三相六拍步进电动机控制程序的设计
013012 《PLC原理及应用》课程设计课题
《PLC原理及应用》课程设计任务书PLC A组一、五层电梯PLC梯形图程序控制要求：1. 解读程序，写出各控制段的说明2.输入程序，并完成电梯模型与PLC的接线3.对PLC母子机完成配置4.运行程序并调试5.画出电梯运行程序的框图，并对程序输入过程作必要的说明，对调试过程作小结二、全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试1. 控制要求：（1）按下启动按钮及水位选择开关，注水直到高（中、低）水位，关水（2）2s后开始洗涤（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（5）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍（6）清洗完成，报警3s并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点：输出点：启动10001 低水位检测10009 启动洗衣机00001停止10002 手动排水10010 进水阀00002高水位10003 手动脱水10011 正转00003中水位10004 反转00004低水位10005 排水00005排空检测10006 脱水00006高水位检测10007 报警00007中水位检测100082. 若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）3. I/O编址4.编程并调试三、自行设计课题要求：设计十字路口交通灯控制课题及程序（1）观察桂林路漕宝路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序（2）设计课题：课题名称、控制要求、时序图、I/O编址（3）编程并调试（4）I/O端子接线图四、完成课程设计说明书1. 课题名称及要求2. 程序（包括注释）、框图、时序图、I/O接线图等3. 有关的说明及调试小结等4. 课程设计的心得《PLC原理及应用》课程设计任务书PLC B组一、饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试1. 控制要求：（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作（2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁（3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过瓶（4）可以手动对计数器清零（复位）2. 编程并调试3. 画出I/O端子接线图二、12层电梯楼层定位及十进制数显示梯形图控制程序设计与调试1. 控制要求：（1）根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层（2）用两个七段LED数码管作两位十进制层楼位置显示（注：若输出点不够，可借助两点内部继电器）（3）以00作维修显示并可手动关闭显示2. 编程、调试3. 七段码编码示意图、真值表、I/O端子接线图三、物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。
基于单片机的步进电机器控制设计
摘要本文应用单片机AT89C51和脉冲分配器PMM8713，步进电机驱动器，光电隔离器4N25等，构建了步进电机控制器和驱动器为一体的步进电机控制系统。
通过AT89C51和脉冲分配器PMM8713完成步进电机的各种运行控制方式，实现步进电机在3相6拍的工作方式下的正反转控制和加减速控制。
并通过步进电机丝杠连动，带动XY工作台的直线运动，实现从起点A点到预定点B点的位移控制。
整个系统采用模块化设计，结构简单，可靠，通过人机交互换接口可实现各功能设置，操作简单，易于掌握。
该系统可应用于步进电机在机电一体化控制等大多数场合。
