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国家职业技能鉴定技师/高级技师论文 PLC脉冲量控制程序设计分析 姓 名：齐学泉 职 业：维修电工 身份证号所在单位：天津市荣鑫精密模塑有限公司 目录 摘要 项目介绍 第二章 控制系统的构成 2.1 使用西门子PLC控制 2.1.1 PLC的概述 2.2 利用步进电机和步进电机驱动器控制 2.2.1步进电机的概述 2.2.2步进电机驱动器概述 第三章 控制硬件设计 3.1 西门子PLC的选用 3.1.1 西门子PLC选型 3.2 步进电机与步进电机驱动器的选用 3.2.1 步进电机选型 3.2.2 步进电机驱动器选型 第四章 系统程序设计 4.1 I/O分配 4.2设计梯形图程序 4.3控制程序分析 步进电机控制薄膜卷绕机 摘要 脉冲量控制先是用于技术切削机床的运动控制，而今也已用到其他设备、机械手，甚至整个生产线传动的多方面控制，成为当今自动化技术的一个重要支柱。当今自动化的又一支柱的PLC，也可处理脉冲量。目前，他不仅有输入、输出脉冲来那个的接口或模块，而且还有很多处理脉冲量的设定与指令，很强大的脉冲量的处理功能，可经济有效地通过脉冲量的处理，进行运动控制。本文设计根据步进电动机输入脉冲信号，每改点一次励磁状态就前进一定角度或长度。它是一种受脉冲信号控制的无刷式直流电动机，也可看作是在一定频范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。 关键词 西门子PLC 步进电机 脉冲输出 第一章 项目介绍 在自动化生产线传动的生产过程中，有一种薄膜卷绕机，设备采用机械式计数，卷绕动力采用离合器传动，元件卷绕的起动、停止、圈数控制等均由人工操作控制，因此产品存在着参数、精度、产品质量与生产效率等有着因人而异的不足之处。 由于卷制的材料是10几微米的薄膜，要求卷轴平稳起动，均匀加速、张力平稳；在卷绕过程中在某些位置需要停顿，作一些必要的处理，再继续卷绕；和起动一样，停顿或停止时，必须均匀减速，保持张力平稳；要求最后圈数准确。 第二章 系统的控制构成 2.1 利用西门子PLC 控制 2.1.1 PLC的概述 利用PLC技术可以方便的实现对电机速度和位置的控制，方便的进行各种步进电机的操作，完成各种复杂的工作，对步进电机也具有良好的控制能力。 2.2 利用步进电机和步进电机驱动器控制 2.2.1 步进电机的概述 步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。 步进电机是将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件，每当对其施加一个电脉冲时，输出轴便转过一个固定的角度。 对于步进电机的转向控制：如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。 对于步进电机的速度控制，给它发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它就会再转一步，两个脉冲的间隔越短，步进电机转的就越快。 2.2.2步进电机驱动器概述 步进电机驱动器是根据步进电机的相数、电流以及适配关系来选用驱动器的型号。 系统硬件设计 3.1 西门子PLC的选用 3.1.1 西门子PLC选型 选用西门子PLC S7-200 CPU-226 DC/DC/DC型 S7-200 CPU-226 DC/DC/DC型有如下特性：高速计数器 单相30kHz（6路） ， 双相20kHz（4路），脉冲输出（DC）20kHz（2路）。 3.2 步进电机与步进电机驱动器的选用 3.2.1 步进电机选型 1 步进电机的控制 步进电机通常设有加速、减速控制及正反转控制等控制方式。步进电机脉冲频率的变化规律：步进电机在启动和停止时有一个加速及减速的过程，且加速速度越小则冲击越小，动作越平稳，所以步进电机动作一般要经历以下变化过程：加速-恒速（高速）-减速-恒速（低速）-停止。因步进电机转速与脉冲频率成正比，所以输入步进电机的脉冲频率也要经历一个类似的变化过程。 2 步进电机的选型 步进电机启动时要使脉冲升频，停车时使脉冲降频。由于步进电机驱动器输入脉冲200Hz时处于震荡区内，容易损坏内部器件，而在200Hz以下运转速度较慢，效率较低，故采用350Hz作为脉冲低频起点，轻载时高频脉冲可达到6.8KHz。 本设计选用受控电机为2HB86-65型两相混合式步进电机。 型号 步距角 保持转矩 （Nm） 相电阻 （欧） 转子惯性（g.cm2） 2HB86-65 1.8。 2.2 1.4 1000 3.2.2 步进电机驱动器选型 1 步进电机驱动器控制 在对步进电机进行控制时，常常会采用步进电机驱动器对其进行控制。步进电机驱动器采用超大规模