基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文

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基于PLC步进电机控制自动门系统的设计

基于PLC步进电机控制自动门系统的设计

基于PLC步进电机控制自动门系统的设计The Design Of Step Motor Automatic Door Control System基于PLC步进电机控制自动门系统的设计[摘要]本文主要通过对自动门控制系统的功能要求和运行过程的分析,确定了自动门控制系统的总体设计方案。

自动门系统的设计主要集中在硬件和软件设计两部分。

并主要进行了自动门控制驱动和控制系统的设计。

针对自动门控制系统的特点和设计要求,采用步进电机驱动方式,通过四相八拍步进电机来精确控制自动门的开关,给设计要求创造了条件。

在控制部分,应用步进电机和可编程序控制器技术,对自动门控制系统进行了硬件和软件设计。

实现了自动门控制系统的传动和控制要求,满足了环保、高效、可靠和低成本的要求。

[关键词]步进电机;三菱可编程序逻辑控制器;自动门;超声波开关;The Design Of Step Motor Automatic Door Control SystemElectrical Engineering and Automation Specialty FENG Jia-yingAbstract: This paper through the automatic control system and the working process of the functional requirements of analysis, the automatic control system of the overall design scheme. Automatic system is mainly focused on the design of hardware and software design. The automatic control and main drive and control system design. Automatic control system for the characteristics and design requirements, adopting step-motor drive mode, through the fourth phase eight clap stepper motor to precise control of the automatic switch, create conditions for design requirements. In control, application of stepping motor and programmable controller to automatic PLC control system, the hardware and software design. Automatic control system is achieved the transmission and control requirements are met, and the environmental protection, efficient, reliable and low cost.Key words:stepper motor;three mitsubishi programmer logic controller;automatic door;ultrasonic switch;目录1 引言 (1)1.1研究的目的与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)2 FX2系列的PLC (2)2.1 FX2 PLC的主要介绍 (2)2.2 FX2 PLC的主要编程元件 (3)3 步进电机的介绍 (4)4步进电机的自动门控制系统硬件的设计 (7)4.1本设计的任务要求 (7)4.2本设计的可行性分析 (7)4.2.1步进电机的基本参数 (9)4.2.2步进电机动态指标及术语 (10)4.2.3步进电机运动速度和正、反的控制 (11)4.3设计思想 (12)4.3 1流程图 (12)4.3 2控制过程分析 (12)4.3 3控制接线图 (13)5 步进电机控制自动门系统的软件设计 (14)5.1 I/O口分配表 (14)5.2 程序编写 (14)5.2 1梯形图 (14)5.2 2程序指令表(见附录) (17)5.2 3验证调试 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录 (20)致谢 (22)1 引言1.1 研究的目的与意义自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸,是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。

论文plc控制步进电机

论文plc控制步进电机

PLC控制步进电机的设计潍坊市技师学院高密分院代玉杰山东省高密市供电公司王召华摘要:步进电机是一种控制精度极高的电机,在工业上有着广泛的应用。

PLC具有抗干扰能力强,可靠性极高、编程方便等显著优点。

本论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后,采用可编程控制器对步进电机进行控制的设计方法,以三菱公司FX2N-48MT型PLC为例,分析如何用PLC指令软件编程实现对步进电机的定位、速度控制。

关键词:可编程控制器、步进电机、电机控制一、前言步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或直线位移的执行元件。

在非超载的情况下,步进电机的转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉冲频率)成正比,其输出位移与输入脉冲个数成正比、其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。

因此,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。

加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差、转子惯量低、定位精度高、控制简单等特点,使得步进电机成为速度、位置等运动控制领域的主要执行元件之一。

可编程序控制器(通称PLC)是一种工业控制计算机,以微处理器为核心,具有模块化结构、配置灵活、高速处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等,集计算机技术、自动控制技术于一体的一种新型的工业控制装置。

它具有可靠性高、抗干扰能力强,编程简单易学,可进行在线修改,使用维护方便,体积小、重量轻、功耗低,设计施工周期短等优点,是目前广泛应用的控制装置之一。

PLC对步进电机也具有良好的控制能力,利用PLC控制步进电机,其脉冲分配可以由软件实现,也可由硬件组成。

二、步进电机的工作原理与控制我们以最常见的三相反应式步进电动机说明其工作原理。

齿距:设转子的齿数是40,则齿距为θE=360º/40=9º错位:当A相定子齿和转子齿对齐,若和A相磁极中心对齐的转子齿为1号齿,因B 相磁极与A相磁极差120 º,且120º/9º =13(1/3),故转子齿不能与B相定子齿对齐,只有13号小齿靠近B相磁极的中心线,与中心线相差3º。

