五相步进电机的模拟控制
电机设备THDSZ-1使用说明讲解
DDSZ-1型电机及电气技术实验装置一、概述“DDSZ-1型电机及电气技术实验装置”是由本企业设计的新颖综合性的实验装置，它针对目前我国高等院校“电机学”、“电机与拖动”、“微特电机”、“电机控制”、“继电接触控制”、“可编程控制器技术”及“工厂电气控制”等课程实验大纲的要求，能开设上述课程的相关实验。
本实验装置特别适用于高等院校现有的电机、电气技术实验设备的更新改造，为中等专业学校、职业技术学院等新建或扩建实验室，迅速开设实验课提供了理想的实验设备，同时也为教师或研究生开发新的实验或进行科学研究提供了良好的硬件条件。
二、特点1．综合性强本装置综合了目前国内各类院校电机及电气类课程的全部实验项目。
2．适应性强能满足各类学校相应课程的实验教学，实验的深度与广度可根据需要作灵活调整，普及与提高可根据教学的进程作有机地结合。
装置采用组件式结构，更换便捷，如需要扩展功能或开发新实验，只需添加部件即可，永不淘汰。
3．整套性强从仪器仪表、专用电源、电机及其它实验部件到实验连接专用导线等均配套齐全，配套部件的性能、规格等均密切结合实验的需要进行配置。
4．直观性强各实验挂件采用分隔结构形式，组件面板示意、图线分明，各挂件任务明确，操作、维护方便。
5．科学性强装置占地面积少，节约实验用房，减少基建投资；配套的小电机均经特殊设计，可模拟中小型电机的特性和参数；小电机耗电少，节约能源；实验噪声小，整齐美观，改善实验环境；电气控制实验，内容丰富，设计合理，除了巩固与加深理论知识外，还为学生走向社会打下良好的基础；测量仪表采用指针式（带超量程告警等）、数模双显、数字式、智能化及人机对话等相结合，密切结合教学实验需要进行配置，使装置测量手段现代化；设有定时器兼报警记录仪，为学生实验技能的考核提供一个统一的标准。
6．开放性强控制屏供电隔离（浮地设计），并设有内、外电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，确保操作者的安全；各电源输出均有监示及短路保护等功能，使用方便；各测量仪表均有保护功能，整套装置经过精心设计，加上可靠的元器件质量及精致的工艺，产品性能优良，所有这些均为开放性实验创造了条件，有利于提高学生分析和解决问题的能力。
（完整版）plc生产实习报告
（完整版）plc⽣产实习报告《PLC⽣产实训》实习报告专业：电⼒系统及其⾃动化班级：姓名：学号：指导⽼师：年⽉⽇⽬录第⼀章⽣产实训⽬的及实训内容 (1)1.1 PLC⽣产实训⽬的 (1)1.2 实训内容 (1)第⼆章数码显⽰的模拟控制 (2)2.1 实验⽬的 (2)2.2 控制要求 (2)2.3 I/O分配连线 (2)2.4 梯形图及编程程序 (3)第三章装配流⽔线的模拟控制 (8)3.1 实验⽬的 (8)3.2 控制要求及实验内容 (8)3.3 I/O分配连线 (8)3.4 梯形图及编程程序 (9)第四章四节传送带的模拟控制 (12)4.1 实验⽬的 (12)4.2 控制要求 (12)4.3 I/O分配连线 (12)4.4 梯形图及编程程序 (13)第五章交通灯的模拟控制 (19)5.1 实验⽬的 (19)5.2 控制要求 (19)5.3 I/O分配连线 (19)5.4 梯形图及编程程序 (20)第六章液体混合的模拟控制 (24)6.1 实验⽬的 (24)6.2 控制要求 (24)6.3 I/O分配连线 (24)6.4 梯形图及编程程序 (25)第七章机械⼿的模拟控制 (27)7.1 实验⽬的 (27)7.2 控制要求 (27)7.3 I/O分配连线 (27)7.4 梯形图及编程程序 (28)第⼋章五相步进电机的模拟控制 (33)8.1 实验⽬的 (33)8.2 控制要求 (33)8.3 I/O分配连线 (33)8.4 梯形图及编程程序 (34)第九章⽔塔⽔位控制 (37)9.1 实验⽬的 (37)9.2 控制要求 (37)9.3 I/O分配连线 (37)9.4 梯形图及编程程序 (38)实训⼼得体会 (39)致谢语 (40)第⼀章⽣产实训⽬的及实训内容1.1 PLC⽣产实训⽬的PLC⽣产实训是技能实训的组成部分，它主要包括常⽤低压电器及其电⽓控制原理、PLC的⼯作原理、PLC硬件模块组成与软件系统、梯形图编程设计等内容，⽬的是掌握PLC在电⽓控制中的应⽤及编程的⽅法。
五项步进电动机的控制
毕业设计（论文）学院专业姓名XX大学毕业设计（论文）任务书前言随着现代工业自动化的日益发展，电动机作为重要的电器元件，被广泛的应用在各种自动化控制系统中。
步进电动机由于其具有易于电脑操作、步数误差小、精度高、使用系统时间长和成本低等优点，被广泛应用于工业控制中。
其中五相混合式步进电机总体性能优于其它种类的步进电动机，是工业上应用最为广泛的步进电动机品种，被广泛的应用在各个领域中。
所以对五相步进电动机实现自动化是工业自动化的必然趋势。
打印机作为计算机的输出设备之一，运用步进电动机作为打印机的字车动力源和走纸机构，通过牵引机构将步进电动机的转动转变为走纸移动，可以实现打印纸的纵向移动，因其要求精度比较高，所以，打印机的走纸结构能够使用五相步进电动机来控制。
对五相步进电动机的使用，工业中应用比较广泛，但大都应用于高精度的机床控制系统中，整个系统比较庞大，所以，本文以步进电动机在的打印机中的精密控制为背景介绍使用PLC控制五相步进电动机按照给定频率自动运行和自由调速的模拟控制方法。
