《電器控制與PLC課程設(shè)計(jì)》五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院電器控制與plc課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書 2007 級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 專業(yè) 73 班級(jí) 題 目 五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試姓 名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二一一年 一 月 二十 日五相十拍步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試一、控制要求：1五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有五個(gè)繞組: a、b、c、d、e ,正轉(zhuǎn)順序: abcbcbcdcdcdededeaeaeabab反轉(zhuǎn)順序: abcbcbcdcdcdededeaeaeabab2用五個(gè)開關(guān)控制其工作：1 號(hào)開關(guān)控制其運(yùn)行 ( 啟 / 停 )。2 號(hào)開關(guān)控制其低速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.5 秒)。3 號(hào)開關(guān)控制其中速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步

2、距角需 0.1 秒)。4 號(hào)開關(guān)控制其低速運(yùn)行 (轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.03 秒)。5 號(hào)開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向 ( on 為正轉(zhuǎn)，off 為反轉(zhuǎn) )。二、課題要求：1按題意要求, . i/o編址,畫出控制梯形圖。2對(duì)梯形圖程序、硬件接線圖加以說明。3. 完成課程設(shè)計(jì)說明書輸入輸出編址控制步進(jìn)電機(jī)的個(gè)輸入開關(guān)及控制a、b、c、d、e五相繞組工作的輸出端在plc中的i/o編址如表1所示。表1 i/o地址分配表輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)元件名稱符號(hào)地址編碼元件名稱符號(hào)地址編碼啟/停開關(guān)sb1i0.0a繞組aq0.00.5s低速運(yùn)行開關(guān)sb2i0.1b繞組bq0.10.1s中速運(yùn)行開關(guān)sb3i0.2c繞組cq0.20.0

3、3s高速運(yùn)行開關(guān)sb4i0.3d繞組dq0.3控制轉(zhuǎn)向開關(guān)qsi0.4e繞組eq0.4選擇plc類型根據(jù)上圖的i/o分配表通過查閱手冊(cè)選擇s7-200 cpu222基本單元（8入/6出）1臺(tái) plc外部接線圖plc外部接線圖的輸入輸出設(shè)備、負(fù)載電源的類型等的設(shè)計(jì)就結(jié)合系統(tǒng)的控制要求來設(shè)定。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用五相十拍控制外部接線圖如圖31所示。圖1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用五相十拍控制外部接線圖 控制流程圖由于上述具體控制要求，可作出步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的程序框圖，如圖32所示。以工作框圖為基本依據(jù)，結(jié)合考慮控制的具體要求，首先可將梯形圖程序分為4個(gè)模塊進(jìn)行編程，即模塊1：步進(jìn)速度選擇；模塊2：起動(dòng)、停止；模塊3：

4、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)；模塊4：移位控制功能模塊；模塊:5：a、b、c、d、e五相繞組對(duì)象控制。然后，將各模塊進(jìn)行連接，最后經(jīng)過調(diào)試、完善、實(shí)現(xiàn)控制要求。首次選擇步進(jìn)速度啟/停正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)位移寄存器賦初值低速中速高速發(fā)出位移脈沖執(zhí)行位移位移輸出控制電機(jī)步進(jìn)十拍計(jì)數(shù)開始 ny 圖2 控制流程圖 梯形圖程序設(shè)計(jì)步進(jìn)控制設(shè)計(jì)采用移位指令進(jìn)行步進(jìn)控制。首先指定移位寄存器mw0，按照五相十拍的步進(jìn)順序，移位寄存器的初值見表2。表2 移位寄存器初值 m1.1 m1.0 m0.7 m0.6 m0.5 m0.4 m0.3 m0.1 m0.01 0 0 0 0 0 0 0 0每右移1位，電機(jī)前進(jìn)一個(gè)布距角（一拍），完成十拍后

5、重新賦初值其中m1.2、m1.3、m1.4、m1.5、m1.6和m1.7始終為“0”。據(jù)此，可作出移位寄存器輸出狀態(tài)及步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)繞組的狀態(tài)真值表，如表1、2所示。從而得出五相繞組的控制邏輯關(guān)系式：正轉(zhuǎn)時(shí)a相 q0.0=m1.1+m0.3+m0.2+m0.1+m0.0b相 q0.1=m1.1+m1.0+m0.7+m0.1+m0.0c 相q0.2=m1.1+m1.0+m0.7+m0.6+m0.5d相 q0.3=m0.7+m0.6+m0.5+m0.4+m0.3e相 q0.4= m0.5+m0.4+m0.3+m0.2+m0.1反轉(zhuǎn)時(shí)a相 q0.0=m1.1+m1.0+m0.7+m0.6+m0.0b

