基于西门子s7—300的步进电机控制

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1、学号10212408319毕业设计（论文）西门子S7-300PLC的步进电机控制教学系：信息工程系指导教师：乔志刚专业班级：自动化1083学生姓名：彭湃二〇一二年六月学生姓名彭湃专业班级自动化1083导教师乔志刚工作单位武汉理工大学华夏学院设计(论文)题目:基于西门子S7-300PLC的步进电机控制设计（论文）主要内容：1.步进电机控制原理简述；2.应用西门子S7-300PLC控制步进电机原理；3.应用西门子S7-300PLC控制步进电机硬件电路设计；4.应用西门子S7-300PLC控制步进电机软件设计；5.应用西门子S7-300PLC控制

2、步进电机的运行调试。要求完成的主要任务及其时间安排:1.第2周：查阅资料，了解设计选题的主要内容；2.第3周：根据任务书要求及所查阅的资料，撰写并完成开题报告；3.第4周：完成步进电机控制控制原理的阐述；4.第5周：完成应用西门子S7-300PLC控制步进电机原理阐述；5.第6周：完成应用西门子S7-300PLC控制步进电机的硬件电路设计；6.第7-8周：完成应用西门子S7-300PLC控制步进电机的控制软件设计；7.第9周：对所设计的系统进行实际调试并给出调试结果；8.第10周：完善设计报告，给出毕业设计论文初稿；9.第11-13周：根据

3、指导教师批阅意见修改毕业设计论文，并给出定稿。10.第14-15周：总结设计过程，准备答辩；11.第16周：按学校统一规定的答辩时间完成答辩。必读参考资料：1.向晓汉.西门子PLC高级应用实例精解.机械工业出版社，2010.2.柳春生编著.电器控制与PLC.机械工业出版，2010.指导教师签名：教研室主任签名：盖章毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)开题报告题目基于西门子S7-300PLC的步进电机控制1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：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

4、获得较高的控制精度，因而得到了广泛的应用。步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线位移或角位移的执行元件。步进电机具有转子惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，已成为运动控制领域的主要执行元件之一。随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个行业的控制领域都将有广泛应用。而现在的可编程控制器(通常称PLC)是一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能，能充分适应工业环境，简单易懂，操作方便，可靠性高，是目前广泛应用的控制装置之一。步进电

5、动机最大的生产国是日本，如日本伺服公司、东方公司、SANYODENKI和MINEBEA及NPM公司等，特别是日本东方公司，无论是电动机性能和外观质量，还是生产手段，都堪称是世界上最好的。现在日本步进电动机年产量（含国外独资公司）近2亿台，德国也是世界上步进电动机生产大国。德国B.L.公司1994年五相混合式步进电动机专利期满后，推出了新的三相混合式步进电动机系列，为定子6极转子50齿结构，配套电流型驱动器，每转步数为200、400、1000、2000、4000、10000和20000，它具有通常的二相和五相步进电动机的分辨率，还可以在此基础

6、上再10细分，分辨率提高10倍，这是一种很好的方案，充分运用了电流型驱动技术的功能，让三相电动机同时具有二相和五相电动机的性能。与此同时，日本伺服公司也推出了他们的三相混合式步进电动机。该公司阪正文博士研制了三种不同的永磁式三相步进电动机，即HB型（混合式）、RM性（定子和混合式相似，转子则同永磁式环形磁铁相似）和爪极PM型。2．基本内容和技术方案：步进电机是一种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，其输出轴便转过一个固定的角度。步进电机的输出位移量与输入脉冲个数成正比，其转速与单位时间内输入的脉冲数(即脉

7、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、速度和转向[10]。PLC直接控制步进电机系统由PLC和步进电机组成，PLC具有实时刷新技术，输出信号的频率可以达到数千赫兹或更高，使得脉冲分配能有很高的分配速度，充分利用步进电机的速度响应能力，提高整个系统的快速性。并且，PLC有采用大功率晶体管的输出端口，能够满足步进电机各相绕组数10V级脉冲电压、1A级脉冲电流的驱动要求[11]。控制步进电机最重要的就是要产生出符合要求的控制脉冲。西门子P

8、LC本身带有高速脉冲计数器和高速脉冲发生器，其发出的频率最大为10KHz，能够满足步进电动机的要求。对PLC提出两个特性要求。一是在此应用的PLC最好是具有实时刷新技术的PLC，