关键词：步进电机单片机控制目录绪论 (1)1、步进电机及其发展 (1)1．1步进电机在我国的发展应用及前景 (2)1.2本文研究内容 (2)2、步进电机的分类、结构、工作原理及特性 (2)2.1步进电机的概念 (2)2.2步进电机的特点 (3)2.3步进电机的结构及工作原理 (3)2.4步进电机的常用术语 (4)3、步进电机的单片机控制 (5)3.1步进电机控制系统组成 (5)3.2步进电机控制系统原理 (6)3.3脉冲分配 (6)3.4步进电机与微型机的接口电路 (8)4、步进电机的运行控制 (9)4.1步进电机的速度控制 (9)4.2步进电机的位置控制 (9)4.3步进电机的加减速控制 (10)5、步进电机的程序设计 (11)5.1程序框图 (11)结论 (13)致谢辞 (13)参考文献 (13)绪论步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
利用DSP实现的步进电机控制器的设计
利用DSP实现的步进电机控制器的设计数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。
20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。
数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛的应用。
德州仪器、Freescale等半导体厂商在这一领域拥有很强的实力。
TMS320LF2407是TI公司主推的一种高性能、低价格DSP处理器，其处理速度达到30 MIPS,片内处理集成RAM、Flash及定时器外，还集成了A/D转换器、PWM控制器及CAN总线控制器等模块，特别适合于电机、电源变换等实时要求高的控制系统。
但是通常设计DSP程序的方法是，在DSP的集成开发环境CCS中用C语言设计，需要花费大量的时间用来编写和输入程序代码。
在Matlab中用图形化的方式设计DSP的程序，能够缩短产品的开发时间。
本文所介绍的是一种基于TMS320LF2407实现的步进电机控制系统的设计。
1 系统硬件构成整个系统分为五个部分组成：DSP中央控制器TMS320LF2407,步进电机及驱动，光电编码器，键盘及液晶显示部分，以及整个系统的外围电源电路及看门狗复位电路组成，。
在这个系统设计中，由键盘设定给定转速(位置)，通过中央控制器TMS320LF2407来产生PWM脉冲信号来控制步进电机的转速(位置)，可以采用光电编码器对步进电机的转速(位置)进行采样检测实现闭环控制，也可以采用开环控制无需转速(位置)信号，以上过程中的多个变量、参数可以在液晶显示屏上得到直观地反映。
整个硬件结构简单直观，中央控制器TMS320LF2407还剩余丰富的I/O及中断资源，在此设计基础上具有一定的扩展空间。
可编程控制器应用技术习题
可编程控制器应⽤技术习题可编程控制器应⽤技术课后作业基础知识模块1、PLC有哪些主要特点？2、当前PLC的发展趋势如何？3、.PLC的基本结构如何？试阐述其基本⼯作原理。
4、PLC主要有哪些技术指标？5、PLC有哪些编程语⾔？常⽤的是什么编程语⾔？6、说明FX2N系列PLC的主要编程组件和它们的组件编号。
7、PLC硬件由哪⼏部分组成？各有什么作⽤？8、PLC软件由哪⼏部分组成？各有什么作⽤？9、PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？10、PLC开关量输出接⼝按输出开关器件的种类不同，有⼏种形式？11、简述PLC的扫描⼯作过程。
12、为什么PLC中软继电器的触点可⽆数次使⽤？13、PLC扫描过程中输⼊映像寄存器和元件映象寄存器各起什么作⽤？14、PLC按I/O点数和结构形式可分为⼏类？基本技能模块1、简述输⼊继电器、输出继电器、定时器及计数器的⽤途。
2、定时器和计算器各有那些使⽤要素？如果梯形图线圈前的触点是⼯作条件，定时器和计数器⼯作条件有什么不同？3、画出与下列语句表对应的梯形图。
4、画出与下列语句表对应的梯形图。
5、写出下图所⽰梯形图1对应的指令表。
图 1 6、写出图梯形图2对应的指令表。
图 2 7、写出图3所⽰梯形图对应的指令表。
图 3 8、画出图4中M206的波形。
图 49、画出图5中Y0的波形。
图 510、⽤主控指令画出图6的等效电路，并写出指令表程序。
图 611、某抢答⽐赛，⼉童⼆⼈参赛且其中任⼀⼈按钮可抢得，学⽣⼀⼈组队。
教授⼆⼈参加⽐赛且⼆⼈同时按钮才能抢得。
主持⼈宣布开始后⽅可按抢答按钮。
主持⼈台设复位按钮，抢得及违例由各分台灯指⽰。
有⼈抢得时有幸运彩球转动，违例时有警报声。
设计抢答器电路。
12、设计⼀个节⽇礼花弹引爆程序。
礼花弹⽤电阻点⽕引爆器引爆，为了实现⾃动引爆，以减轻⼯作⼈员频繁操作的负担，保证安全，提⾼动作的准确性，今采⽤PLC 控制，要求编制以下两种控制程序。