6、相 q0.1=m1.1+m1.0+m0.2+m0.1+m0.0c相 q0.2=m0.4+m0.3+m0.2+m0.1+m0.0d相 q0.3=m0.6+m0.5+m0.4+m0.3+m0.2e相 q0.4=m1.0 +m0.7+m0.6+m0.5+m0.4表1 移位寄存器輸出狀態(tài)及步進(jìn)電機(jī)繞組狀態(tài)真值表（正轉(zhuǎn)）移位寄存器mw0正轉(zhuǎn)m1.1m1.0m0.7m0.6m0.5m0.4m0.3m0.2m0.1m0.0abcde10000000001110001000000000110000100000000111000010000000011000001000000011100000100000001

7、1000000100010011000000010010001000000001011001000000000111000表2 移位寄存器輸出狀態(tài)及步進(jìn)電機(jī)繞組狀態(tài)真值表（反轉(zhuǎn)）移位寄存器mw0反轉(zhuǎn)m1.1m1.0m0.7m0.6m0.5m0.4m0.3m0.2m0.1m0.0abcde100000000011000010000000011001001000000010001000100000010011000010000000011000001000000111000000100000110000000010001110000000001001100000000000111100 梯形圖設(shè)計(jì)

8、 啟停使用單按鈕控制。梯形圖設(shè)計(jì)如下，首先，按sb2(sb3或sb4)初次選擇一種步進(jìn)速度， 五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的速度由定時(shí)器t33控制，把三個(gè)值50、10、3分別送到vw100可得到低速、中速、高速三種速度。再按sb1，m2.0得電，移位寄存器賦初值，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，且定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，到設(shè)定值時(shí)，t33得電動(dòng)作，移位寄存器值右移一位，c21計(jì)數(shù)一次，然后t33重新計(jì)時(shí)。計(jì)數(shù)十次后動(dòng)作c21使移位寄存器重新賦值，依次循環(huán)。qs控制正反轉(zhuǎn)，on時(shí)i0.4得五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，off時(shí) i0.4失電五相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為反轉(zhuǎn)。再按一下sb1，c20動(dòng)作，m20失電，c21復(fù)位電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 語(yǔ)句表 設(shè)計(jì)總結(jié)通

9、過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了plc的基本編程方法，對(duì)plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視。在課程設(shè)計(jì)過程中我了解到，plc并不是一門單一的編程技術(shù)，它是一門系統(tǒng)專業(yè)課程。plc可以廣義的認(rèn)為是一臺(tái)背嵌入操作系統(tǒng)的高可靠性pc機(jī)。首先需要精深plc本身的編程語(yǔ)言梯形圖、語(yǔ)句表語(yǔ)言。達(dá)到這個(gè)水平你只能讀懂編好的程序，并可以設(shè)計(jì)一些工程需要程序。在一些大型程序中還需要用到數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí)，plc入門很快但要不斷進(jìn)取努力。最后感謝在大學(xué)三年半期間，傳授我知識(shí)的老師們，感謝在學(xué)習(xí)和生活上給予我

10、幫助的同學(xué)們，沒有他們的幫助就沒有我今天的成績(jī)。參考文獻(xiàn)1張萬(wàn)忠，劉明芹.電氣與plc控制技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社，20032程子華，plc原理與實(shí)例分析.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，20063廖常初，plc編程及應(yīng)用.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，20054高欽和，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)及其設(shè)計(jì)實(shí)例.北京:高等教育出版社，20045李緩，plc原理與應(yīng)用.北京：北京郵電大學(xué)出版社，20056 林明星，電氣控制及可編程序控制器m .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20047 周淑珍、高鴻斌, plc分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，20048 王玉中, 電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù).河南：河南科學(xué)技術(shù)出版社，200

11、69 孫平, 可編程序控制器原理及應(yīng)用，北京：高等教育出版社，200310 張新軍,電氣控制與plc技術(shù)及應(yīng)用.濟(jì)源：濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院出版社，200611 張進(jìn)秋主編.可編程控制器原理及應(yīng)用實(shí)例m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200412 江秀漢、湯楠主編.可編程序控制器原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版，20013 陳新華主編.電工技術(shù)與可編程序控制器實(shí)踐.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200214 賀哲榮，石帥軍 流行plc實(shí)用程序及設(shè)計(jì) 西安電子科技大學(xué)出版社15 阮友德 電氣控制與plc實(shí)訓(xùn)教程 人民郵電出版社16 宋君烈 可編程控制器實(shí)驗(yàn)教程 東北大學(xué)出版社17 李俊秀 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)

12、化學(xué)工業(yè)出版社ut2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rtipa1ypczeuqxpkbhtvdcooqozxuz3vjrzmocijym62

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