基于plc步进电机控制设计毕业论文

基于plc步进电机控制设计毕业论文

前言可编程控制器是电气控制技术中的关键技术。

《可编程控制器》为“专业的一门重要专业课。

通过本课程的学习,使我们掌握工厂电气控制设备技术和可编程控制器的使用。

分析和设计自动生产过程中的控制电路。

掌握其使用方法,课程设计以培养工程应用能力为主。

这些能力包括独立工作、综合运用所学过的基础知识和专业知识、解决工程应用、调试程序、工程绘图、编写技术资料、创新能力等。

PLC课程设计的主要目的是通过对某个简单的自动化生产设备、某条简单的自动化生产线、某些简单的工艺过程的调查研究。

使学生明确生产工艺对电气控制提出的各项要求。

根据这些要求来进行PLC控制系统的原理设计、硬件配置及软件编程设计。

通过不断地调试和完善程序来满足生产工艺的要求。

本设计提供了设计的备选课题。

通过课程设计和使我们进一步熟悉PLC控制系统的应用,并培养我们解决实际问题的能力,掌握系统设计的思路及方法。

基于PLC步进电机控制系统摘要随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中,其在各个国民经济领域都有应用。

研究步进电机的控制系统,对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

步进电机是将电脉冲信号变换成机械角位移的一种装置,每个脉冲使转轴步进一个步距角增量,输出角位移与输入脉冲数成正比,转速与输入脉冲成正比,转速与输入脉冲频率成正比。

步进电机的控制方式简单,属于开环控制,且无累积定位误差,有较高的定位精度,而PLC作为一种工业控制微机,是实现电机一体化的有力工具,因此基于PLC的步进电机控制技术已广泛用于数字定位控制中。

本控制系统的设计,由硬件设计和软件设计两部分组成。

其中,硬件设计主要包括步进电机的工作原理、步进电机的驱动电路设计、PLC的输入输出特性、PLC的外围电路设计以及PLC与步进电机的连接与匹配等问题的实现。

软件设计包括主程序以及各个模块的控制程序,最终实现对步进电机转动方向及转动速度的控制。

基于PLC步进电机控制系统的设计精选文档

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基于P L C步进电机控制系统的设计精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-基于plc步进电机控制系统的设计[摘要]本文所要控制的电机为五相步进电机,采用可编程控制器对其控制,对设计原理及方法分析总结。

步进电动机优点有快速起停、定位和精确步进等,日常的生产和生活中比较普遍,控制精度高。

在工业过程控制和仪器仪表控制方面,应用的很广泛。

本文还介绍的PLC控制系统,其包括硬件结构还有原理以及PLC控制系统设计的原则方法。

以五相电机控制为例,阐述了西门子PLC在电机控制中的运用。

其基本原理、硬件准备和软件的设计,在文中都有体现。

采用的细分驱动方法,可以达到极高的精度并提高稳定性,有利于电机运行品质、转矩波动的改善。

本文内容包含PIC外部接线图、I/O地址分配、控制流程图、驱动电路选择、细分驱动分析、梯形图等,并且上位机监控界面是运用组态王软件编写。

[关键词]:S7-200;五相步进电机;梯形图;细分驱动;组态王Design of Stepping Motor Control System Based on PLC[Abstract] The motor controlled in this paper is a five phase stepper motor. It is controlled by a programmable controller. The design principle and method are analyzed and summarized. Stepping motor has the advantages of fast start stop, positioning and accurate stepping, etc., and the daily production and life are more common, and the control accuracy is high. It is widely used in industrial process control and instrument control. PLC control system is introduced, including hardware structure and principle, and the principle and method of PLC control system design. Taking five phase motor control as an example, the application of SIEMENS PLC in motor control is expounded. Its basic principle, hardware preparation and software design are embodied in this article. The subdivision drive method can achieve high accuracy and stability, and is favorable for motor quality and torque fluctuation. The contents of this paper include PIC external wiring diagram, I/O address allocation, control flow chart, drive circuit selection, subdivision drive analysis, ladder diagram and so on, and the upper computer monitoring interface is written by Kingview software.[Key words]S7-200; Five-phase stepping motor; Ladder diagram; Subdivision drive ; Configuration king目录1 引言步进电机的介绍步进电机又称脉冲电机或阶跃电机,电机对传输来的电脉冲信号的分析和转换而进行相应的角位移和线位移。

