1、 电气控制与可编程控制技术电气控制与可编程控制技术 课课 程程 设设 计计 （2014 级本科）级本科） 题题 目：目： 三相六拍步进电机 PLC 控制系统的设计 系（部）院：系（部）院： 物理与机电工学院 专专 业：业： 能源与动力工程 目录目录 目录目录. 2 摘要. 3 第一章 可编程程序控制器（PLC） 4 1.1 PLC 的定义 4 1.2 PLC 的特点 5 1.3 步进电机的特点 5 第二章 系统总体方案设计 . 7 2.1 三相六拍步进电机的控制要求 7 2.2 方案原理分析 7 第三章 PLC 控制系统设计 8 3.1 输入输出编址 8 3.2 选择 PLC 的类型 8 3.
2、3 PLC 外部接线图. 9 3.4 控制流程图： 9 3.5 梯形图程序设计 10 3.6 语句表 14 3.7 主电路图 .16 3.8 元件布置图 .16 3.9 程序的运行及调试 17 总结19 参考文献.20 摘要摘要 步进电机就是一种控制精度极高的电机，在工业上有着广泛的应用。步进电机具有快 速启停、精确步进和定位等特点，所以常用作工业过程控制机及仪表仪器的控制原件。基于 PLC 控制的步进电机具有设计简单，实现方便，参数设计置灵活等优点。矩角不易丢失 。改 善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。 本文主要介绍采用可编程控制器 （PLC） 对五相十拍步进电机进行控制的设计
3、原理及方法进行分析。本文详细的介绍了 PLC 控制步进 电机系统的原理，及硬件和软件的设计方法。其内容主要包括 I/O 分配表、PLC 外部接线图、 控制流程图、主电路图、梯形图、原件清单及语句表。本文设计过程中使用了十六移位寄存 器，大大简化了程序的设计，使程序更简凑，方便了设计。 关键词关键词: : PLC；梯形图；三相六拍步进电机 第一章第一章 可编可编程程序控制器（程程序控制器（PLC） 1.1 PLC1.1 PLC 的定义的定义 可编程控制器 （Programmable Controller） 简称 PC， 但个人计算机 （Personal Computer） 也简称 PC， 为了区
4、别， 人们仍习惯称可编程控制器为 PLC （Programmable Logical Controller） 。 国际电工委员会（International Electrical Committee）于 1987 年颁布了可编程控制 器的标准及其定义：“可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的 电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计 时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型 的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一 个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
5、 ” 可编程控制器是 60 年代末在美国首先出现， 当时叫可编程逻辑控制器 PLC （Programmable Logic Controller） ， 目的是用来取代继电器， 以执行逻辑判断、 计时、 计数等顺序控制功能。 PLC 的基本设计思想是把计算机功能完善、 灵活、 通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、 操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象， 将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。随着半 导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到 70 年代中期以后，PLC 已广泛地使 用微处理器作为中央处理器，
6、输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模 的集成电路，这时的 PLC 已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID 调节和数据通 信功能。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它 采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术 运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机 械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优 点。可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在 初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编 程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货
