电子系毕业设计绝对超值.docx
《电子系毕业设计绝对超值.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子系毕业设计绝对超值.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电子系毕业设计绝对超值
某某某信息职业技术学院
毕业设计
课题名称步进电机性能开发及应用研究
姓名某某某
学号18
班级电气S10-2
专业电气自动化
所在系电子技术系
指导教师某某某
完成日期2013年1月20日
某某某信息职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
课题名称：
步进电机性能开发及应用研究
完成期限：
2012年11月26日至2013年1月20日
姓名某某某指导教师某某某
专业电气自动化职称副教授
所在系电子系系主任刘松
接受任务日期2012-11-26批准日期2012-12-1
一、原始依据（资料）：
[1].《PLC原理与应用》某某某,[M].北京航空航天大学出版社，2006
[2].《松下PLC及工控设备典型性应用》（自动控制模块化实训安装与调试教程）[M].
[3].Panasonic可编程控制器FP-X用户手册[M].
[4].Panasonic可编程显示器GT32技术手册[M].
[5].《可编程序控制器原理、应用、实验》（第3版）常斗南主编，机械工业出版社
[6].《自动控制模块化实训装置的研制与应用》中国职业技术教育[J].某某某，2008-5-21
[7].《自动控制专业实训教学设备的开发与研究》实验室科学[J].某某某，李挺弼，李俊杰。
第14卷第4期2011-8
二、设计（论文）内容和要求：
设计内容：
1.以85BYG型号步进电机为核心，学习和研究步进控制在工控中的应用。
2.查阅资料，确定课题研究方案。
3.松下FPX-PLC步进控制功能及85BYG步进电机功能介绍。
4.步进控制具体应用。
设计要求：
1.研究步进控制的历史和发展；步进电机的分类、特点、性价比、不同品牌的市场占有率；简述步进控制技术。
2.研究85BYG型号步进电机与松下FPX-PLC安装和接线特点。
3.研究松下FPX-PLC的四种功能特点，应用场合。
4.松下FPX-PLC与85BYG步进电机的典型应用。
包括与PLC、步进电机等电器的连接方法、接线图、程序设计等。
三、建议查阅的技术资料：
[1].《PLC原理与应用》某某某,[M].北京航空航天大学出版社，2006
[2].《松下PLC及工控设备典型性应用》（自动控制模块化实训安装与调试教程）[M].
[3].Panasonic可编程控制器FP-X用户手册[M].
[4].Panasonic可编程显示器GT32技术手册[M].
[5].《可编程序控制器原理、应用、实验》（第3版）常斗南主编，机械工业出版社
[6].推荐如下学习网站：
（1）
（2）
（3）（4）
（5）
某某某信息职业技术学院页号
（1）
毕业设计（论文）进度计划表
序号
起止日期
计划完成内容
实际完成内容
检查日期
检查人签字
1
2012/11/26
~2012/12/1
明确设计任务，了解设计内容，撰写开题报告
明确设计任务，了解设计内容，完成开题报告撰写。
11月28日
某某某
2
2012/12/2
~2012/12/5
查阅资料，确定具体设计步骤和分部课题。
确定设计步骤并将课题分为四大课题。
12月4日
某某某
3
2012/12/6
~2012/12/11
对实训台进行系统安装与调试，
在课题设计框架下，完成系统安装与调试、程序设计及分析总结。
12月8日
某某某
4
2012/12/12
~2012/12/22
撰写论文初稿
已完成关于步进电机及驱
动器历史、发展、应用的有关论述。
12月13日
某某某
5
2012/12/23
~2013/1/10
通过对85BYG步进电机控制，完成实现系统各项功能、并记录系统各项实验资料，撰写论文
在总结基础上完成部分关于步进控制论文撰些。