步进电机工作原理及控制电路
//按键标志变量
flag1=0;
//步进数标志变量
init();
//液晶初始化子程序
while(1)
{
keyscan();
//键盘扫描子程序
if(flag==1)
{
zz();
//正转子程序
}
else if(flag==3) {
fz(); } writebjs(8,count); } }
//反转子程序
it 动机正转，其励磁顺序如图所示。若励磁信号反向传送，则步进电动机反转。励
磁顺序： A→AB→B→BC→C→CD→D→DA→A
A-B 表4.3 1-2 相励磁法
步进电动机的负载转矩与速度成反比，速度愈快负载转矩愈小，当速度快至 其极限时，步进电动机即不再运转。所以在每走一步后，程序必须延时一段时间。 下面介绍的是国产20BY-0型步进电机，它使用+5V直流电源，步距角为18度。电 机线圈由四相组成，即A、B、C、D四相，驱动方式为二相激磁方式，电机示意图 和各线圈通电顺序如图4.2和表4.1所示：
6
法增大起动电流，以提高步进电机转动力矩，即提高其工作频率。由于步进电机
是感性负载，所以进入绕组的电流脉冲是以指数形式上升，即这时电流脉冲i为：
i = IH (1 − e−1/Tj )
(4.4)
公式
其中：i是电流脉冲瞬时值；
IH 是在开关回路电压为u时的电流稳态值；
Tj 是开关回路的时间常数，Tj = L / ( RL + RC )
θ s = 2Π / Nrk
公式（4.1） 或
θ s = 360o / Nrk
公式（4.2）
其中：k是步进电机工作拍数，Nr是转子的齿数。
步进电机的PLC控制梯形图程序设计
2 梯形图程序设计
2. 1 输入/ 输出编址 控制步进电机的各输入开关及控制 A 、B 、C
三相绕组工作的输出端在 PL C 中的 I/ O 编址如 表 1 所示 。
表 1 输入/ 输出编址
输入端
I0. 0 步进电机正转起动按钮 Q0. 0
I0. 1 步进电机反转起动按钮 Q0. 1
I0. 2
A 相 Q0. 0 = M0. 5 + M0. 4 + M0. 0 B 相 Q0. 1 = M0. 4 + M0. 3 + M0. 2 C 相 Q0. 2 = M0. 2 + M0. 1 + M0. 0 反转时 A 相 Q0. 0 = M0. 5 + M0. 4 + M0. 0 B 相 Q0. 1 = M0. 2 + M0. 1 + M0. 0 C 相 Q0. 2 = M0. 4 + M0. 3 + M0. 2
Abstract : The PL C program cont rolling on t he stepping motor can be designed by diverse means. The paper put s forward t he design t hinking and met hod. The ladder program is programmed wit h“SHIF T”inst ruc2 tion of SIMA TIC S7 - 200 as t he keystone of cont rolling step - by - step and by means of program modu2 larization. Thus t he ladder is compact ,clear and flexible , and quite meet s t he cont rol requirement s. Key words : stepping motor ; PL C ; ladder ; SHIF T ; modularization
步进电机三相六拍环形分配器
10.2 步进电动机位置控制系统10.2.2 步进电动机的脉冲分配电路1. 硬件脉冲分配器电路步进电动机的脉冲分配可以由硬件和软件两种方法来实现。
硬件环形分配器需要根据步进电动机的相数和要求的通电方式而设计专门的电路，图10.6所示为一个三相六拍的环形分配器。
分配器的主体是三个J-K触发器。
三个J-K触发器的Q输出端分别经各自的功放线路与步进电动机A、B、C三相绕组连接。
当QA＝1时，A相绕组通电；QB＝1时，B相绕组通电；QC＝1时，C相绕组通电。
DR+和DR-是步进电动机的正反转控制信号。
正转时，各相通电顺序：A－AB－B－BC－C－CA反转时，各相通电顺序：A－AC－C－CB－B－BA图10.6 三相六拍环形分配器图10.6所示为的三相六拍环形分配器逻辑真值表如表10.1所示。
