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基于PLC的三相步进电动机控制系统

目录

摘要1

第一章PLC简介

1.1PLC的发展历程

第二章三相步进电动机的基础知识

2.1

2.2三相步进电机简介

2.2.1三相异步电动机的机械特性

2.2.2三相异步电动机的正反转控制

2.2.3三相异步电机的调速

第三章三相步进电机的控制

3.1控制要求

3.2怎样实现控制要求

3.3PLC硬件的实现

3.3.1I/O的分配

3.3.2I/O的外部接线

3.4PLC软件的实现

第四章系统整体调试

4.1硬件安装

4.2软件调试

第五章结束语

第六章参考文献

摘要：本文阐述三相步进电动机结构与步进过程原理,以及对步进电动机的调速和正反转研

究,采用PLC基本逻辑指令和常用指令的方法对步进电动机的调速和正反转控制,经过对步进

电机的通电方式和步距角的计算研究,用可编程控制器进行硬件和软件设计,可用于数控机

床步进电机的调速控制。

一、可程序逻辑控制器（PLC，ProgrammableLogicController），乃是一种固态电子装置，主要利用输

入／输出装置的回授信号及储存程序，控制机械或程序的操作。在工厂自动化（FA）系统中，PLC因为具

备价格便宜、系统稳定及环境适应性佳的特点，故一直为自动化业界所采用。近几年来，各PLC制造厂家

无不致力于新机种的研发，所以在CPU处理速度、扩展模块及通讯的功能上，相较于早期PLC控制器，

已有长足的进展。

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保

护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968

年美国通用汽车公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电

子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称

ProgrammableController(PC)。

1.1PLC的发展历程

在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保

护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968

年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成

电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称

ProgrammableController（PC）。

个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器

定名为ProgrammableLogicController（PLC），现在，仍常常将PLC简称PC。

PLC的定义有许多种。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义是：可编程控制器是一种数字运算操作的电

子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺

序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械

或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能

的原则设计。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC

在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领

域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。PLC在工业自

动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。

1.2PLC的特点及应用

1.2.1可编程序控制器fProgrammableLogicController)简称PLC，是在继电器控制和计

算机控制的基础上开发出来的，并逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技

术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。它具有可靠性高、环境适应性好、编程简

单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等优点，因此迅速普及并成为当代工业自动化的

支柱设