畢業(yè)設(shè)計95西北第二民族學(xué)院PLC在步進電機速度控制中的應(yīng)用

1、西北第二民族學(xué)院課程設(shè)計報告 系部、中心 電氣信息工程學(xué)院 姓 名 馬 靜 學(xué) 號 20030138 專 業(yè) 自 動 化 班 級 03級自動化 同組人員 廖嬌 王穎 鄭清樺 課程名稱 可編程序控制器PLC應(yīng)用技術(shù) 題目名稱 PLC在步進電機速度控制中的應(yīng)用 起止時間 202006.12.22 評定成績 指導(dǎo)教師簽名 西北第二民族學(xué)院教務(wù)處制?可編程控制器及應(yīng)用?課程設(shè)計評分標準1、對可編程控制器的應(yīng)用要有簡短的表達，對課程設(shè)計的目的和意義的表述和理解。 10分2、根據(jù)題目要求分析并作出總體方案的設(shè)計，要求畫出工作示意圖和工藝順序圖，程序流程圖。 10分3、接口電路設(shè)計：1按給定的要求設(shè)計出PL

2、C接口分配電路圖強電電路圖 5分2按給定的要求分配輸入輸出接口編號 5分3、軟件設(shè)計：1按給定的要求正確的畫出梯型圖 5分2 按所設(shè)計系統(tǒng)的要求給出正確的程序流程圖 5分3根據(jù)梯型圖要求編寫出主程序 5分4、設(shè)計報告的書寫：1有所需的正確的設(shè)計圖 5分2說明了用PLC設(shè)計的根本原理和設(shè)計要求與方法 5分3說明了硬、軟件設(shè)計的根本原理和方法 5分4課程設(shè)計總結(jié) 10分5、按時完成設(shè)計任務(wù) 5分6、考勤 5分7、辯論兩個設(shè)計中的問題 20分辯論情況1、2、3、模擬實驗情況1、2、可編程控制器在步進電機速度控制中的應(yīng)用步進電機又稱脈沖電動機，是數(shù)字控制系統(tǒng)中的一種重要執(zhí)行元件。它是一種用脈沖進行控制

3、，并將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或轉(zhuǎn)速的執(zhí)行電動機。步進電機每輸入一個電脈沖就前進一步，其輸出的角位移量與輸入的電脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速與電脈沖頻率成正比。這些關(guān)系將不受電源電壓、負載、環(huán)境、溫度等因數(shù)的影響。步進電機可在很寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)調(diào)速、快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)。進步電機廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、加工中心等現(xiàn)代先進加工設(shè)備和自動化設(shè)備。PLC可編程控制器作為計算機技術(shù)和繼電器接觸器相結(jié)合的產(chǎn)物，可用于實現(xiàn)步進電機的過程控制，使步進電機動作的抗干擾力強、可靠性高，同時，由于實現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活，便于在線修改。本文主要分析說明三相三拍步進電機的PLC編程控制速度。一、 設(shè)計題目控制步進電

4、機實現(xiàn)三種調(diào)速，按下開關(guān)1，每分鐘為1轉(zhuǎn)，按下開關(guān)2，每分鐘為5轉(zhuǎn)，按下開關(guān)3，每分鐘為10轉(zhuǎn)，按下開關(guān)4，反轉(zhuǎn)每分鐘1轉(zhuǎn)，按下開關(guān)5，反轉(zhuǎn)每分鐘10轉(zhuǎn)，按下開關(guān)6啟動，按下開關(guān)7停止，步進電機為三相三拍制，系統(tǒng)要有正反轉(zhuǎn)顯示，要求步進電機運行狀態(tài)顯示。二、 硬件原理圖1、I/O分配表輸入輸出信號名稱地址號信號名稱地址號啟動開關(guān)K100000A相01200停止開關(guān)K200001B相01201正轉(zhuǎn)開關(guān)K300002C相01202反轉(zhuǎn)開關(guān)K400003速度1K5每分鐘1轉(zhuǎn)00004速度2K6每分鐘5轉(zhuǎn)00005速度3K7每分鐘10轉(zhuǎn)000062、硬件連接圖二、 總體方案設(shè)計分析對設(shè)計方案進行總體分