12月28日
某某某
6
2013/1/11
~2013/1/14
完善系统功能整理相关程序，文件等，修改论文
进一步总结修改论文。
1月12日
某某某
7
2013/1/15
~2013/1/18
完成论文终稿，准备答辩
准备答辩。
1月17日
某某某
系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：
系主任签字：
年月日
某某某信息职业技术学院页号
（2）
毕业设计（论文）开题报告
毕业设计（论文）题目
步进电机性能开发及应用研究
学生姓名
某某某
系别
电子技术系
专业、班级
电气S10-2
指导教师
某某某
职称
副教授
工作单位
某某某信息职业技术学院
指导教师
职称
工作单位
实践地点
本院PLC学训室
交表日期
2012.12.2
毕业设计（论文）开题报告内容要求：
课题的意义、现状及发展趋势。
课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤。
课题所需的参考书目等。
注：
开题报告占毕业设计（论文）总成绩的10%。
步进电动机是一种将数字脉冲信号转换成机械角或者线位移的数模转换元件。
在经历一个大的发展阶段后，目前其发展趋于平缓。
然而，由于步进电机的工作原理与其他电动机有很大的差别，具有其他电动机所没有的性能。
因此，沿着小型、高效、低价的方向发展。
但是现在很多数的工厂都在使用普通的人工控制系统，这样的系统不仅效率低，可靠性、安全性都比较低,并且复杂性高，学习起来比较繁琐，维护起来更是困难。
而本文介绍的基于松下PLC的工厂自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、易学易用、系统的设计建造工作量小、维护方便、容易改造等特点。
步进电机以后的发展趋势为：
继续沿着小型化的方向发展；改圆形电动机为方形电动机；对电动机进行综合设计。
即把转子位置传感器，减速齿轮等和电动机本体综合设计在一起，这样使其能方便地组成一个闭环系统，因而具有更加优越的控制性能对电动机进行综合设计；向五相和三相电动机方向发展。
步进电机主要特点：
1.一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
2.步进电机外表允许的最高温度。
电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。
3.步进电机的力矩会随转速的升高而下降。
4.步进电机低速时可以正常运转,但若高于一定速度就无法启动,并伴有啸叫声。
研究内容：
某某某信息职业技术学院页号
（1）
1.以85BYG型号步进电机为核心，学习和研究步进控制在工控中的应用。
2.查阅资料，确定课题研究方案。
3.松下FPX-PLC步进控制功能及85BYG步进电机功能介绍。
4.步进控制具体应用。
包括：
（1）步进的四种功能控制，即梯形控制、原点复位控制、JOG控制、数据表控制。
研究方法：
本设计采用基于85BYG型号的步进电机为核心，包括PLC的脉冲输出指令的梯形控制方式、原点控制方式、JOG控制方式、数据表控制方式，来实现步进电机的控制。
通过PLC输送控制信号控制步进电机的转速和正反转。
从步进电机的基本结构开始研究，再逐步扩展到步进电机的功能以及使用方法，再到扩展领域。
本着由简单到复杂、由表面到本质、由现在到将来的研究方法和步骤对步进电机进行全面深入的研究。
研究步骤：
1.对设计要求进行研究分析。
对运行结果进行方案的论证与比较。
2.在满足要求条件下，制定出具体系统设计方案。
3.由局部走向整体，按照系统的模块化机构，一模块一模块进行研究分析，做好系统开发。
4.在设计过程中不断对方案进行验证，积累资料，撰写论文。
参考文献：
1.《PLC原理与应用》某某某.[M].北京航空航天大学出版社
2.《自动控制模块化实训装置》某某某.
3.《松下PLC工控设备典型性应用》（自动控制模块化实训安装与调试教程）某某某.