基于PLC的步进电机的开环控制系统

基于PLC的步进电机的开环控制系统

武汉理工大学华夏学院课程设计报告书题目:基于PLC的步进电机的开环控制系统设计系名:信息工程系专业班级:自动化1093姓名:叶健学号:10212409309指导教师:乔志刚2012 年 1 月 6 日目录1.引言 ................................................................................................................................. - 2 -2.课程设计项目名称 ............................................................................................................ - 3 -基于PLC的步进电机的开环控制系统设计...................................................................... - 3 - 3.课程设计目的及要求....................................................................................................... - 3 -3.1 设计目的................................................................................................................ - 3 -3.2控制要求:...................................................................................................... - 3 - 4电路设计........................................................................................................................... - 4 -4.1步进电机电路原理图............................................................................................... - 4 -4.2工作原理 ................................................................................................................ - 4 -5 PLC硬件阻态表 ................................................................................................................ -6 -5.1硬件阻态 ................................................................................................................ - 6 -5.2编程元件地址分配表............................................................................................... - 6 -5.3 线性化控制程序(单四拍) (7)5.4 结构化控制程序(单四拍)...................................................................................- 10 -5.4.1结构化OB1主控制程序: ............................................................................- 11 -5.4.2结构化FC1分控制程序: ............................................................................- 12 -6. 程序调试说明...............................................................................................................- 14 -1.引言可编程序控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC,是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的,并逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。

基于plc控制的步进电机控制系统设计毕业论文

基于plc控制的步进电机控制系统设计毕业论文

基于PLC的步进电机控制系统设计机械电子专业 XXX指导教师 XXX摘要:以德国西门子公司小型可编程逻辑控制器S7—200为中央处理单元,以步进电机作为控制对象。

介绍了PLC的概念原理以及控制的优点,步进电机的概念及工作原理,现状以及发展方向。

PLC 与步进电动机一起结合起来有很高的研究价值与意义。

本文在介绍步进电机控制特点的基础上,重点研究了步进电机的控制策略。

设计了控制系统的硬件方案,并编写了相应的控制流程,测试了实际控制效果,并提出相应的整改措施,达到更加合理高效的目标。

对于使用步进驱动器的步进控制系统,控制器对步进电机的控制关键在于控制脉冲信号的产生。

介绍了使用该控制器产生控制脉冲信号的多种不同实现方法,进而实现对步进电机不同控制方法。

关键词:可编程逻辑控制器;步进电机;控制策略;控制流程The Research Of Stepper Control Method Motor Based On PLCStudent majoring in Machinery and electronics specialty XXXTutor XXXAbstract:With small Germany Siemens S7-200 programmable logic controller of the central processing unit, with stepping motor as control object. This paper introduces the concept of PLC principle and advantage of the control, the concept and working principle of stepper motor, the current situation and development direction. PLC combined with stepper motor has a high research value and significance. In this paper, based on the introduction to the characteristics of the stepper motor control, step motor control strategies are researched. Design the hardware of the control system scheme, and write the corresponding control process, test the actual control effect, and puts forward the corresponding rectification measures, achieve more reasonable and efficient. For using stepper drive stepper control system, the controller of stepper motor control is the key to control the generation of pulse signal. This paper introduces the control using the controller a variety of different implementation methods of the pulse signal, then the method to realize different control the stepper motor.Key words:Programmable logic controller; Stepping motor; The control strategy; Control the process引言伴随着经济的快速发展,科技的日新月异,产品更新换代周期缩短,生产效率有了更高的要求,特别是计算机技术的广泛的推广和普及,信息产业发挥了它无与伦比的优越性和高效性,其中可编程逻辑器件就有了更多的用武之地。

PLC控制步进电机的系统设计(毕业设计)

PLC控制步进电机的系统设计(毕业设计)

摘要本文主要阐述了三相三拍步进电动机结构和步进电机原理,以及对步进电机的调速和正反转的研究。

采用PLC基本逻辑指令和常用指令的方法对步进电机调速很正反转控制。

步进电机是一种将脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。

步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比,其速度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、速度和方向。