摘要主要阐述了以五相步进电动机在针式打印机走纸结构中的应用为背景，介绍了一种用三菱FX-2N系列PLC实现对规格型号90BYG550A-0301的五相步进电动机控制的方法，利用PLC产生脉冲信号对五相步进电动机进行模拟控制，实现对五相步进电动机五个绕组的通电状态，达到五相步进电动机按照固定速度的循环自动运行的目的，并实现步进电动机正反转和调速控制。
用PLC控制五相步进电动机驱动针式打印机的走纸结构控制纸张的进退，实现打印机的打印工作。
基于PLC控制的步进电动机具有设计简单，实现方便，定位精度搞，参数设置灵活等有点，在工业过程控制中使用可靠性高，监控方便。
本设计还包括步进电动机的工作原理和特点，PLC的主要功能和应用，各硬件软件元件的介绍选择以及控制程序的编程方法。
关键字：五相步进电动机，PLC控制目录一、设计课题分析................................................................................................... - 1 -1.1 设计课题要求.............................................................................................................. - 1 -1.2 设计课题的目的和应用.............................................................................................. - 1 -1.3 设计课题背景和工作环境.......................................................................................... - 2 -二、流程图和工作过程........................................................................................... - 3 -2.1 五相步进电动机运行流程图...................................................................................... - 3 -2.2 工作过程...................................................................................................................... - 3 -三、方案选择........................................................................................................... - 5 -3.1 控制方案...................................................................................................................... - 5 -3.2 选择方案...................................................................................................................... - 5 -四、硬件选择........................................................................................................... - 7 -4.1 步进电动机介绍.......................................................................................................... - 7 -4.2 五相步进电动机的选择............................................................................................ - 13 -4.3 PLC的选择 ................................................................................................................ - 16 -4.4 变频器的选择............................................................................................................ - 22 -4.5 其它硬件设备的选择................................................................................................ - 26 -五、软件选择......................................................................................................... - 27 -5.1 外部接线图................................................................................................................ - 27 -5.2 I/O分配表................................................................................................................. - 27 -5.3 程序梯形图................................................................................................................ - 28 -六、系统调试......................................................................................................... - 29 -6.1 调试步骤.................................................................................................................... - 29 -6.2 调试过程的故障诊断................................................................................................ - 29 - 总结................................................................................................................. - 31 -致谢................................................................................................................. - 32 -参考文献................................................................................................................. - 33 -附录................................................................................................................. - 34 -一、设计课题分析1.1 设计课题要求1、要求对五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制：第一步：A-B-C-D-E第二步：A-AB-BC-CD-DE-EA第三步：AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA第四步：EA-ABC-BCD-CDE-DEA五相步进电动机的模拟控制的实验面板图：图所示五相步进电动机的模拟控制面板上图中，下框中的A、B、C、D、E分别接主机的输出点；SD接主机的输入点。
综合设计题目-新
四节传送带的模拟控制要求有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。
停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。
当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。
例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。
当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。
例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过5秒，M3停，再过5秒，M4停。
四节传送带的模拟实验面板图：上图中的A、B、C、D表示负载或故障设定；M1、M2、M3、M4表示传送带的运动。
启动、停止用动合按钮来实现，负载或故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。
天塔之光合上启动按钮后，按以下规律显示：L1→L1、L2→L1、L3→L1、L4→L1、L5→L1、L2、L4、→L1、L3、L5→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7→L1、L6→L1、L7→L1→L1、L2、L3、L4、L5→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7→L1……如此循环，周而复始。
