PLC課程設(shè)計(步進電機的PLC控制

1、信息科學與技術(shù)學院PLC課程設(shè)計報告專 業(yè)：電氣工程及其自動化年 級：學 號：作者姓名：指導教師：完成日期：2012年12月21日PLC課程設(shè)計報告一、內(nèi)容：步進電機的PLC控制二、目的與意義：1、掌握電步進電機的運行及控制原理；2、掌握三菱FX2N系列PLC及其編程軟件的使用；3、掌握三菱FX2N系列PLC的指令和編程、以及調(diào)試方法；4、掌握PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本方法、以及器件的選型。三、設(shè)計要求設(shè)計一個四相步進電機控制系統(tǒng)，要求實現(xiàn)如下功能：1、用按鍵實現(xiàn)啟?？刂疲?、用按鍵實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制；3、用按鍵實現(xiàn)加速和減速控制；4、用按鍵實現(xiàn)兩種或以上的運行模式（單四拍、雙四拍、單雙八拍）的選擇

2、。四、設(shè)計內(nèi)容：1、控制系統(tǒng)基本組成；由于步進電機有如下特點：給步進脈沖電機就轉(zhuǎn)，不給步進脈沖電機就不轉(zhuǎn)；步進脈沖的頻率越高，步進電機轉(zhuǎn)得越快；改變各相的通電方式，可以改變電機的運行方式；改變通電順序，可以控制電機的正、反轉(zhuǎn)。所以，我們通過利用三菱FX2N系列PLC編程可以輕松實現(xiàn)上述功能（此處使用循環(huán)位移指令實現(xiàn)單雙四拍）2、器件選型：包括控制按鍵和PLC的選型；三菱FX2N系列的PLC是小型化，高速度，高性能和所有方面都是相當于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出16-64點的獨立用途外，還可以適用于在多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要

3、的PLC。價格適宜，綜合性價比較高。實驗階段：此次設(shè)計實驗階段采用的是三菱FX2N系列中的FX2NC-96MT，基本單元帶48點輸入，48點晶體管輸出實際裝置：建議使用FX2N-32MR-001型PLC， 基本單元帶16點輸入，16點繼電器輸出，多余點數(shù)可用于拓展功能或后備儲存 由下列的IO分配表可知，此設(shè)計采用了9點輸入、4點輸出，所以FX2N-32MR-001型PLC可以滿足需求（需要九個按鈕，不夠可用撥位開關(guān)替代，但切記回撥，以防功能喪失）3、PLC的外部接線圖、實驗箱接線方式，IO分配表；I/O分配表輸入輸出X000停止開關(guān)（區(qū)間復位）Y020步進電機A相X001（單四、雙四）加速Y0

4、21步進電機B相X002（單四、雙四）減速Y022步進電機C相X020雙四正轉(zhuǎn)（要先賦值）Y023步進電機D相X021雙四反轉(zhuǎn)（要先賦值）X022單四反轉(zhuǎn)（要先賦值）X023單四反轉(zhuǎn)（要先賦值）X024雙四的賦值按鈕（未啟動）X025單四的賦值按鈕（未啟動） 實驗箱接線方式：將PLC數(shù)據(jù)線分別與電腦串口和PLC程序下載口連接，檢測PLC運行狀態(tài)開關(guān)是否處于“運行”狀態(tài)；將啟動、停止等按鈕開關(guān)分別連接到X0、X1等，開關(guān)公共端COM連接到PLC輸入公共端COM；將步進電機的ABCD四相等分別連接到Y(jié)20至Y023等，四相公共端COM連接到實驗箱24V電源端，電源0V端連接PLC輸出公共端COM1

5、；4、PLC控制程序，包括程序設(shè)計的基本思路、算法、流程圖、源程序等。程序設(shè)計的基本思路： 本設(shè)計實現(xiàn)功能主要是使用循環(huán)位移指令實現(xiàn)單雙四拍，即先對YO20至YO23賦初值（H1111、H3333），再通過循環(huán)位移指令實現(xiàn)電機通電相的改變。而加減速是通過對時間計數(shù)器的時間長短進行控制來實現(xiàn)的，用DEC、INC指令實現(xiàn)時間的加減，最后是通過區(qū)間復位指令來停機的。PLC控制程序： 5、程序調(diào)試與運行情況程序調(diào)試正常，在FX-TRN-BEG-C仿真軟件中顯示功能完全符合實際設(shè)計要求，即用按鍵可實現(xiàn)以下功能1、用按鍵實現(xiàn)啟停控制；2、用按鍵實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制；3、用按鍵實現(xiàn)加速和減速控制；4、用按鍵實現(xiàn)兩

6、種運行模式（單四拍、單雙八拍）的選擇五、課程設(shè)計總結(jié)與心得體會 此次課程設(shè)計從程序設(shè)計、調(diào)試仿真到選型、接線，可以說非常貼近實際需求，是鍛煉我們綜合設(shè)計能力的良好體現(xiàn)。我從此次設(shè)計中收獲頗多，我一開始的設(shè)計思路是采用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖實現(xiàn)電機的步進，但不久就發(fā)現(xiàn)由于分支較多且要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)較復雜，在一番躊躇過后，選擇放棄這種設(shè)計思路，轉(zhuǎn)向采用經(jīng)驗設(shè)計法。由于步進電機給脈沖就轉(zhuǎn)，不給脈沖電機就不轉(zhuǎn)，而且步進脈沖的頻率越高，步進電機轉(zhuǎn)得越快；改變各相的通電方式，就可以改變電機的運行方式；改變通電順序，就可以控制電機的正、反轉(zhuǎn)。所以，采用經(jīng)驗設(shè)計法的主要思想是使用循環(huán)位移指令實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)與狀態(tài)變化，通過控制時間計數(shù)器的時間長短來實現(xiàn)速度控制。單個功能的實現(xiàn)是容易的，但組合起來并沒有沖突是要動腦子的，經(jīng)過不停地調(diào)試與仿