PLC課程設(shè)計(jì)報(bào)告智能競(jìng)賽搶答器顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院 第一章 概述 近年來隨著科技的飛速發(fā)展，plc的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月異更新。在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制的plc應(yīng)用系統(tǒng)中，plc往往是作為一個(gè)核心的部件來使用，針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象的特點(diǎn)，配以其他器件來加以完善。plc是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)、通信、聯(lián)網(wǎng)以及自動(dòng)控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破魇请S著技術(shù)的進(jìn)步與現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，為適應(yīng)多品種，小批量生產(chǎn)的需要，生產(chǎn)發(fā)展起來的一種新型的工業(yè)控制裝置。plc自1969年問世以來，雖然僅40多年，但是由于在工業(yè)自動(dòng)化各領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。有人將它與數(shù)控技術(shù)、cad/cam技

2、術(shù)工業(yè)機(jī)械人技術(shù)并稱為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的四大支柱。可編程控制器在我國(guó)已經(jīng)廣泛應(yīng)用國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，成為提高傳統(tǒng)工業(yè)裝備水平和技術(shù)能力的重要設(shè)備和強(qiáng)大支柱。隨著全球一體化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，努力發(fā)展可編程控制器在我國(guó)的大規(guī)模應(yīng)用，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可編程序控制器技術(shù)，應(yīng)是廣大技術(shù)人員努力的方向。所以作為未來技術(shù)領(lǐng)域的核心人員，現(xiàn)在我們應(yīng)該全面學(xué)習(xí)和應(yīng)用plc方面的知識(shí)。 現(xiàn)代電氣控制與plc應(yīng)用技術(shù)是我們上學(xué)期開的一門技術(shù)課，也是一門非常重要的專業(yè)課，對(duì)于以后的工作有很大的幫助。為了能更好的認(rèn)識(shí)和理解plc方面的知識(shí)，學(xué)校為我們安排三周這反面的課程設(shè)計(jì)，以便能更好的掌握和應(yīng)用這門技術(shù)。

3、這次課設(shè)目的熟練使用各基本指令，根據(jù)控制要求，掌握plc的編程方法和程序調(diào)試方法，了解使用plc解決一個(gè)實(shí)際問題的全過程。課設(shè)的任務(wù)在完成“可編程控制器及應(yīng)用”課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用該課程知識(shí)并結(jié)合相關(guān)專業(yè)課程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),達(dá)到：掌握控制系統(tǒng)工藝流程的分析方法，掌握plc設(shè)計(jì)的cpu模塊選型、i/o配置、順序功能流程圖及電氣控制接線圖設(shè)計(jì)基本方法；掌握plc基于順序功能流程圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法；最終使學(xué)生在完成plc專題以后，加深理解和鞏固課程知識(shí)，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決工程實(shí)際問題的能力。第二章 plc介紹2.1 plc的基本概念早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(pro

4、grammable logic controller,plc)，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱pc。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱plc,plc自1966年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（dec）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。 2.2 plc的基本結(jié)構(gòu)plc實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源 plc的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著

5、十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此plc的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將plc直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元(cpu) 中央處理單元(cpu)是plc的控制中樞。它按照plc系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)plc投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯

6、或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高plc的可靠性，近年來對(duì)大型plc還采用雙cpu構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三cpu的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)cpu出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 c、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是plc與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電

7、路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用plc通過現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、rs485、profibus-dp通訊模塊等。2.3 plc的工作原理一. 掃描技術(shù) 當(dāng)plc投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，plc的cpu以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 (一) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，plc以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入i/o映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出

8、刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，i/o映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 (二) 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，plc總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在i/o映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的

9、特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在i/o映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在i/o映象區(qū)或系統(tǒng)ram存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即i/o指令則可以直接存取i/o點(diǎn)。即使用i/o指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從i/o模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 （三）輸出刷新階段 當(dāng)掃描用