5、析，啟動按鈕按下，停止按鈕處于常閉狀態(tài)，進行正轉(zhuǎn)啟動，反轉(zhuǎn)按鈕處于閉合狀態(tài)，二者為互鎖。正轉(zhuǎn)狀態(tài)下的三速度的轉(zhuǎn)換，觀察輸出通道的輸出狀態(tài)，既在1r/min，5r/min，10r/min三種狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速情況。將正轉(zhuǎn)按鈕關(guān)閉，反轉(zhuǎn)按鈕處于開狀態(tài)，在1r/min，10r/min兩種狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速情況觀察A相，B相，C相的輸出。在正轉(zhuǎn)狀態(tài)ABCA，反轉(zhuǎn)狀態(tài)ACBA。最后進行狀態(tài)觀察，并進行梯形圖與程序的設(shè)計和修正。1、 控制要求：1三相步進電動機有三個繞組: A、B、C 正轉(zhuǎn)通電順序為：ABCA輸入與輸出邏輯關(guān)系TABCT1100T2010T3001 反轉(zhuǎn)通電順序為：ACBA由三相三拍的時序,各相通斷的

6、條件為:1)A相通T1時間后A相斷,B相通;2)B相通T2時間后B相斷,C相通;3)A相通T3時間后A相斷,B相通;2用7個開關(guān)控制其工作1#開關(guān)控制其運行啟動2#開關(guān)控制其運行停止3#開關(guān)控制其正轉(zhuǎn)運行4#開關(guān)控制其反轉(zhuǎn)運行5#開關(guān)控制其轉(zhuǎn)速為每分鐘1轉(zhuǎn)6#開關(guān)控制其轉(zhuǎn)速為每分鐘5轉(zhuǎn)7#開關(guān)控制其轉(zhuǎn)速為每分鐘10轉(zhuǎn)3定時器的時間計算3、分析設(shè)計過程1電機的啟動停止控制01000位內(nèi)部繼電器，按下啟動開始工作，按下停止后，停止工作。2速度開關(guān)選擇只有在速度選擇開關(guān)按下時才能工作，速度開關(guān)為三檔自鎖式開關(guān)，即一次只有一個為按下狀態(tài)，保證不會出現(xiàn)同時有為兩個或兩個以上的速度同時出現(xiàn)。01001是保

7、證有速度輸入時才可進入步進電機的驅(qū)動。3轉(zhuǎn)速設(shè)置三種轉(zhuǎn)速每拍的時間分別為0.17s,0.03s,0.02s。為定時器設(shè)定定時時間，步進電機的旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)置，每次只有一個時間值被設(shè)置，時間保存在AR01中。4正轉(zhuǎn)輸出5反轉(zhuǎn)輸出四、 軟件流程圖五、梯形圖與程序清單1、梯形圖2、程序清單 LD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000LD00004OR00005OR00006AND01000OUT01001LD01001OUT TR0LDTR0AND 00004MOV(21)#0017AR01LDTR0AND 00005MOV(21)#0003AR01LDTR0AND 00006

8、MOV(21)#0002AR01LD01001ANDNOT01202OR01202ANDNOT01201AND00002ANDNOT00003TIMH000AR01LD01001ANDNOT01201OR01201ANDNOT01202AND00003ANDNOT00002TIMH004AR01LDTIM000ORTIM004OUT01200LDNOT01201AND01200OR01201ANDNOT01202AND00002ANDNOT00003TIMH001AR01LDNOT01202AND01200OR01202ANDNOT01201AND00003ANDNOT00002TIMH006

9、AR01LDTIM001ORTIM006OUT01201LDNOT01202AND01201OR01202ANDNOT01200AND00002ANDNOT00003TIMH002AR02LDNOT01201AND01202OR01201ANDNOT01200AND00003ANDNOT00002TIMH005AR01LDTIM002ORTIM005OUT01202END六、設(shè)計總結(jié)和心得體會1、設(shè)計總結(jié)：最初設(shè)計的為步進電機三相六拍控制，因在軟件設(shè)計時，無法實現(xiàn)六拍循環(huán)輸出，故設(shè)計方案該為三相三拍。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制出現(xiàn)問題，沒有反轉(zhuǎn)輸出，通過檢查再設(shè)計，在三相定時器處加上正反轉(zhuǎn)開關(guān)互鎖，解決此問題。2、心得體會：通過本次課程設(shè)計，熟悉和掌握了可編程控制器的軟件和硬件設(shè)計的方法、步驟。能夠集體討論設(shè)計題目，獨立的分析系統(tǒng)方案論證設(shè)計、編程、軟件硬件調(diào)試、查閱資料、繪圖、編寫說明書等問題，真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。通過本