4.《变频器VFO实训手册》
5.《Panasonic可编程控制器FP-X用户手册》
6.《自动控制模块化实训装置的研制与应用》中国职业技术教育某某某.，2008-5-21
7.《自动控制专业实训教学设备的开发与研究》实验室科学某某某，李挺弼，李俊杰。
第14卷第4期2011-8
8．步进电机85BYG使用说明书。
指导教师审核意见：
同意，按照设计进程，保质保量完成好
论文撰写。
签字：
某某某
2012年12月3日
系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：
系主任签字：
年月日
某某某信息职业技术学院页号
（2）
毕业设计（论文）中期考核报告
毕业设计（论文）题目
步进电机性能开发及应用研究
学生姓名
某某某
系别
电子技术系
专业、班级
电气S10-2
指导教师
某某某
职称
副教授
工作单位
某某某信息职业技术学院
指导教师
职称
工作单位
实践地点
某某某信息职业技术学院
交表日期
2012.12.20
毕业设计（论文）中期考核内容要求：
依据进度计划对课题的进展情况进行说明。
在完成课题过程中有哪些收获,存在哪些问题。
完成课题的具体安排，列出时间进度表。
注：
中期考核报告占毕业设计（论文）总成绩的10%。
经过这几个星期的努力，我们整个课题小组已经完成了自动控制模块化教学装置系统接线的工作，开始进行后期调试的工作。
在调试过程中，我又经过了几个星期的反复推敲，初步设计出了设计方案并且通过了指导老师的审。
在设计方案通过后我就开始真正的动手做了起来，在整个制作的过程中前面的FP-X的使用比较很少应用以至于有些麻烦。
但是经过几次对老师的询问，在指导教师的耐心的讲解后让我也度过了难关。
到了后面是PLC编程，由于在这之前我们学习了很多关于PLC编程的所以做起来很得心应手。
这几个星期我们得到的不只是一个结果，而是这其中的过程。
在这其中我们经历了编程过程中的迷茫，经历了设计时的彷徨和试验失败时的沮丧。
也经历了成功编程后的巨大喜悦和成就感。
虽然只是完成了毕业设计过程中前一部分的，但我们都觉得自己在成长在进步。
在接线过程中，是否对整个系统全面深入的掌握，并且能够准确运用在安装过程中达到思路明确，熟练掌握；构建程序框图是否注重了节线端口、连线这些细节问题；对实验装置的调试以及错误的修改都是调试过中不能忽视的重点，也是我们安装调试过程
中遇到的问题。
在接下来的时间我们将会继续利用所学习的知识对自动控制模块化教学
装置系统进行调试，得出准确数据。
检查试验台运行的实际效果，然后将其整理成完整清晰的报告。
我们会在以后的调试过程中，仔细，认真，我们要克服一切困难，作出一份满意的毕业设计。
某某某信息职业技术学院页号
（1）
下一步的主要研究工作：
一、关于对FP-X脉冲输出功能的研究
重点解决以下问题：
1．脉冲输出功能的分类及脉冲输出方式动作模式的种类
2．脉冲输出的位置控制方式及动作模式与位置控制方式的组合
3.脉冲输出方式用到的指令
4．使用脉冲输出时的注意事项
二、关于所用步进电机和BYG驱动器应用研究
重点解决以下问题：
1．关于BYG步进电机技术参数
2．关于WZM-3H090MS驱动器特性
3.关于WZM-3H090MS步进驱动器接线图
4．关于WZM-3H090MS步进驱动器接口的含义．细分数设定．相电流设定.输入连接图
三.关于程序设计
1．双脉冲（cw/ccw）梯形控制程序（正方向）
2．原点复位型（近原点）
3．JOG运行方式（无目标
指导教师审核意见：
同意
签字：
某某某
2012年12月21日
系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：
系主任签字：
年月日
某某某信息职业技术学院页号
（2）
毕业设计（论文）
系别
电子技术系
专业班级
电气S10-2班
姓名
某某某
班级学号
18
毕业设计（论文）题目：
步进电机性能开发及应用研究
毕业设计（论文）评语：
该同学在规定的时间内完成了设计主要内容，按要求查阅了相应的书籍手册，掌握了单独查阅资料的能力，论文设计方案基本正确，论文概念基本清楚，文理较通顺，图表欠规范。
结论基本正确，无原则性错误。
该同学对步进控制应用有较深入研究，同时具有较强动手能力和综合运用能力，文章具有一定的独创性，表明该同学已经较好的掌握步进控制方面的理论知识和基本技能，并具有担负专业技术的初步能力，达到了培养目标要求。
指导教师签字：
某某某
2013年1月23日
毕业设计（论文）总评成绩：
系主任签字：
年月日
某某某信息职业技术学院教务处
步进电机性能开发及应用研究
摘要
本设计采用基于85BYG型号的步进电机为核心，包括PLC的脉冲输出指令的梯形控制方式、原点控制方式、JOG控制方式、数据表控制方式，来实现步进电机的控制。
通过PLC输送控制信号控制步进电机的转速和正反转。
本文介绍的基于松下PLC的工厂自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、易学易用、系统的设计建造工作量小、维护方便、容易改造等特点。
在将来必然会走进各大工厂，本文中详细描述了基于松下PLC（FP0）控制步进电机的各项功能，除此之外，还模拟工厂中各种情况下对PLC的控制要求，介绍了关于步进电机各种动作的PLC程序，并且还介绍了其他厂家的步进电机及步进电机驱动信息。
关键字：
步进电机PLC脉冲数出
一.引言......................................................................................................11
二.步进电机的基本知识.......................................................................11
1．步进电机的基本结构.......................................................................11
2．步进电机使用的条件........................................................................11
3．步进电机的种类及特点.....................................................................12
4．步进电机的基本参数.........................................................................12
5.步进电机动态指标及术语..................................................................12
6．步进电机的选型步骤.........................................................................14
7．步进电机的震动和噪音问题.............................................................14