10、戶程序結(jié)束后，plc就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是plc的真正輸出。 .2.4 plc內(nèi)部運(yùn)作方式雖然plc所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計(jì)時(shí)器與計(jì)數(shù)器等名稱，但plc內(nèi)部并非實(shí)體上具有這些硬件，而是以內(nèi)存與程式編程方式做邏輯控制編輯，并借由輸出元件連接外部機(jī)械裝置做實(shí)體控制。因此能大大減少控制器所需之硬件空間。實(shí)際上plc執(zhí)行階梯圖程式的運(yùn)作方式是逐行的先將階梯圖程式碼以掃描方式讀入cpu 中并最后執(zhí)行控制運(yùn)作。在整個(gè)的掃描過程包括三大步驟，“輸入狀態(tài)檢查”、“程式執(zhí)行”、“輸出

11、狀態(tài)更新”說明如下： 步驟一“輸入狀態(tài)檢查”：plc首先檢查輸入端元件所連接之各點(diǎn)開關(guān)或傳感器狀態(tài)（1 或0 代表開或關(guān)），并將其狀態(tài)寫入內(nèi)存中對(duì)應(yīng)之位置xn。步驟二“程式執(zhí)行”：將階梯圖程式逐行取入cpu 中運(yùn)算，若程式執(zhí)行中需要輸入接點(diǎn)狀態(tài)，cpu直接自內(nèi)存中查詢?nèi)〕?。輸出線圈之運(yùn)算結(jié)果則存入內(nèi)存中對(duì)應(yīng)之位置，暫不反應(yīng)至輸出端yn。步驟三“輸出狀態(tài)更新”：將步驟二中之輸出狀態(tài)更新至plc輸出部接點(diǎn)，并且重回步驟一。 此三步驟稱為plc之掃描周期，而完成所需的時(shí)間稱為plc 之反應(yīng)時(shí)間，plc 輸入訊號(hào)之時(shí)間若小于此反應(yīng)時(shí)間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)

12、會(huì)被更新一次，因此稱此種運(yùn)作方式為輸出輸入端“程式結(jié)束再生”。第三章 搶答器3.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)用plc來解決實(shí)際問題的思路。2.掌握定時(shí)器的格式及編程方法。3.學(xué)會(huì)用互鎖和自鎖電路為基礎(chǔ)構(gòu)成各輸出電路。4.熟悉plc裝置，ctsc-200系列可編程控制器的外部接線方法。3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)智能競(jìng)賽搶答顯示系統(tǒng)，使用參加競(jìng)賽人分為兒童組、學(xué)生組、成人組,其中兒童兩人，學(xué)生為一人，成人二人，主持人一人?？刂埔螅寒?dāng)主持人按下sbo后,指示燈lo亮,表示搶答開始,參賽者方可開始按下按鈕搶答；為了公平，要求兒童組只需一人按下按鈕，其對(duì)應(yīng)的指示燈亮，而成人組需要二人同時(shí)按下二個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的指示燈

13、才亮；當(dāng)一個(gè)問題回答完畢，主持人按下sb1，一切狀態(tài)復(fù)位 ；當(dāng)搶答開始后時(shí)間超過30秒，無(wú)人搶答，此時(shí)鈴響，提示搶答時(shí)間已過，此題作廢。圖1-1 搶答示意圖l.設(shè)計(jì)程序根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及plc的1/0分配表，并設(shè)計(jì)合適的程序。2.設(shè)計(jì)接線圖根據(jù)1/0分配表,連接系統(tǒng)接線圖。3.系統(tǒng)調(diào)試（1） 輸入程序。按前面介紹的程序輸入方法,用手持式編程器(或計(jì)算機(jī))正確輸入程序。（2）系統(tǒng)調(diào)試。按設(shè)計(jì)的系統(tǒng)接線圖正確連接好輸出設(shè)備,進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試,觀察是否能按照控制要求搶答，否則，檢查電路并修改、調(diào)試程序,直至能按控制要求顯示。3.3 所需的設(shè)備1ctsc-200 plc 1臺(tái)2編程電纜 1根3連接導(dǎo)線

