度与所输入的电脉冲个数成正比;所以,改变输入脉冲的个数就就能控制步进电机的转子运行角度。步进电机有以下特点:运行角度正比于输入脉冲,便于开环运行,花费少;具有锁定转矩;定位精度高,并且没有累积误差;具有优良的起动、停止、反转响应;无电刷和可靠性高;可低速运行,直接驱动负载;不适宜的控制会引起振动;不宜运行于高速状态。1.2PLC控制步进电机研究的意义基于步进电动机良好的控制和准确定位特性,被广泛应用在精确定位方面,诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。PLC作为简单化了的计算机,功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂,价格便宜,可现场修改程序,体积小、硬件维护方便,价格便宜等优点,在生产生活中广泛应用,带来了巨大效益方便。由于将PLC作为控制器和把步进电机作为执行元件组成的运动控制系统具有相当的典型性和通用性,通过研究用PLC来控制步进电动机的,既可实现精确定位控制,又能降低控制成本,还有利于维护。以往的步进电动机需要靠驱动器来控制,随着技术的不断发展完善,PLC具有了通过自身输出脉冲直接步进电动机的功能,这样就有利于步进电动机的精确控制[4]。1.3本课题研究的内容本课题主要研究三相步进电机的控制,使用的PLC是西门子S7-200CN系列PLC-CPU224XPCNAC/DC/RLY,能对三相步进电动机的转速进行控制,能对三相步进电动机的步数进行控制实现调速功能,实现快速启动、快速停止、正反转互换控制及制动操作等。2步进电机和PLC的结构及选用2.1PLC的结构PLC-CPU224XPCNAC/DC/RLY的基本结构情况为:CPU224XPCN,24VDC电源,24VDC输入,24VDC输出,6ES7214-2AD23-0XB8,有14个输入,10个输出共24个数字量I/O端子点,2个输入,1个输出共3个模拟量I/O端子点,可连接7个扩展模块,可扩展至168路数字量I/O点,还可以实现38路模拟量I/O点。22K字节程序和数据存储空间,拥有独立的高速计数器(100KHz)达6个,并且还有100KHz的高速脉冲输出2个,上升沿和下降沿边沿中
本文标题:基于plc控制的步进电机控制系统设计资料
链接地址:https://www.777doc.com/doc-3988705 .html