8．85BYG步进电机资料........................................................................14
三.FP-X脉冲输出功能的介绍.................................................................15
1．脉冲输出功能的分类..........................................................................16
2．脉冲输出方式动作模式的种类...........................................................22
3．脉冲输出的位置控制方式...................................................................22
4．动作模式与位置控制方式的组合........................................................23
5．脉冲输出方式用到的指令...................................................................23
6．使用脉冲输出时的注意事项...............................................................24
四.设计所用步进电机和驱动器介绍.........................................................25
1．BYG步进电机技术参数......................................................................25
2．WZM-3H090MS驱动器特点................................................................26
3．WZM-3H090MS步进驱动器接线示意图............................................26
4．WZM-3H090MS步进驱动器接口的含义............................................27
5．细分数设定..............................................................................................28
6．相电流设定............................................................................................29
7．控制信号输入连接图..............................................................................30
8．指示灯说明...............................................................................................30
9．细分后电机的步距角计算.......................................................................30
10．步进电机的堵转和丢步现象.................................................................30
五.程序设计.....................................................................................................30
1．双脉冲（cw/ccw）梯形控制程序（正方向）......................................30
2．原点复位型（近原点）.............................................................................34
3．JOG运行方式（无目标）..............................................................................36
4．数据表运行方式..........................................................................................37
5．单脉冲梯形控制正反转...........................................................................39
六.PLC与步进电机实际接线图.......................................................................41
七.结论.........................................................................................................41
八.谢辞.........................................................................................................42
九.参考文献...................................................................................................42
一、引言
步进电机是将电脉冲信号（来自控制器）转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
由于这种关系的存在，使得在速度、位置领域用步进电机来控制变得非常简单。
而本文介绍的基于松下PLC的工厂自动化系统具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适用性强、易学易用、系统的设计建造工作量小、维护方便、容易改造等特点。
在将来必然会走进各大工厂，本文中详细描述了基于松下PLC（FP0）控制步进电机的各项功能。
步进电机是将电脉冲信号（来自控制器）转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
由于这种关系的存在，使得在速度、位置领域用步进电机来控制变得非常简单。
PLC是适应工业环境、简单易懂、操作方便、可靠性高的通用工业控制装置。
用PLC实现步进电机的控制简单、方便、可靠性高。
二、步进电机的基本知识
1.步进电机的基本结构
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开
升级会员 