14、 若干3.4 訓(xùn)練內(nèi)容搶答系統(tǒng)i/o分配表類別元件元件號(hào)備注輸入sb0i0.0搶答開始sb1i0.1返回原狀sb11i0.2兒童搶答sb12i0.3兒童搶答sb21i0.4學(xué)生搶答sb31i0.5成人搶答sb32i0.6成人搶答輸出l0q0.0表示搶答已經(jīng)開始燈l1q0.1兒童搶答成功燈l2q0.2學(xué)生搶答成功燈l3q0.3成人搶答成功燈鈴q0.4搶答時(shí)間已過鈴梯形圖3.5 訓(xùn)練步驟1、輸入程序（1）將編程電纜線連接到計(jì)算機(jī)和plc的編程口。（2）接通plc電源，并將運(yùn)行開關(guān)打到stop狀態(tài)。（2）將梯形圖程序輸入到計(jì)算機(jī)中，并下載程序到plc，并對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，記錄調(diào)試結(jié)果。2、連接電路

15、 按訓(xùn)練內(nèi)容連接好外部電路。3、通電觀察（1）經(jīng)教師檢查接線正確后，接通dc電源。（2）分別按對(duì)應(yīng)開關(guān)或按鈕，觀察運(yùn)行結(jié)果第四章 交通燈4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）練習(xí)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的基本使用方法。（2）掌握plc的編程和調(diào)試方法。（3）對(duì)應(yīng)用plc解決實(shí)際問題的全過程有個(gè)初步了解。4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備（1）編程器1臺(tái)（pc機(jī)）。（2）實(shí)驗(yàn)裝置1臺(tái)（含s7-200 24點(diǎn)cpu）。（3）導(dǎo)線若干。 圖1 交通燈模擬控制板4.3 控制要求及參考 交通路口紅、黃、綠燈的基本控制要求如下： 路口某方向綠燈顯示（另一方向亮紅燈）10秒后，黃燈以占空比為50的一秒周期（0.5秒脈沖寬度）閃爍3次（另一方向亮紅燈）

16、，然后變?yōu)榧t燈（另一方向綠燈亮、黃燈閃爍），如此循環(huán)工作。plc i/o端口分配： sb1 i0.0 起動(dòng)按鈕 sb2 i0.1 停止按鈕 hl1（hl7） q0.0 東西紅燈 hl2（hl8） q0.1 東西黃燈 hl3（hl9） q0.2 東西綠燈 hl4（hl10） q0.4 南北紅燈 hl5（hl11） q0.5 南北黃燈 hl6（hl12） q0.6 南北綠燈plc參考電路：圖2 紅綠燈控制plc電氣原理圖4.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求（1）按參考電路圖完成plc電路接線（配合通用器件板開關(guān)元器件）。（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉?。?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。（4）通過實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，顯示出正確運(yùn)行

17、結(jié)果。注意：程序上、下載時(shí)，必須給plc上電，并將cpu置于stop狀態(tài)。4.5 設(shè)計(jì)過程 在該程序中用到定時(shí)器控制紅綠燈的亮燈時(shí)間和閃爍電路，由于黃燈是在一秒內(nèi)閃爍一次并且占空比是50%，而sm0.5 該位提供時(shí)鐘脈沖，該脈沖在1秒鐘的周期時(shí)間內(nèi)off（關(guān)閉）0.5秒，on（打開）0.5秒，所以用sm0.5控制閃爍電路。使用定時(shí)器控制時(shí)間時(shí)為簡(jiǎn)便起見，在這我們使用時(shí)間的累加。設(shè)計(jì)程序梯形圖如下：4.6 創(chuàng)建組態(tài)王4.6.1 組態(tài)王概述 組態(tài)軟件是工業(yè)控制應(yīng)用軟件的開發(fā)平臺(tái)，它提供了一個(gè)良好開發(fā)環(huán)境，如：提供了許多繪圖元素、控件、報(bào)表格式、報(bào)警方式等，使開發(fā)人員不必把精力集中在繪制人機(jī)界面上，

