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目录
摘要 .................................................... I ABSTRACT ............................................... II 第一章 绪论 .............................................. 1 1.1 概述.......................................................................................................... 1 1.2 国内、外S7-200PLC现状和发展趋势 .................................................... 2 1.3 论文的主要研究工作 ............................................................................... 3 第二章 步进电机 .......................................... 4 2.1 步进电机的特点 ....................................................................................... 4 2.2 步进电机的工作原理及分类 .................................................................... 4 2.2.1 步进电机的工作原理 ......................................................................... 5 2.2.2 步进电机的分类 ................................................................................. 5 2.3 步进电机在工业中的应用 ........................................................................ 5 第三章 西门子S7-200 PLC ................................... 6 3.1 S7-200 PLC ............................................................................................... 6 3.2.1 硬件系统 ............................................................................................ 6 3.2.2 软元件 ................................................................................................ 7 3.2 PLC技术在步进电机控制中的应用 ......................................................... 8 第四章 S7-200 PLC控制步进电机设计 ........................... 9 4.1 步进电机的选择 ....................................................................................... 9 4.2 步进电机驱动电路设计 .......................................................................... 10 4.2.1 驱动器的选择................................................................................... 10 4.2.2 步进电机驱动技术 ........................................................................... 10 4.2.3 驱动器参数设置 ............................................................................... 12 4.3 PLC控制步进电机.................................................................................. 12 4.3.1 电机起动 .......................................................................................... 16 4.2.2 控制电机方向转动 ........................................................................... 19 4.2.3 电机急停控制................................................................................... 19 4.3.4 联锁.................................................................................................. 20 4.4 程序调试 ................................................................................................ 20 第五章 全文总结 ......................................... 24 参考文献 ............................................... 25 致谢 ................................................... 26 附录 ................................................... 27
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摘要
小型PLC在编程，I/O扩展，通讯接口，开关量和模拟量的调节以及一些特殊功能模块如高速计数输入和脉冲输出的应用上已经基本满足用户的需求了。但随着应用需求及关联产品技术性能的提升，PLC将继续得已完善和发展。
本文主要论述了步进电机的原理及驱动方法，并在S7-200 PLC的基础上，对步进电机进行控制。本设计选用PLC控制两相混合式步进电机，在PLC编程的基础上用按钮开关控制步进电机的启动、加速、匀速、减速、反转及急停等基本功能。
关键词：S7-200 PLC、两相混合式步进电机、PLC编程。
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Abstract
In the field of programming, I/O expansion, Communication interface, adjustments of switches and simulation and some special function modules such as the application of high speed pulse input and output, the PLC has already met demands of users. But the PLC will continue to improve and develop, as the development of application requirements and related technical performance.
This article chiefly discusses the principle and driven approach of the stepping motor, and how to control it based on the S7-200 PLC. The article is about how the PLC controlling the two-phase hybrid stepping motor. With the switch button, it can function as: start, accelerate, uniform, slowdown, reversal and stop based on the PLC programming.
Key words: S7-200 PLC, two-phase hybrid stepping motor, PLC programming.
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第一章 绪论
1.1 概述
可编程控制器(简称 PLC) 是一种数字运算操作的电子系统，是在20 世纪 60 年代末面向工业环境由美国科学家首先研制成功的。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[]。
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人脉冲个数成正比，其速度与单位时间内输人的脉冲数(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，因而广泛应用在数控机床、钟表、数字系统、程序控制系统及航天工业装置中。
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