步进电机具有较好的控制性能,其启动、停车、反转及其它任何运行方式的改变都可在少数脉冲内完成,且可获得较高的控制精度,因而得到了广泛的应用。

SummaryThis paper describes the structure of three-phase three-beat stepper motors and stepper motor principle,and the stepper motor speed control and reversing research. Using PLC basic logic instructions and common method of instruction is reversing the stepper motor speed control.Stepper motor is a pulse signal into a linear displacement or angular displacement of the actuator.The output of the stepper motor displacement is proportional to the number of input pulses,the speed and unit time input pulses (ie pulse frequency)is proportional to its steering and pulse distribution phase stepper motor winding phase sequence of the.So long as the control command pulse number, frequency and phase sequence of the motor windings are energized,the output can be controlled stepper motor displacement, velocity and direction.Stepper motor has good control performance, and its start,stop,reverse and other changes in the way of any operation can be completed within a few pulses, and the availability of high control accuracy,and have been widely used。

基于ST-200PLC步进电机运动控制系统设计

基于ST-200PLC步进电机运动控制系统设计
电 机 启 动 按 钮 王 O∞ l 启 动 电 机 换 向 按 钮 王 。 1 正 反 转 电 机 停 止 按 钮 1 0 停 止 电 机 加, 速 按 钮 1 O. 3 粗O } 加 / 臧 逮
设计控制系统中有 7个数字量输入和 3个
1系统的方案设计
本 系 统 设 计 实 现 三 个 主 要 功 能 :对 步 进
出高 电平 “ 1 ” , 方 向 脉 冲 使得 步 进 电机 按 相
s 7 — 2 0 0 CP U2 2 6型号 P L C结构紧凑 、扩展 性强 ,具有 丰富的功 能单元 ,可满足 中小复杂 的控制系统要求,故 本设计 中选用此型号作为 系统控 制器 。 结合步进 电机 的成本性能要求 ,选用两相 5 6系 列 的 DM5 6 7 6 A型 步进 电机 ,这 种步 进 电机机构简单、响应快、 距角小 、步进频率 高、经久耐用、力矩 - 惯性 比高等。 选用与 D M5 6 7 6 A型步进 电机 配套的 D MD4 0 3步进 电 机驱动器。
为 VW2 0 0 =v w2 0 ( ) 一Vw 1 0 ,步进 电机 的速度 选用 C P 2 4 3 - 1 通 信模块 ,来实 现对系 统 就相应 的增加 。按 下减速 指令时接通 I O . 4 ,执 的远程控制。 行 子程 序 S B R一 1 加 法指 令 ,每 按一 次,高速
2 . 2 I / 0 分 配 及硬 件接 线
通过对步进 电机运的周 期为 V W2 0 0 =V W2 0 0 + V W1 0 。步 进
电机 的速度就相应的减小。
器人的各种 动作。 为此本论文将 以此为 切入点 ,
设计 出一套基 于 P L C 的 步 进 电 机 运 动 控 制 系
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基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文基于PLC步进电机控制系统的设计毕业论文目录基于PLC步进电机控制系统的设计.............................................. I 摘要........................................................................ I Stepping motor control system based on PLC (II)Abstract ................................................................... II 第一章绪论. (1)1.1 PLC的发展及应用前景 (1)1.1.1 可编程控制器(PLC)的发展趋势 (1)1.1.2 可编程控制器(PLC)的应用领域 (1)1.1.3 PLC的应用前景 (1)1.2 提出问题 (2)1.2.1 机床滑台类型及控制 (3)1.2.2 本文的工作目的及意义 (3)1.2.3 本文的主要目的及意义 (3)1.3 系统功能 (4)第二章 PLC概述 (5)2.1 PLC的产生与发展 (5)2.1.1 PLC的产生及定义 (5)2.1.2 PLC的发展 (6)2.2 PLC的特点与功能 (7)2.2.1 PLC的特点 (7)2.2.2 PLC的功能 (7)2.3 PLC的结构 (8)2.4.1 梯形图 (9)2.4.2 语句表 (11)2.4.3 顺序功能图 (11)第三章步进电机概述 (12)3.1 步进电机工作原理 (12)3.2 步进电机的特性 (12)3.3 步进电机的分类 (13)3.4 步进电机驱动器的直流供电电源的确定 (13) 3.5 步进电机使用时的注意事项 (14)3.6 步进电机驱动器的细分原理及一些相关说明 (14) 3.7 反应式步进电机 (15)3.8本设计所用步进电机 (18)第四章总体方案设计 (19)4.1数控滑台的控制方法 (19)4.1.2进给速度控制 (19)4.1.3 进给方向控制 (19)4.2 PLC控制系统设计 (19)4.3 PLC控制系统的接地方法 (20)4.4步进电机的控制 (20)4.4.1步进电机的起停控制 (21)4.4.2步进电机的加减速控制 (21)4.4.3 步进电机的换向控制 (22)4.5 本章小结 (22)第五章数控滑台的设计 (23)5.1总体设计方案的确定 (23)5.2 机械部分设计计算 (23)第六章设计硬件电路 (36)6.1 硬件电路总体分析 (36)6.2总体设计分析图 (36)6.3电路总体设计 (36)6.4步进电机的驱动电路 (38)第七章软件设计 (44)7.1 可编程控制器(PLC)的工作原理 (44)7.2存储空间的计算 (47)7.3可编程控制器(PLC)提供的编程语言 (47)7.4 PLC编程中难点介绍 (49)7.4.1驱动电源的特殊性 (49)7.4.2用功能指令构建控制程序的有关问题 (49)7.5 PLC梯形图 I/O分配表 (50)第8章 GX Developer软件程序模拟运行 (51)8.1 程序运行图文说明 (51)结论 (68)附录 (69)1、流程图 (69)2、控制系统设计步骤 (69)参考文献 (71)1、参考资料 (71)2、参考论文 (72)外文文献 (74)中文翻译 (78)致谢 (81)第一章绪论1.1 PLC的发展及应用前景PLC 工艺自从出现一直到今天,已经由最初的接线逻辑发展到了储存逻辑,目前被大量的应用到众多的行业之中。

