课题名称

基于PLC的步进电机控制系统设计

课题来源

B.社会生产实践

课题类型

工程设计类

1．选题的背景及意义：

步进电机是数字控制系统中一种十分重要的自动化执行元件。在办公自动化设备及工业自动化设备中具有广泛应用。

步进电机控制系统充分利用集成电路相对于传统控制电路的优势，在同等控制功能的情况下简化控制电路。该系统操作方便，具有可视化和即时性的特点，可以通过人机交互界面（HMI）实现。本设计的步进电机控制系统由ＰＬＣ，步进电机驱动器，步进电机，电源系统及ＨＭＩ等组成。

步进电机是机电控制系统中常用的执行元件，可将脉冲信号转换成角位移。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号，步进电机按设定方向转动一个步进角，从而达到准确定位的目的。同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度与加速度，从而达到调速的目的。

近年来，随着控制技术、微电子技术、计算机技术的迅速发展，步进电机的需求量与日俱增，客户对于步进电机的性能及要求越来越高，研究步进电机驱动器及其控制系统具有十分重要的意义。

2．研究内容拟解决的主要问题：

基于PLC的步进电机的控制系统是自动化设备的重要组成部分。课题首先根据步进电机控制的机械装置拟定总体设计方案，绘制PLC控制步进电机的工作原理图。再通过相关设计计算，确定主要元器件的技术参数，然后进行控制系统硬件、软件设计，最后绘制电路图、控制系统图，编写设计说明书。

拟解决的问题：

（1）掌握步进电机的工作原理，进行相关计算，确定步进电机的技

术参数。

（2）说明PLC对步进电机实现控制的方法

（3）拟定PLC控制步进电机控制系统总体设计图

（4）进行控制系统的硬件、软件设计

（5）通过人机交互界面，构成一个交互性强的控制系统，则设计的控

制系统可用于带锯机摇尺。

3．研究方法技术路线：

首先参阅大量有关基于PLC的步进电机控制系统设计方面的资料文献，在进行一系列的分析归纳后开始本次的毕业设计，具体研究路线如下：

首先确定控制系统总体设计方案，其中包括电路控制，PLC控制，步进电机控制及人机交互界面控制。

其次进行系统硬件的设计，其中包括硬件分配以及各电器元件的选择。

最后进行系统软件的设计，包括控制系统程序的编写及在线仿真。

4．研究的总体安排和进度计划：

5．主要参考文献：

[1]王自强.步进电机应用技术[M],科学出版社，2010

[2]秦曾煌.电工学第七版上册电工技术[M].高等教育出版社，2009

[3]郁有文.传感器原理及工程应用[M].西安电子科技大学出版社，2014

[4]秦曾煌.电工学第七版下册电子技术[M].高等教育出版社，2009

[5]董景新.控制工程基础第四版[M].清华大学出版社，2015

[6]杨文焕.电机与拖动基础[M].西安电子科技大学出版社，2008

[7]徐新.人机界面与网络应用技术[M],机械工业出版社，2012

[8]刘伟.人机界面设计[M].北京邮电大学出版社，2010

[9]漆汉宏.PLC电气控制技术第二版[M],机械工业出版社，2015

指导教师意见：

该同学查了与毕业设计相关文献，并对文献进行阅读、比较、分析和综合，并对问题的研究状况进行了综合叙述。文献的搜集、整理、分析完成毕业设计奠定了基础。所查文献符合达到了预定工作量。该同学认真了解了基于PLC的步进电机控制系统设计设计目的与意义。研究思路清晰、方法可行，总体进度安排合理。同意开题。

指导教师签名：               年     月    日

教研室意见：

同意

教研室主任签名：               年    月    日

学院意见：

教学院长签名：             年     月     日