序号控制信号状态输出状态导电绕组表10.1 三相六拍环形分配器逻辑真值表2. 软件脉冲分配对于不同的计算机和接口器件，软件环分有不同的形式，现以AT89C51单片机配置的系统为例加以说明。
（1）由P1口作为驱动电路的接口控制脉冲经AT89C51的并行I/O接口P1口输出到步进电动机各相的功率放大器输入，设P1口的P1.0输出至A相，P1.1输出至B相，P1.2输出至C相。
（2）建立环形分配表为了使电动机按照如前所述顺序通电，首先必须在存储器中建立一个环形分配表，存储器各单元中存放对应绕组通电的顺序数值，如表10.2所示。
当运行时，依次将环形分配表中的数据，也就是对应存储器单元的内容送到P1口，使P1.0、P1.1、P1.2依次送出有关信号，从而使电动机轮流通电。
表10.2 三相六拍软件环形分配数据表表为三相六拍环形分配表，K为存储器单元基地址（十六位二进制数），后面所加的数为地址的索引值。
可见，要是电动机正转，只需依次输出表中各单元的内容即可。
当输出状态已是表底状态时，则修改索引值使下次输出重新为表首状态。
如要使电动机反转，则只需反向依次输出各单元的内容。
机电控制及可编程序控制器技术课程设计参考选题
《机电控制及可编程序控制器技术》课程设计参考选题选题1、气动机械手操作控制装置一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。
控制要求为：1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。
机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。
1、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；4、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。
三、设计要求1、输入输出点分配；2、画出PLC的输入输出设备的接线图；3、完成梯形图、指令表的程序设计；4、完成设计说明书选题2、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、控制要求1．系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。
2．控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。
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摘要目前世界上发达国家生产和使用的数量日益增多, 它作为工业控制器广泛地应用于冶金生产、汽车制造、石油化工、轻工食品、能源、交通等几乎所有工业领城。
其控制方法也从简单的单机开关量控制向过程控制、数字控制和多机网络控制方向发展。
传统电器控制, 使用最多的电器是继电器, 而且继电器控制采用固定接线, 很难适应产品机型的更新换代。
生产线承担的加工对象改变后, 加工控制程序随之改变要求。
对于大型自动化生产线的控制系统使用的继电器数很多, 这些有触点的电器工作频率较低, 在频繁动作的情况下, 寿命较短, 容易造成系统故障, 使生产运行的可靠性、稳定性降低。
使用比可编程控制器实现三相六拍步进电机驭动, 可使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高, 同时, 由于实现了模块化结构, 使系统构成十分灵活, 而且编程语言简单易学, 便于掌握。
可以进行在线修改,柔性好, 体积小, 维修方便。
步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点,所以常用作工业过程控制及仪器仪表的控制元件。
目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。
但采用单片机控制, 不仅要设计复杂的控制程序和I /O 接口电路, 实现比较麻烦,而且对工业现场的恶劣环境适应性差, 可靠性不高。
基于PLC 控制的步进电机具有设计简单, 实现方便, 定位精度高, 参数设置灵活等优点, 在工业过程控制中使用, 可靠性高, 监控方便。
下面介绍一种基于PLC 的步进电动机PTO 控制的方法。