天塔之光的实验面板图：液体混合装置控制的模拟控制要求本装置为两种液体混合模拟装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。
启动操作:按下启动按钮SB1，装置就开始按下列约定的规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。
当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。
步进电机运动规律及速度控制方法
步进电机运动规律及速度控制方法姓名：吴良辰班级：10机设（2）学号：201010310206学期我们专业开设了机电传动控制这么课，它是机电一体化人才所需要知识结构的躯体，由于电力传动控制装置和机械设备是一个不可分割的整体，所以我么能从中了解到机电传动控制的一般知识，要掌握电机、电器、晶闸管等工作原理、特性、应用和选用的方法。
了解最新控制技术在机械设备中的应用。
在现代工业中，机电传动不仅包括拖动生产机械的电动机，而且还包括控制电动机的一整套控制，以满足生产过程自动化的要求。
也就是说，现代机电传动是和各种控制元件组成的自动控制系统联系在一起。
机电系统一般可分为图一所示的三个部分。
图1 机电传动控制在没上这门课之前，在我自己认为，电机就是那些就是高中学的那些直流电动机，就是通电线圈在磁场转动。
那是直流电动机了，慢慢的我接触了交流电动机，刚开始知道220V市电。
记得大一下学期，我们金工实习了，看到工训下面那么多的车床，铣床，钻床……由于要提供大的功率，所以主电机都是选用380V。
上完这门让我更详细了解他们内部的结构和工作原理。
还说明知识是慢慢积累的过程。
见的多学的多。
我明白了很多以前的疑惑。
看到电视机上那些智能机器人，他们的活动很自如，就像仿生肌肉一样。
尤其是日本的机器人。
它的机械臂很有可能是步进电机控制的，还有一种说法是液压与气压控制的。
我觉的两者都有。
很有幸大一时候进入了第二课堂，在里面学到东西，也接触了步进电机，我是在学51单片机那时候也买了一个，就觉得很神奇。
在加上前几天参加了江西省电子设计大赛，我就感觉到要是要选控制类的题目做，步进电机是不能少的。
所以步进电机是个好东西。
我在网上查了一下资料，上个世纪就出现了步进电机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应式步进电机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
很遗憾的是它是国外人发明的。
开始写正题了，上完这门课，那个步进电机是让我很痴迷的。
可编程控制器实验指导书汇总
可编程控制器实验指导书华东交通大学二零零五年九月前言可编程序控制器（PLC）已经广泛应用于工业生产过程的自动控制领域，使得工业自动化程度和生产效率得到极大的提高。
作为一门实验性很强应用技术课程，PLC的实验教学环节至关重要。
为了加深对PLC的基本原理和使用方法的理解和运用，熟悉可编程序控制器的使用和操作方法，加强梯形图、指令表、步进顺控等编程语言的学习和应用能力，培养动手能力，掌握PLC控制系统的设计方法，只能通过做实验进行实际操作，才能学通学透可编程序控制技术。
本实验指导书是针对《可编程序控制器实验大纲》制定。
实验二至实验五为设计性实验，实验一和实验六为演示性实验。
其中实验六作为选择性实验可以根据需要选做。
实验一，编程器的操作使用一，实验目的通过实验了解和熟悉FX2N-48MR型PLC的外部结构和外部接线方法。
了解和熟悉FX2-20P简易编程器及其FXGP-WIN-C编程软件的使用方法。
通过一些简单程序的写入和模拟运行，了解写入和编辑程序的方法，以及对PLC进行监控的方法。
二，实验装置1.FX-48MR型PLC 1台2.FX-20P简易编程器 1 台3.FXGP-WIN-C编程软件1套4.THPLC-C可编程序控制器教学实验设备1台三，实验内容本实验可以结合以下基本逻辑指令实验一起操作。
1、验证课本上图3-9程序，将程序输入PLC，验证输出结果；2、编程实现下述要求，并调试通过。
a. 走廊灯两地控制实验：不同地方的两个开关可以独立控制同一盏灯。
b. 走廊灯三地控制实验：不同地方的三个开关都可以独立控制同一盏灯。
四，实验步骤1. FX-20P简易编程器的操作使用1）程序的写入、检查和修改：将编程器用电缆接到PC上，接通PC电源，PC的运行开关拨到STOP位置，首先清除用户程序存储器的内容，方法：逐条指令的清除：INS－DEL－GO指定范围的清除：RD－WR－STEP－指令序号－SP－STEP－指令序号－GO全部范围清除：RD－WR－NOP－A－GO－GO写入程序方法：RD－WR－LD－X－0－GO（例）RD－WR－OUT－T－0－SP－K－1－0－GO（例）2）指令的删除、插入和修改删除（光标所对应的指令）：INS－DEL－GO插入（光标所在指令之前）：INS－指令－GO修改（光标所对应的指令）：RD－WR－指令－GO3）程序的模拟运行写完程序后，将PC的运行开关拨到RUN位置上，若PC上的PROG－E灯没有闪烁，则说明写入的程序没有错，用户程序开始运行，观看并记录实验现象（此时已经接好对应实验的I/O外部接线）。
PLC实训案例
PT-801B PLC实验训练装置实验指导书前言随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的控制领域。
