基于PLC的运动控制系统设计.pdfVIP

先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

西京学院本科毕业设计（论文）

1绪论

在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制是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年美国通运公司提出取代电气控制装置要求，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逻辑控制器.随着个人计算机发展起来后，为了方便，

也为了反映可编程逻辑控制器的功能特点，可编程控制器定名为PLC。

PLC控制运动系统是数控化工业生产的关键组成部分,研究PLC控制运动系统可进

一步提高其在工业生产中的应用.PLC作为简单化了的计算机,功能完备、灵活、通用、控

制系统简单易懂、价格便宜、可现场修改程序、体积小、硬件维护方便、价格便宜等优

点，在全世界广泛应用,为生产生活带来巨大效益方便。因此，通过研究PLC来控制运动，

即可实现精确定位控制，又能降低控制成本，还有利于维护。以往的电动机需要靠驱动

器来控制,随着技术不断发展完善,PLC通过自身输出脉冲接入并控制电动机,这样就有利

于对运动精确控制。

上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展的最快时期，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、人及接口能力和网络能力

得到大幅度提高，PLC逐渐进入运动控制领域，在某些应用上取代了在运领域处于统治

地位的DCS系统。基于电动机良好的控制和准确定位特性,被广泛应用在精确定位方面，

诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。

PLC具有通用性强、使用方便、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，在可预见的将来时无法取代的。

本控制系统设计是由系统硬件设计和系统软件设计两部分组成。其中，硬件设计主

要包括步进电动机的工作原理分析、步进电动机的驱动设计及PLC工作原理及PLC作用

驱动器且驱动步进电动机运动原理设计.软件设计包括主程序以及其他辅助控制程序设计,

最终实现对步进电动机转角、转速、及转向控制。

随着微电子和计算机技术的发展，步进电动机的功能也越来越强大并得到广泛应用,

继续研究PLC对步进电动机的控制系统，对提高控制精度、提高响应速度和提高能源利

用率等有着重要意义。

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先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。——范仲淹

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2可编程序控制器(PLC）简介

2.1PLC的基本概述

2。1。1PLC的定义

可编程控制器是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的.早期

的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻

辑控制.随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，

今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(简称PC)

的简称混淆,所以将可编程控制器任简称PLC.

PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国

际电工委员会颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用

可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算