目录摘要 (1)第一章步进电动机 (3)1.1 步进电机基础 (3)1.1.0 步进电机的主要特性 (3)1.1.1 三相六拍步进电机 (4)第二章三相六拍步进电动机控制程序的设计 (6)2.1 程序设计的基本思路 (6)2.1．1 三相六拍步进电机的控制要求 (6)2.1.2 控制程序框图及软件模块 (6)2.2 梯形图程序设计 (7)2.2．1 输入惭出编址 (7)2.2．2 状态真值表 (8)2．3 梯形图程序 (8)2.4 三相六拍步进电机控制语句表 (12)2.5 步进电机的I／O分配 (13)第三章 (14)3.1 程序的分析与比较 (14)3．1.0 简捷性 (14)3．2 柔性化 (14)3．2．1 步进速度的变化 (14)3．2．2 从三相六拍到五相十拍 (15)第四章总结 (16)参考文献 (17)第一章步进电动机1.1 步进电机基础步进电动机主要用于开环控制系统，也可用于闭环控制系统。
步进电动机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。
1.1.0 步进电机的主要特性(1)步距角和静态步距误差: 步进电机的步距角 是决定开环伺服系统脉冲当量的重要参数, 数控机床中常见的反应式步进电机的步距角一般为0.5°～0.3°一般情况下, 步距角越小, 加工精度越高, 静态步距误差指理论的步距角和实际的步距角之差, 以分表示, 一般在10’以内。
步距误差主要由步进电机齿距角制造误差、定子和转子间气隙不均匀、各相电磁转矩不均匀等因素造成的, 步距误差直接影响工作的加工精度以及步进电机的动态特性。
（2）动频率fd：空载时, 步进电机由静止突然启动, 并进人不丢步的正常运行所允许的最高频率, 称为启动频率或突跳频率用fd表示, 若启动频率大于突跳频率, 步进电机就不能正常启动, fd与负载惯量有关, 一般说来随着负载惯量的增长而下降。
空载启动时, 步进电机定子绕组通电状态变化的频率不能高于突跳频率。
（3）连续运行的最高工作频率fmax，步进电机连续运行时, 它所能接受的, 即保证不丢步运行的极限频率fmax称为最高工作频率。
它是决定定子绕组通电状态最高变化频率的参数, 它决定了步进电机的最高转速。
其值大于fq, 并且随着负载的性质和大小而异。
（4）加减速特性：步进电机的加减速特性是描述步进电机由静止到工作频率和由工作频率到静止的加减速过程中, 定子绕组通电状态的变化频率与时间的关系。
当要求步进电机启动到大于突跳频率的工作频而停止时,变化速度必须逐渐下降。
逐渐上升和逐渐下降的加速时间、减速不能过小, 否则会出现失步或超步。
我们用加速时间常数来描述步进电机的升速和降速特性见图1。
(5)矩频特性与动态转矩，矩频特性M=F(f), 图1.2是描述转矩一频率关系的曲线, 该特性曲线上每一个频率对应的转矩称为动态转矩。
可见, 动态转矩随连续频率的上升或下降。
上述步进电机的主要特性除第一项外, 其余均与电源有很大关系。
驱动电源性能好, 步进电机的特性可能得到明显改善。
图1.2 转矩一顺率特性曲线1.1.1 三相六拍步进电机三相六拍步进电机是一典型单定子、径向分相、反应式伺服电机。
其结构原理图如图3所示。
它与普通电机一样, 分为定子和转子两部分, 其中定子又分为定子铁芯和定子绕组。
定子铁芯由电工钢片叠压而成。
定子绕组绕制在定子铁芯上, 六个均匀分布齿上的线圈, 在直径方向上相对的两个齿上的线圈串联在一起, 构成一相控制绕组。
三相步进电机可构成三相控制绕组, 若任一相绕组通电, 便形成一组定子磁极, 其方向即图1.3中所示的N3极。
在定子的每个磁极上, 即定子铁芯上的每个齿上开了五个小齿, 齿槽等宽, 齿间夹角为9°, 转子上没有绕组, 只有均匀分布的个40小齿, 齿槽也是等宽的, 齿间夹角也是, 与磁极上的小齿一致。
此外, 三相定子磁极上的小齿在空间位置上依次错开1／3齿距, 如图1.4所示。
当A相磁极上的小齿与转子上的小齿对齐时, B相磁极上的齿刚好超前或滞后转子齿轮1／3齿距角, C相磁极齿超前或滞后转子齿2／3齿距角。
图1.3 单定子径向分相反应式伺服步进电机结构原理圈图1.4 步进电机齿矩三相六拍步进电机的工作原理激磁式如图1.3,当A相绕组通电时, 转子的齿与定子AA上的齿对齐。
若A相断电, B相通电, 由于磁力的作用, 转子的齿与定子BB上的齿对齐, 转子沿顺时针方向转过3°, 如果控制线路不停地按A A→→的循环顺序控制步进电机绕B→C组的通电、断电, 步进电机的转子便不停地顺时针转动, 这是三相三拍。