18、而專心考慮如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，使開發(fā)工作變得輕松容易、簡(jiǎn)單高效。目前我國(guó)引進(jìn)的組態(tài)軟件有：美國(guó)的fix32、ifix，德國(guó)的wincc等。國(guó)產(chǎn)的組態(tài)軟件有組態(tài)王、開物、世紀(jì)星、力控、fameview、mcgs等，其中亞控公司開發(fā)的組態(tài)王是一個(gè)非常優(yōu)秀的軟件。4.6.2 組態(tài)王程序設(shè)計(jì)進(jìn)入組態(tài)王的“工程管理器”，新建工程，選擇工程所在的路徑，添加工程名稱和描述，即可建立新工程。雙擊工程名，進(jìn)入“工程瀏覽器”，設(shè)置端口，單機(jī)“com1”，然后雙擊新建圖標(biāo)，按照向?qū)?，依次選擇plc-s7200-ppi-自定義設(shè)備名稱plc1-指定串口為com1-設(shè)備地址為2。單擊“數(shù)據(jù)詞典”，單擊新建，依次設(shè)計(jì)如下

19、設(shè)計(jì)變量變量名稱變量類型連接設(shè)備寄存器開關(guān)量報(bào)警東西紅燈i/o離散plc1q0.0勾選東西黃燈i/o離散plc1q0.1勾選東西綠燈i/o離散plc1q0.2勾選南北紅燈i/o離散plc1q0.4勾選南北黃燈i/o離散plc1q0.5勾選南北綠燈i/o離散plc1q0.6勾選啟動(dòng)開關(guān)i/o離散plc1i0.0勾選關(guān)閉開關(guān)i/o離散plc1i0.1勾選4.6.3 組態(tài)王畫面設(shè)計(jì)單擊“畫面”，雙擊“新建”，可打開組態(tài)王畫面設(shè)計(jì)界面，單擊“t”，在界面上輸入“紅綠燈運(yùn)行顯示”，選中后，在工具欄選擇顏色和修改字體工具，可修改字體的大小、類型和顏色。單擊工具欄中的“折線”工具，可繪制線段，單擊工具欄中的

20、圖庫(kù)，選擇“指示燈”，雙擊圖標(biāo)后，在界面內(nèi)即可得到圖形，調(diào)整大小使圖形美觀，得到如下圖形：4.6.4 畫面連接雙擊圖標(biāo)，設(shè)置報(bào)警色為相應(yīng)的顏色（紅色為紅色），正常色為淡色，單擊“？”將相應(yīng)的燈設(shè)置為相應(yīng)的變量名稱。4.6.5 組態(tài)王模擬監(jiān)控進(jìn)入“view”界面，課觀察到相應(yīng)畫面第五章 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制5.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會(huì)用plc來解決實(shí)際問題的思路。2.掌握定時(shí)器的格式及編程方法。3.學(xué)會(huì)用互鎖和自鎖電路為基礎(chǔ)構(gòu)成各輸出電路。4.熟悉plc裝置，ctsc-200系列可編程控制器的外部接線方法。5.2 設(shè)計(jì)要求1. 兩相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有2個(gè)繞組：ab正轉(zhuǎn)順序：ab 反轉(zhuǎn)順序：ba2. 用五個(gè)開關(guān)控

21、制其工作：1好開關(guān)控制其運(yùn)行（啟/停）2好開關(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)步距角需0.1秒）4號(hào)開關(guān)控制其高速運(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為正傳，off為反轉(zhuǎn)）5.3 所需的設(shè)備1. ctsc-200 plc 1臺(tái)2編程電纜 1根3連接導(dǎo)線 若干5.4 步進(jìn)電機(jī)的接法 5.4.1 串聯(lián)接法串聯(lián)接法比較簡(jiǎn)單，也容易理解。分別把4相繞組相鄰的兩相串接起來即可，共有兩種接法。繞組的接法如圖1和圖2所示。圖1. 2相8線電機(jī)繞組的串聯(lián)接法1（錯(cuò)誤接法）圖2. 2相8線電機(jī)繞組的串聯(lián)接法2（正確接法） 根據(jù)接法1和接法2分別接好