可编程控制器（简称PLC）作为一种专门用于工业控制的计算机，自从1969年研制成功以来，由于其可靠性高和容易控制等特点，越来越广泛地应用于各种工业控制现场，大大地推进了工业自动化进程。
PLC技术已成为了大中专院校电类专业的重点课程之一。
我公司作为深圳职业技术学院的科研成果转化中心，紧密结合教师的教学实践及PLC现场控制的特点，研制开发了这套专门用于PLC实验的装置，并配备了详尽的使用说明书、理论和实训一体化的教材（人民邮电出版社出版的《电气控制与PLC实训教程》）。
本装置采用日本三菱可编程控制器为主机，配合单元模块可实现上百个项目的实训，将实验室中无法接触的工业控制形象地呈现在学生面前，可以达到深化理论，增加实践和动手能力的目的。
本装置可以用于教材章节后的例行实验，也可以用于学期末的课程设计及毕业设计，将抽象的理论知识变成实实在在的控制器件、控制指令及连接导线，能大大减轻教学难度，将学生从抽象的理论学习中解放出来。
本实验装置已在深圳职业技术学院等院校投入使用，深受广大学校师生的好评。
为了使您获得最佳的使用效果，敬请您对本装置及本手册提出宝贵意见和建议。
深圳市普泰科技有限公司 2007年1月目录第1章使用说明 (1)1.1 用户手册 (1)1.2 操作指南 (3)1.3 软件操作手册 (6)第2章实验指导 (13)2.1 801B—1电机控制 (13)2.2 801B－2七段数码显示、天塔之光 (14)2.3 801B—3交通灯自控和手控 (17)2.4 801B—4水塔水位自动控制 (19)2.5 801B—5自控成型机 (20)2.6 801B—6自控轧钢机 (22)2.7 801B—7多种液体自动混合 (25)2.8 801B—8自动送料装车系统 (27)2.9 801B—9邮件分检机 (29)2.10 801B—10机械手控制系统 (30)2.11 801B—11皮带运输机控制系统 (31)2.12 801B—12四层电梯模拟控制系统 (32)2.13 801B—13五相步进电机模拟控制 (33)2.14 801B—14加工中心刀具库选择控制系统 (34)2.15 801B-15水箱水位控制实验 (36)第3章参考程序 (38)实验梯形图 (38)第1章使用说明1．1 用户手册一、产品性能概述本装置分为实验屏和实验桌两大部分：实验桌是放置实验屏或其它必须设施的工作台面；实验屏是安装电源设施、挂装PLC主机模块和安装实验控制模块的金属构架。
步进电机调速系统的建模与仿真
步进电机调速系统的建模与仿真步进电机调速系统的建模与仿真步进电机调速系统是一种常见的工业控制系统，它通常用于控制电机的转速和位置。
本文将按照步骤思考的方式，介绍步进电机调速系统的建模与仿真方法。
1. 确定系统需求和参数在开始建模之前，我们首先需要确定步进电机调速系统的需求和参数。
例如，我们需要知道电机的额定转速、最大转矩以及负载的惯性等。
这些参数将对系统的建模和仿真过程产生重要影响。
2. 绘制系统框图根据步进电机调速系统的工作原理，我们可以绘制出系统的框图。
框图是由各个组成部分和它们之间的关系组成的图形，有助于我们理清系统的功能和信号流动。
在步进电机调速系统中，通常包括电机、驱动器、编码器和控制器等组件。
3. 建立数学模型在建模过程中，我们需要将系统转化为数学模型。
对于步进电机调速系统，可以采用转子惯性、电机动力学方程和电机驱动器的特性等来建立数学模型。
根据这些模型，我们可以得到系统的状态方程和输出方程。
4. 设计控制策略设计控制策略是步进电机调速系统建模的重要一步。
根据系统的需求和数学模型，我们可以选择适合的控制策略。
常见的控制策略包括比例积分控制（PID）和模糊控制等。
选择合适的控制策略可以提高系统的稳定性和性能。
5. 进行仿真分析完成步进电机调速系统的建模和控制策略设计后，我们可以进行仿真分析。
使用仿真软件，我们可以将系统的数学模型输入，并模拟系统的运行情况。
通过仿真分析，我们可以评估系统的性能，例如转速响应、位置控制精度等。
6. 优化和调试在仿真分析过程中，我们可能会发现系统存在一些问题，例如过大的超调、不稳定等。
这时，我们需要进行优化和调试，尝试调整控制策略的参数，以改善系统的性能。
通过多次优化和调试，最终得到满足系统需求的步进电机调速系统。
总结通过以上步骤，我们可以建立步进电机调速系统的数学模型，并进行仿真分析。
这种建模与仿真的方法可以帮助我们更好地了解步进电机调速系统的工作原理和性能，为实际系统的设计和控制提供参考。
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目录1、系统简介 (2)1.1 步进电动机简介 (2)1.2 PLC系统概述 (3)2、系统设计 (5)2.1 控制要求 (5)2.2 I/O地址分配 (6)2.3 PLC选型 (6)2.4西门子PLC应用中需要注意的问题 (6)2.5西门子PLC控制步进电机 (7)3、程序设计 (8)3.1 五相步进电机控制梯形图 (8)3.2五相步进电机控制语句表 (9)4、总结 (9)题目：五相步进电机的模拟控制1、系统简介1.1 步进电动机简介步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角位移或者线位移的数模转换元件。
在经历了一个大的发展阶段后，日前其发展趋向平缓。
