五相十拍步进电动机.docx
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五相十拍步进电动机
题目10：
五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试
一、控制要求：
1．五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
2．用五个开关控制其工作：
1号开关控制其运行（启/停）。
2号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5秒）。
3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1秒）。
4号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.03秒）。
5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）。
二、课题要求：
1．按题意要求,画出PLC端子接线图、控制梯形图。
2．完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。
3.完成课程设计说明书
三、答辩问题：
1．如何利用两个按钮进行连续调速（上升/下降）。
2．试用三相六拍步进电动机实现上述控制要求2。
正转通电顺序为：
A→AB→B→BC→C→CA
反转通电顺序为：
A→CA→C→BC→B→AB
3．设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示：
10001为运行控制开关，试设计其梯形图控制程序。
4.设有四台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:
10001为运行启动控制按钮,10002为停车控制按钮。
采用单相电动机工作，忽略过载保护，要求：
当10001启动后，系统开始工作，10002按下后系统起动，运行三个循环后即自动停止工作，试设计其梯形图控制程序。
PLC端子接线图、控制梯形图，如下图：
用五相十拍控制图2-10步进电动机采用单相控制
外部接线图外部接线图
PLC端子接线图
梯形图
课程设计说明书
1.1五相十拍步进电动机的PLC设计过程
1.2五相十拍步进电动机的控制要求
1.3PLC外部接线图
1.4I/O地址分配表
1.5程序设计
1.1五相十拍步进电动机的PLC设计过程
PLC应用系统软件设计的主要内容就是编写PLC用户程序。
设计步骤包括分析控制要求，确定控制方案、I/O地址分配表、PLC外部接线图、程序设计、系统调试等。
1.2五相十拍步进电动机的控制要求
（1）五相步进电动机有五个绕组：
A、B、C、D、E，控制步进电动机五相十拍的时序图如图2-6所示。
（a）步进电动机五相十拍正转时序图（b）步进电动机五相十拍反转时序图
图2-6控制步进电动机五相十拍的时序图
（2）用五个开关控制其工作：
1号开关控制其运行（启/停）
2号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5s）
3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1s）
4号开关控制其低速运行（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）
（3）设有五台电动机作顺序循环控制，控制时序图如图2-7所示。
（4）设有四台电动机作顺序循环控制，控制时序图如图2-8所示。
图2-7五台电动机顺序循环控制图2-8四台电动机顺序循环控制
1.3PLC外部接线图
PLC外部接线图的输入输出设备、负载电源的类型等的设计就结合系统的控制要求来设定。
步进电动机采用五相十拍控制外部接线图如图2-9所示。
步进电动机采用单相控制外部接线图如图2-10所示。
图2-9步进电动机采用五相十拍控制图2-10步进电动机采用单相控制
外部接线图外部接线图
1.4I/O地址分配表
根据PLC外部接线图可以列写出电器元件符号及功能说明表和I/O地址分配表，见表2-11。
这直观地描述了外部信号与PLC接线端子的关系。
I/O地址分配表如表2-12。
表2-11电器元件符号及功能说明表
序号
符号
功能描述
序号
符号
功能描述
1
K1
启/停开关
7
A
A绕组
2
K2
0.5s低速运行开关
8
B
B绕组
3
K3
0.1s中速运行开关
9
C
C绕组
4
K4
0.03s低速成运行开关
10
D
D绕组
5
K5
控制转向开关
11
E
E绕组
6
K6
运行控制开关
12
KM1
一号电机
13
KM2
二号电机
14
KM3
三号电机
15
KM4
四号电机
16
KM5
五号电机
序号
符号
功能描述
序号
符号
功能描述
1
I0001
启动按钮
3
KM1
一号电机
2
I0002
停止按钮
4
KM2
二号电机
5
KM3
三号电机
6
KM4
四号电机
表2-12I/O地址分配表
输入
输出
K1
I0.0
A
Q0.0
K2
I0.1
B
Q0.1
K3
I0.2
C
Q0.2
K4
I0.3
D
Q0.3
K5
I0.4
E
Q0.4
K6
I0.5
KM1
Q0.5
KM2
Q0.6
KM3
Q0.7
KM4
Q1.0
KM5
Q1.1
输入
输出
SB1
I0.0
KM1
Q0.0
SB2
I0.1
KM2
Q0.1
1.5程序设计
（1）五相十拍步进电动机的拍数实现梯形图如图2-13所示。
低速0.5s时所采用的定时器从T37——T46。
中速0.1s时所采用的定时器从T47——T56。
低速0.03s时所采用的定时器从T57——T63、T101——T103。
图2-13五相十拍步进电动机的拍数实现梯形图
（2）五台电动机采用五相十拍作顺序循环控制如图2-15所示。
电机的工作过程如图2-14所示。
定时器从T104——T107。
图2-14电动机的工作过程
图2-15五台电动机采用五相十拍作顺序循环控制
（3）四台电动机采用单相作顺序循环控制如图2-16所示。
图2-16四台电动机采用单相作顺序循环控制
结束语
在任亚军老师的悉心指导和严格要求下完成的，从课题选择到具体构思和内容，无不凝聚着老师的心血和汗水，在三年的学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。
在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意。
这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，
辽宁装备制造学院
毕业设计
班级：
08级
机电一体化【3】
姓名:
胡文玉
学号：
08220310
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