※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2012 级 PLC 课程设计 ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 石家庄铁道大学四方学院 集中实践报告书 课题名称 姓 学 系 名 号 部 五相十拍步进电动机控制 *** 2012**** 电气工程系 方**** 李** 专业班级 指导教师 2014 年 12 月 31 日 一、设计任务及要求： 设计任务： 五项十拍步进电机的控制 要 求： （1)要求本次设计的控制装置采用 PLC 技术实现； (2)要能完全满足控制要求； (3)根据 I/O 分配图连接试验箱电路接线)试验箱上要有完整的信号指示， 包括对各工作步的指示， 以及电源、 启动、 停止、 等指示。 二、指导教师评语： 三、成绩 指导教师签名： 年 月 日 目 章 第2章 2.1 2.2 第3章 3.1 3.2 3.3 第4章 4.1 4.2 第5章 录 设计目的· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 设计要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 任务描述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1 控制要求 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 PLC 选型、I/O 分配表和接线图 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 PLC 选型· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 I/O 分配表 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 2 I/O 接线图 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 程序设计· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 梯形图设计 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 指令语句表 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 8 设计总结· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 13 参考文献 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14 章 设计目的 本课程设计主要用于步进电动机的控制，矩角特性是步进电动机运行时一个很重 要的参数。矩角特性好，步进电动机的启动转矩就越大，运行不易失步。通过增加步 进电动机的拍数来改善矩角特性。 第2章 2.1 任务描述 设计要求 五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E 正转顺序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB 反转顺序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB 图 2-1-1 图 2-1-2 步进电动机五相十拍反转 步进电动机五相十拍正 时序图 转时序图 图 2-1 控制步进电动机五相十拍的时序图 1 2.2 控制要求 用五个开关控制其工作： 1 号开关控制其运行（启/停）。 2 号按钮控制其低速运行（转过一个步距角需 0.5S）。 3 号按钮控制其中速运行（转过一个步距角需 0.1S）。 4 号按钮控制其高速运行（转过一个步距角需 0.03S）。 5 号开关控制其转向（ON 为正转，OFF 为反转） 第3章 3.1 PLC 选型 PLC 选型、I/O 分配表接线图 三菱近年来推出的 FX 系列 PLC 有 FX0、FX2、FX0S、FX0N、FX2C、FX1S、 FX1N、FX2N、FX2NC 等系列型号。FX 系列 PLC 的特点有先进美观的外部结构，提供 多种系列机型供用户选用， 灵活多变的系统配置。 三菱近年来推出的 FX 系列 PLC 有 FX0N、FX0S、FX2N 等系列型号。 FX2N 是三菱推出的高性能小型可编程控制器,FX 系列 PLC 中应用广泛的 产品,该系列 PLC 是 1991 年推出, 因其具有较高的性能价格比 ,受到广大用户的青 睐.FX2N 系列 PLC 是采用整体式和模块式相结合的叠装式结构.它的基本单元、 扩展单 元和扩展模块的高度和宽度相同。它们的相互连接不用基板，仅用扁平电缆连接，紧 密拼装后组成一个整齐的长方体。其体积小，很适于在机电一体化产品中使用。 3.2 I/O 分配表 输入 X1 X2 X3 X4 X5 启/停开关 0.5s 低速运行按钮 0.1s 中速运行按钮 0.03s 高速运行按钮 控制转向开关 输出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 A 绕组 B 绕组 C 绕组 D 绕组 E 绕组 2 3.3 I/O 接图 图 3-1 I/O 接线 梯形图设计 程序设计 五相十拍步进电动机的拍数实现梯形图如下所示。 低速 0.5s 时所采用的定时器从 T0——T9。 中速 0.1s 时所采用的定时器从 T20——T29。 高速 0.03s 时所采用的定时器从 T200——T209。 3 4 5 6 7 4.2 指令语句表 8 9 10 第5章 设计总结 PLC 技术是一门侧重应用方向的学科。 所以要多一点实践。 不要看不起小的项目， 在其中你能总结出设计程序的逻辑思维方法，总结中不断进步。 在学完 PLC 理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组 有一个题目。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都 不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了 PLC 设计的步聚和 基本方法。 分组工作的方式给了我与同学合作的机会， 提高了与人合作的意识与能力。 通过这次设计实践。我学会了 PLC 的基本编程方法，对 PLC 的工作原理和使用 方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实 践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视。在课程设计过 程中我了解到，PLC 并不是一门单一的编程技术，它是一门系统专业课程。PLC 可 以广义的认为是一台背嵌入操作系统的高可靠性 PLC 机。首先需要精深 PLC 本身的 编程语言梯形图、语句表语言。达到这个水平你只能读懂编好的程序，并可以设计一 些工程需要程序。 在一些大型程序中还需要用到数据库的知识， PLC 入门很快但要不 11 断进取努力。 通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学 都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一 定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流 中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都 想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出的方案。在 这过程也提高了我们的表过能力。 在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个 问题都能自己解决， 向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思 而不学者殆。做事要学思结合。 参考文献 [1] 郁汉琪. 电气控制与可编程序控制器应用技术. 东南大学出版社. 2009 [2] 程子华. PLC 原理与实例分析. 北京. 国防工业出版社. 2006 [3] 廖常初. PLC 编程及应用. 北京. 机械工业出版社. 2005 [4] 高钦和. 可编程控制器应用技术及其设计实例. 北京. 高等教育出版社. 2004 [5] 李缓. PLC 原理与应用. 北京. 邮电大学出版社. 2005 [6] 林明星. 电气控制及可编程序控制器. 北京. 机械工业出版社. 2004 12
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