然而，其基本原理是不变的，即：是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件，每当对其施加一个电脉冲时，其输出转过一个固定的角度。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的脉冲顺序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的顺序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
步进电机的机理是基于最基本的电磁铁作用，可简单地定义为，根据输人的脉冲信号，每改变一次励磁状态就前进一定角度或长度，若不改变励磁状态则保持一定位置而静止的电动机:从广义上讲，步进电动机是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电机，也可看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。
步进电机的控制和驱动方法很多，按照使用的控制装置来分可以分为:普通集成电路控制、单片机控制、工业控制机控制、可编程控制器控制等几种。
步进电机的分类：1）永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度。
2）反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。
3）混合式步进电机是指混合了永磁式和反应式的优点，它又分为两相和五相。
两相步进角一般分为1.8度而五相步进角一般为 0.72度，这种步进电机的应用最为广泛。
步进电机主要特点：1）一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
2）步进电机外表允许的最高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点，步进电机温度过高时会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
3）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。
在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减小，从而导致力矩下降。
4）步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。
步进电机有一个技术参数：空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。
在有负载的情况下，启动频率应更低。
如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频[4]。
步进电机在工业控制领域的主要应用：步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种家电产品中，例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、机械手臂和录像机等。
另外步进电机也广泛应用于各种工业自动化系统中。
由于通过控制脉冲个数可以很方便的控制步进电机转过的角位移，且步进电机的误差不积累，可以达到准确定位的目的。
还可以通过控制频率很方便的改变步进电机的转速和加速度，达到任意调速的目的，因此步进电机可以广泛的应用于各种开环控制系统中。
1.2 PLC系统概述可编程控制器(简称 PLC) 是种数字运算操作的电子系统。
它采用可编程序的存储器，其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都是按易于与工业控制系统形成一体、易于扩充其功能的原则设计的。
PLC 自产生至今只有30多年的历史，却得到了迅速发展和广泛应用，成为当代工业自动化的主要支柱之一。
产生和发展过程现代社会要求生产厂家对市场的需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。
老式的继电器控制系统已无法满足这一要求，迫使人们去寻找一种新的控制装置取而代之。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同:1）中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。
它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。
等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。
这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
2）存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
图1-1：PLC的系统组成PLC技术在步进电机控制中的应用：随着微电子技术和计算机技术的发展，可编程序控制器有了突飞猛进的发展，其功能已远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围。