22、電路后，發(fā)現(xiàn)按照接法1連接后，轉(zhuǎn)子不動(dòng)；只有按照接法2連接，電機(jī)才能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。接法2對(duì)應(yīng)的db15連接器接法如圖3所示。圖3. 2相8線步進(jìn)電機(jī)串聯(lián)接法對(duì)應(yīng)的連接器5.4.2 并連接法并聯(lián)接法稍復(fù)雜些，需將四相繞組相鄰的兩相分別并接在一起，共有兩種接法。繞組的接法如圖4和圖5所示。圖4. 2相8線電機(jī)繞組的并聯(lián)接法1（錯(cuò)誤接法）圖5. 2相8線電機(jī)繞組的并聯(lián)接法2（正確接法）根據(jù)接法1和接法2分別接好電路后，發(fā)現(xiàn)按照接法1連接后，轉(zhuǎn)子不動(dòng)；只有按照接法2連接，電機(jī)才能正常轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)的db15連接器接法如圖6所示。圖6. 2相8線步進(jìn)電機(jī)并聯(lián)接法對(duì)應(yīng)的連接器5.4.3 分析及總結(jié)圖7所示為smd

23、2001步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器2相8線步進(jìn)電機(jī)的接線圖。從圖中可以看出，驅(qū)動(dòng)器給步進(jìn)電機(jī)發(fā)送脈沖的順序?yàn)閜hase 1 - return 1 - return 2 - phase 2 - phase 3 - return 3 - return 4 - phase4，因而，只有圖2和圖5所對(duì)應(yīng)的接法正確。圖7. smd2001驅(qū)動(dòng)器與2相8線電機(jī)連接的接線圖串聯(lián)連接的電機(jī)，由于每一相繞組電阻增大，電流較小，一般將驅(qū)動(dòng)器的電流設(shè)定為電機(jī)相電流的0.7倍，這種接法的電機(jī)發(fā)熱量小，低頻力矩較大；并聯(lián)連接的電機(jī)，電感較小，一般將驅(qū)動(dòng)器的電流設(shè)定為電機(jī)相電流的1.4倍，所以啟動(dòng)、停止速度較快，高頻力矩有所增大，但

24、電機(jī)發(fā)熱量大。但是步進(jìn)電機(jī)有點(diǎn)溫度是正常的，只要低于電機(jī)的消磁溫度就行，一般步進(jìn)電機(jī)的消磁溫度在105度左右。5.5 設(shè)計(jì)接線圖根據(jù)1/0分配表,連接系統(tǒng)接線圖 當(dāng)脫機(jī)信號(hào)free為低電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出到電機(jī)的電流被切斷，電機(jī)轉(zhuǎn)子處于自由狀態(tài)(脫機(jī)狀態(tài))。在有些自動(dòng)化設(shè)備中，假如在驅(qū)動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸(手動(dòng)方式)，就可以將free信號(hào)置低，使電機(jī)脫機(jī)，進(jìn)行手動(dòng)操作或調(diào)節(jié)。手動(dòng)完成后，再將free信號(hào)置高，以繼續(xù)自動(dòng)控制。5.6 設(shè)計(jì)程序 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡(jiǎn)單。 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求及plc的1/0分配表，并設(shè)計(jì)合適的程序。梯形圖結(jié)論 本次課程設(shè)計(jì)的寫作是在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行的。針對(duì)在寫作過程中遇到許多的難題老師都給以認(rèn)真的解釋，為此，向老師表示最衷心的謝意。通過這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)plc有了更為系統(tǒng)的了解和認(rèn)識(shí)，plc是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目的是用來取代繼電器、執(zhí)