当今社会是一个高速发展的社会,目前的半导体工艺和电脑科技非常发达,PLC 借助这些技术的优势,已经可以非常好的处理网络接口了。

总体来说,这项工艺很受行业人士的喜欢。

这项系统是专门用于工艺生产工作的数控系统,它把电脑科技和自控工艺等技术有效的融合在一起,它是目前行业的关键设备,它的稳定性很高。

此外,它还具有强大的抗干扰能力,编程步骤简单,而且易于维护。

随着工艺不断发展,现今它的控制活动已经能够从原先的单一化逻辑控制发展到如今的持续性控制。

1.1.1可编程控制器(PLC)的发展趋势我们坚信这项技术一定会得更好的发展。

从技术上来看,随着目前电脑等优秀的科学技术被广泛的应用到PLC 上面,因此我们坚信不久的将来,就会出现运算速率更快,容量更加庞大,更为先进的产品。

从规模上来说,完备的通信设备会更好地迎合各种工业控制场合的不同需求;从市场上来分析,今后的竞争将会更加的激烈,将会发生垄断现象,届时将会有全球通用的编程语言;通过分析网络的发展态势可以得知,可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成的大型控制系统是可编程控制器技术的发展方向。

伴随着计算机网络的高速发展,可编程控制器作为国际通用网络和自动化控制网络的重要组成部分,将在工业及工业以外的大量领域发挥十分重要的作用。

1.1.2可编程控制器(PLC)的应用领域PLC 是以微计算机技术和通信技术和自动控制技术为基础发展起来的新的工业控制装置,随着微处理工艺的发展,这项技术必然会会在众多的行业之中获取良好的发展。

当前它的应用围非常广,比如:通用和专用机械,汽车制造,机床与工具,立体仓库,控制设备制造、控制与装置仪表,环保及文化娱乐等各个行业。

而且还在朝着其它方向扩展。

PLC 的自诊断占 18%,批量控制占26%,运动控制占 40%,过程控制占 58%,应用机械控制占 87%1.1.3P LC的应用前景PLC制造商通过收购和联合大量的软件企业和发展软件产业。

明显的提升了软件使用性能。

大多的品牌都有与它们的设备相对应的平台甚至软件,将其有效的结合在一起,能够显著的提升系统的综合服务能力,而且节省投资,得到良好的控制体系,目前,PLC+网络+IPC+CRT 的模式被大规模应用。

