基于plc的步進電機開環控制系統設計(編輯修改稿)

2026-07-19 13:29 本頁面

　

【文章內容簡介】目資料保存在U盤中，以便完成設計報告及答辯查驗）1月4日—1月5日44145答辯1月6日4414指導老師簽字： 2011 年12 月27 日系主任簽字：設計目的⑴ 了解步進電機的工作原理及步進電機的開環控制原理。⑵ 綜合應用所學PLC知識設計基于PLC的步進電機開環控制系統；⑶ 通過自行編程調試掌握PLC控制系統的設計方法。步進電機原理簡述步進電動機是一種將數字式電脈沖信號轉換成機械角位移的機電元件，每一個脈沖信號可以使步進電機前進一步，轉過的角度與控制脈沖的個數呈嚴格的正比關系。其運行速度與控制脈沖頻率呈嚴格的正比關系，正是這個特點，使其可以和現代數字控制技術相結合，成為比較理想的執行元件。步進電機主要應用于開環位置控制系統中。目前步進電機在數控機床、計算機外圍設備、鐘表、包裝機械、食品機械中得到廣泛的應用。步進電機由定子和轉子兩部分組成。以二相步進電機為例，定子上有兩組相對的磁極，每對磁極纏有同一繞組，形成一相。定子和轉子上分布著大小、間距相同的多個小齒。當步進電機某一相通電形成磁場后，在電磁力的作用下，轉子被強行推動到最大磁導率（或最小磁阻）的位置。步進電機接收到一個脈沖信號，就驅動步進電機轉過一個步距角θ，對于一個m相n拍的步進電機來說，每走完n拍，轉子就轉過一個齒距角φ，所以齒距角φ與步距角θ的關系為：從控制原理上，步進電機可以分為反應式、永磁式和混合式步進電機三大類；按照控制繞組的相數可以分為兩相、三相、四相……。⑵ 本設計中涉及到的步進電機主要參數① 相數：產生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數，用ｍ表示。② 拍數：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數或導電狀態，或指步進電機走過一個齒距角所需脈沖數，用ｎ表示。③ 齒距角：步進電動機的轉子上均勻地分布著許多小齒，相鄰兩個小齒的中心線間的角度稱為齒距角，用φ表示。④步距角：對應一個脈沖信號，步進電機轉過的角位移，用θ表示。⑶ 本設計中用到的步進電機本設計中用到的步進電機為兩相步進電機。該步進電機轉子共有50個齒，176。，相電壓為5V。⑷ 步進電機驅動電路本設計中用到的步進電機的驅動電路圖如圖1所示圖 1 兩相步進電機驅動電路圖圖中TL1～TL6對應的是面板上的插孔。圖中標注的A及，B及分別表示步進電機的定子的兩相繞組的四個端子。⑸ 兩相步進電機的通電方式：①單四拍通電方式：每次只有一相繞組通電，四拍構成一定循環。兩相繞組按照A—B———A的次序輪流通電。每拍轉子轉動轉子齒距。② 雙四拍通電方式：每次有兩相繞組同時通電，兩相控制繞組按AB—B——A—AB的次序輪流通電。每拍轉子轉動的角度與單四拍相等都是轉子齒距，但與單四拍的空間定位不重合。③ 單、雙八拍的通電方式：上兩種通電方式的循環拍數等于4，稱為滿步通電方式。若通電方式等于8，稱為半步通電方式，即按A—AB—B—B————A—A的次序通電。每拍轉子轉動轉子齒距。⑹ 在上述通電方式中，改變通電的循環方向即可改變步進電機的轉動方向，改變通電的頻率，即可改變步進電機的轉速。控制要求： ⑴ 能夠實現步進電機的起動和停止、正轉和反轉及改變轉速。⑵

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