继续沿着小型化的方向发展。
随着电动机本身应用领域的拓宽以及各类整机的不断小型化，要求与之配套的电动机也必须越来越小。
对电动机进行综合设计。
即把转子位置传感器，减速齿轮等和电动机本体综合设计在一起，这样使其能方便地组成一个闭环系统，因而具有更加优越的控制性。
向五相和三相电动机方向发展，目前广泛应用的二相和四相电动机，其振动和噪声较大，而五相和三相电动机具有优势性。
而就这两种电动机而言，五相电动机的驱动电路比三相电动机复杂，因此三相电动机系统的性能价格比要比五相电动机更好一些。
目前利用可编程序控制器（即PLC技术）可以方便地实现对电机速度和位置的控制，方便地进行各种步进电机的操作，完成各种复杂的工作，它代表了先进的工业自动化革命，加速了机电一体化的实现。
用PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能，现对步进电机的控制。
步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件，每当对EDCBA其施加一个电脉冲时，其输出轴便转过一个固定的角度。
步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。
所以只要控制指令脉冲的数量、频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量、速度和转向。
PLC 直接控制步进电机系统由PLC 和步进电机组成，PLC 具有实时刷新技术，输出信号的频率可以达到数千赫兹或更高，使得脉冲分配能有很高的分配速度，充分利用步进电机的速度响应能力，提高整个系统的快速性。
并且，PLC 有采用大功率晶体管的输出端口，能够满足步进电机各相绕组数10V 级脉冲电压、1A 级脉冲电流的驱动要求。
有以上步进电机的工作原理以及工作方式我们可以看出：控制步进电机最重要的就是要产生出符合要求的控制脉冲。
西门子PLC 本身带有高速脉冲计数器和高速脉冲发生器，其发出的频率最大为10KHz ，能够满足步进电动机的要求。
对PLC 提出两个特性要求。
一是在此应用的PLC 最好是具有实时刷新技术的PLC ，使输出信号的频率可以达到数千赫芝或更高。
其目的是使脉冲能有较高的分配速度，充分利用步进电机的速度响应能力，提高整个系统的快速性。
二是PLC 本身的输出端口应该采用大功率晶体管，以满足步进电机各相绕组数十伏脉冲电压、数安培脉冲电流的驱动要求。
如图1-2所示：图1-2 步进电机的PLC 直接控制2、系统设计 2.1 控制要求按下启动按钮SB1,A 相通电（A 亮）→B 相通电（B 亮）→C 相通电（C 亮）→D 相通电（D 亮）→E 相通电（E 亮）→A →AB →B →BC →C →CD →D →DE →E →EA →A →B 循环下去。
按下停止按扭SB2，所有操作都停止需重新起动。
图2-1：五相步进电机控制示意图PLC步进电机输入信号2.2 I/O地址分配I/O 地址分配：输入输出I0.0 起动按钮Q0.1 控制A相绕组Q0.2 控制B相绕组Q0.3 控制C相绕组I0.1 停止按钮Q0.4 控制D相绕组Q0.5 控制E相绕组2.3 PLC选型控制步进电机最重要的就是要产生出符合要求的控制脉冲。
西门子PLC本身带有高速脉冲计数器和高速脉冲发生器，其发出的频率最大为10KHz，能够满足步进电动机的要求。
对PLC提出两个特性要求。
一是在此应用的PLC最好是具有实时刷新技术的PLC，使输出信号的频率可以达到数千赫芝或更高。
其目的是使脉冲能有较高的分配速度，充分利用步进电机的速度响应能力，提高整个系统的快速性。
二是PLC本身的输出端口应该采用大功率晶体管，以满足步进电机各相绕组数十伏脉冲电压、数安培脉冲电流的驱动要求。
S7-200系列PLC是西门子公司生产的一种小型PLC，其许多功能达到了大中型PLC的水平，而价格却和小型PLC接近。
特别是S7-200CPU系列PLC，它具有多种功能模块和人机界面可供选择，便于系统的集成，并很容易地组成PLC 网络；此外，它还具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得S7-200系列PLC在完成控制系统的设计时更加简单，几乎可以完成任何功能的控制任务。
S7-200系列的PLC按CPU模块I/O点数的多少和效能分为：CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226，以下是这5种CPU的功能对比。
通过以上S7-200系列的PLC的对比，结合本次设计系统，选用CPU224以上的PLC就可以满足设计要求。
2.4西门子 PLC 应用中需要注意的问题1）温度：PLC 要求环境温度在0 ℃～55 ℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。
2）湿度：为了保证PLC 的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%( 无露珠) 。
3）震动：应使PLC 远离强烈的震动源，防止振动频率为10 Hz～55Hz 的频繁或连续振动。
当使用环境不可避免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。