而当AB同时通电时, 由于两个滋力的作用, 定子绕组的通电状态每改变一次, 转子转过1.5°，原理与三相三拍相同,从而形成三相六拍, 其通电顺序为：第二章三相六拍步进电动机控制程序的设计2.1 程序设计的基本思路在进行程序设计时，首先应明确对象的具体控制要求。
由于CPU对程序的串行扫描工作方式，会造成输人偷出的滞后，而由扫描方式引起的滞后时间，最长可达两个多扫描周期_1 J，程序越长，这种滞后越明显，则控制精度就越低。
因此，在实现控制要求的基础上，应使程序尽量简捷、紧凑。
另一方面，同一个控制对象，根据生产的工艺流程的不同，控制要求或控制时序会发生变化，此时，要求程序修改方便、简单，即要求程序有较好的柔性。
以SIMATIC移位指令为步进控制的主体进行程序设计，可较好地满足上述设计要求。
2.1．1 三相六拍步进电机的控制要求对三相六拍步进电机的控制，主要为两个方面：三相绕组的接通与断开顺序控制以及步进速度的控制。
即：正转顺序：A—AB—B—BC—C—CA—A；反转顺序：A—AC— C— CB—B—BA—A 以及每个步距角(每个箭头)的行进速度。
围绕这两个主要方面，可提出具体的控制要求如下：(1)可正转起动或反转起动；(2)运行过程中，正反转可随时不停机切换；(3)步进两种速度可分为高速(0．05 S)、低速(0．5 s)两档，并可随时手控变速；(4)停止时，应对移位寄存器清零，使每次起动均从A相开始。
2.1.2 控制程序框图及软件模块由上述具体控制要求，可作出步进电机在起动运行时的程序框图，如图1所示。
以工作框图为基本依据，结合考虑控制的具体要求，首先可将梯形图程序分成4个模块进行编程，即模块1：步进速度选择；模块2：起动、停止和清零；模块3：移位步进控制功能模块；模块4：A、B、C三相绕组对象控制。
然后，将各模块进行连接，最后经过调试、完善、实现控制要求。
图2.1 步进电机控制程序流程图2.2 梯形图程序设计2.2．1 输入惭出编址控制步进电机的各输入开关及控制A、B、C三相绕组工作的输出端在PLC 中的I／O编址如表2.1所示。
表2.1 输入与输出编址2.2．2 状态真值表采用移位指令进行步进控制。
首先指定移位寄存器MB0，按照三相六拍的步进顺序，移位寄存器的初值见表2.2。
表2.2 移位寄存器初值1每右移1位，电机前进一个步距角(一拍)，完成六拍后重新赋初值。
其中MO．6和MO．7始终为“0”。
据此，可作出移位寄存器输出状态及步进电机正反转绕组的状态真值表，如表2.3所示。
从而得出三相绕组的控制逻辑关系式：正转时A相 QO．0= MO．5+MO．4+MO．0B相 QO．1= MO．4+MO．3+MO．2C相 QO．2= MO．2+MO．1+MO．0反转时A相 QO．0= MO．5+MO．4+MO．0B相 QO．1= MO．2+MO．1+MO．0C相 QO．2= MO．4+MO．3+MO．2表2.3 移位寄存器输出状态及步进电机绕组状态真值表2．3 梯形图程序根据程序模块及三相绕组的控制逻辑关系，即可编写出梯形图控制程序，如图2所示。
其中Networkl～3对应模块1；Network4~6对应模块2；Network7 12对应模块3；Networkl3～16对应模块4。
必须注意，在进行各模块的连接时，应充分考虑各模块功能之间的联锁关系、CPU串行扫描的工作方式对各指令执行结果的影响以及可随时进行正反转切换和步进变速的要求。
经过调试、运行，该程序完全满足控制要求。
图2 .1 步进电机梯形图控制程序2.4 三相六拍步进电机控制语句表2.5 步进电机的I／O分配图2.2 硬件连接线路图图2.3 三相电动机控制电路第三章3.1 程序的分析与比较3．1.0 简捷性如前所述，步进电机的控制程序设计，可有多种方法，比如，用SIMATIC 顺控指令(SCRSCRT、SCRE)编程，程序没有复杂的逻辑关系，设计比较方便，但由于每一次步进切换都须经过对状态的开始、转换和结束处理，会令程序的网络数大大增加；或可用许多的定时器实现各步距角的时间控制，以及变速时间间隔的设置等，则程序冗长、松散；也可以用定时器结合比较指令控制各步进时段，但会使各网络变得复杂，彼此之间的逻辑关系不甚清晰，程序也会比较长。
比如，仅作两档转速控制，程序便需约20个网络，若再以加法、减法指令配合对两档转速进行调速，则程序还要增加3～4个网络；有的程序甚至可达约30个网络，而以移位指令作为步进控制的主体编程，获得的程序简捷、清晰，仅需15个网络即可实现，且程序模块间的逻辑关系十分明确。