可编程控制器(PLC)厂家在以前的CPU模板上提供物理层RS232/422/485 接口的基础上,新添了很多不同的通讯接口,能够创造一体化的网络体系。

近年来信息技术发展很快,用户对开放性有着更多的需求,而且此时的互联网也在迅速发展。

例如:罗克韦尔A-B 公司大力主推的三层网络结构体系,即Device Net、Ether Net,Contml Net。

工艺在发展的时候,生产厂家为了获得更多的市场份额,不断展开激烈的竞争。

它们的标准不一样,所以无法很好的兼容在一起,这就导致用户在使用的时候非常不方便,而且会造成维护费用增加。

以后市场必然会高度开放,这已经被大多数生产厂家意识到了,形成了长时期妥协与竞争的过程,而且这一过程还在继续。

虽说目前的工具无法很好的兼容在一起,不过随着系统的进步,用户在使用的时候,已经能够较好的应用各种性质的产品了。

当前时期,该系统的网络水平以及运算速率等都明显的强化了,此时已经不再是单纯的用来进行逻辑控制了,更多的是用到过程控制之中。

相关人士调查得出的结论是:目前除了石化等行业之外,这项系统在大部分的行业中都获取了良好的成就。

通过分析我们发现,该系统的优点非常明显,比如它的结构非常紧凑,它的功能很多,稳定性强,速率较快,最主要的是它的价位不高,因此不管是目前还是今后的很长一段时间之,该系统都能够发挥出非常明显的意义,它的存在必将带动整个行业的进步。

1.2 提出问题在电气时代的今天,电动机一直在现代化的生产生活中起着十分重要的作用。

无论是在工农业生产还是在日常生活中,都大量地使用着各种各样的电动机。

因此对电动机的控制变得越来越重要。

电动机控制技术的发展得力于微电子技术、电力电子技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的最新发展成就。

正是这些技术的进步使电动机控制技术化。

步进电机是机电控制中一种常用的执行机构,它的原理是通过对每相线圈中的电流和通电顺序切换来使电机作步进式旋转。

驱动电路由脉冲信号来控制,所以调节脉冲信号的频率可以改变步进电机的原先转速。

也就是说:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,驱动步进电机就按设定的方向转动一个固定的角度。

通过改变脉冲个数即可以改变角位移量,以达到准确定位的目的。

同时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,目前比较常用的步进电机包括反应式步进电机(VR)、永磁式步进电机(PM),混合式步进电机(HB)和单相式步进电机等。

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7.50;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1.50,但噪声和振动都很大。

反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩。

混合式步进电机是指混合了永磁式步进电机和反应式步进电机的优点。

它又分为两相和五相:两相步进角一般为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。

1.2.1 机床滑台类型及控制在组合机床自动线中,一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台:1.液压滑台,用于切削量大、加工精度要求较低的粗加工序中;2.机械滑台,用于切削量中等、具有一定加工精度要求的半精加工工序中;3.数控滑台,用于切削量小、加工精度要求很高的精加工工序中。

可编程控制器(简称PLC)以其通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点,被广泛应用于工业自动控制中。

特别是在组合机床自动生产线的控制及 CNC 机床的 S、T、M 功能控制中更显示出其卓越的性能。

PLC 控制的步进电机开环伺服机构应用于组合机床自动生产线上的数控滑台控制,可省去该单元的数控系统,使该单元的控制系统成本降低70%~90%,甚至只占用自动线控制单元PLC的3~5 个 I/O 接口及小于1KB的存。

特别是大型自动线中可以使控制系统的成本显著下降。

1.2.2 本文的工作目的及意义毕业设计做了以下工作:1.对数控滑台控制进行了系统的学习,包括PLC及步进电机的主要应用,实际的需求。

2.应用三菱公司的可编程控制器FZ2X-16MT及20BYJ46四相步进电机,在此基础上搭建了实际的控制模型。

3.深入研究了位置控制系统的算法,利用三菱系统高速、大存储、数据结构灵活等特点,实现了更简便的数控位置的PLC控制。

4.根据要求设计了仿真,以实现程序的模拟。

1.2.3 本文的主要目的及意义1.以数控滑台的逻辑控制为实例,对三菱系统的网络组态、系统配置和梯形图编程进行一次尝试,为今后的更好地开发三菱系统的工程应用积累经验。

2.以一种全新的编程思想进行PLC的梯形图编程,对于将来高性能的PLC的编程具有开拓性的意义。

3.对于数控滑台位置控制实现的研究也给后续的研究开辟了一个全新的方式,为更简捷完善的多轴位置控制的实现打下了坚实基础,对位置理论及其实现、位置控制在实际工程的应用都有很大的指导意义和参考价值。

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