毕业论文利用PLC实现伺服电机多段速运动控制院系：电气学院专业：楼宇智能化工程技术班级：楼宇1510姓名：谢浩指导老师：乔老师完成日期：2015.05.毕业设计任务学生姓名：谢浩班级；楼宇1510 学号：1230308151030 一、设计题目：利用PLC实现伺服电机多段速运动控制二、应完成的工作：1.任务（1）完成系统设计与调试（2）完成硬件电路及软件设计（3）完成设计报告2.要求：（1）利用台达PLC控制器 DOP-B触摸屏伺服电机伺服驱动器设计一个伺服电机多段速运动控制系统；（2）至少包含一段匀加速一段匀减速两段或两段以上匀速运动过程；（3）速度加减速时间可以通过界面输入（4）伺服电机的运动轨迹和状态（如：加速减速第一段匀速等）需要反应在界面系主任：科室负责人：指导老师：发题日期2015.03.25完成日期2015.05.10摘要可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。
目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。
按下正转启动按钮SB1，电动机正转运行，且KM1,KMY接通。
2s后KMY断开，KM 接通，即完成正转启动。
按下停止按钮SB2，电动机停止运行。
按下反转启动按钮SB3，电动机反转运行，且KM2,KMY接通。
2s后KMY断开，KM接通，即完成反转启动。
关键词：台达PLC，伺服系统，触摸屏，伺服电机AbstractProgrammable controller (PLC) is a microprocessor as the core, the automatic control technology, computer technology and communication technology integration and the development of new industrial automatic control device. Currently PLC has basically replaced the traditional relay control and widely used in various fields of industrial control of PLC has leapt to the first of the three pillars of industrial automation.Machinery production often require moving parts can achieve both positive and negative direction of starting, which requires motor drive can make positive and reverse rotation. The motor theory, change the phase sequence of three-phase power motor, steering motor can change. Press forward start button SB1, motor forward operation, and KM1, KMY. 2S KMY opens, KM is switched on, to complete the forwardstart. SB2 press stop button, the motor stops running. Press the start button SB3,motor reversal operation, and KM2, KMY. 2S KMY opens, KM is switched on, to complete the start.Keywords: touch screen Delta PLC, servo system, servo motor目录摘要 (3)Abstract (4)1.1 PLC概述 (2)1.1.1 PLC产生 (2)1.1.2 PLC定义 (2)1.2 PLC应用 (3)1.3 PLC的基本结构 (4)1.3.1 CPU模块 (5)1.3.2 I/O模块 (5)1.3.3 存储器 (5)1.3.4 电源 (6)2.系统总体设计 (8)2.1 系统框图 (8)2.2 系统硬件模块 (8)2.2.1 PLC模块 (8)2.2.2 伺服驱动器 (9)2.2.3 伺服电机 (11)2.2.4 触摸屏 (13)本系统选择DOP-B10S411，实体图如图2.5所示。
(13)3.系统硬件设计 (17)3.1 PLC的特点 (17)3.2 伺服电机与步进电机 (18)3.3 PLC控制与继电器控制的比较 (19)3.4 PLC I/O分配表 (21)3.5 DOP-B10S41触摸屏功能特点 (21)第4章系统软件设计 (23)4.1 系统主流程图 (23)4.2 工作原理 (23)4.3 软件详细设计 (25)4.3.1 触摸屏设计及界面设计 (25)4.3.2步进梯形图 (25)4.3.3梯形图 (26)第5章.软、硬件调试及结果分析 (28)致谢 (31)参考文献 (32)第1章 PLC概述1.1 PLC概述1.1.1 PLC产生1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。
当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。
1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。
这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（Programmable Controller）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机（Persona1 Computer）的简称PC相区别，一般仍将它简称为PLC（Programmable Logic Controller）。
1.1.2 PLC定义“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。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
”可编程序控制器是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它已经成为了当代工业自动化的主要支柱之一。
1.2 PLC应用目前，可编程序控制器已经广泛地应用在各个工业部门。
随着其性能价格比的不断提高，应用范围还在不断扩大，主要有以下几个方面：（1）逻辑控制可编程序控制器具有“与”、“或”、“非”等逻辑运算的能力，可以实现逻辑运算，用触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制，定时控制与顺序逻辑控制。
数字量逻辑控制可以用于单台设备，也可以用于自动生产线，其应用领域最为普及，包括微电子、家电行业也有广泛的应用。
（2）运动控制可编程序控制器使用专用的运动控制模块，或灵活运用指令，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。
随着变频器、电动机起动器的普遍使用，可编程序控制器可以与变频器结合，运动控制功能更为强大，并广泛地用于各种机械，如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等场合。
（3）过程控制可编程序控制器可以接收温度、压力、流量等连续变化的模拟量，通过模拟量I/0模块，实现模拟量(Analog)和数字量(Digital)之间的A/D转换和D/A转换，并对被控模拟量实行闭环PID（比例-积分-微分）控制。
现代的大中型可编程序控制器一般都有PID闭环控制功能，此功能已经广泛地应用于工业生产、加热炉、锅炉等设备，以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。
（4）数据处理可编程序控制器具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。
这些数据可以是运算的中间参考值，也可以通过通信功能传送到别的智能装置，或者将它们保存、打印。
数据处理一般用于大型控制系统，如无人柔性制造系统，也可以用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
（5）构建网络控制可编程序控制器的通信包括主机与远程I/0之间的通信、多台可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器和其他智能控制设备(如计算机、变频器)之间的通信。
可编程序控制器与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。
当然，并非所有的可编程序控制器都具有上述功能，用户应根据系统的需要选择可编程序控制器，这样既能完成控制任务，又可节省资金。
1.3 PLC的基本结构可编程序控制器简称为PLC（Programmable Logic Controller）,可编程序控制器实际上是一种工业控制计算机，它的硬件结构与一般微机控制系统相似，甚至与之无异。
可编程序控制器主要由CPU（中央处理单元）、存储器（RAM和EPROM）、输入/输出模块（简称I/O模块）、编程器和电源五大部分组成。
如图1.1所示为PLC的组成结构图。
图1.1 PLC组成结构1.3.1 CPU模块CPU模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微机处理器（CPU）和存储器组成。
CPU的作用类似于人类的大脑和心脏。
它采用扫描方式工作，每一次扫描要完成以下工作：（1）输入处理：将现场的开关量输入信号和数据分别读入输入映像寄存器和数据寄存器。
（2）程序执行：逐条读入和解释用户程序，产生相应的控制信号去控制有关的电路，完成数据的存取、传送和处理工作，并根据运算结果更新各有关寄存器的内容。
（3）输出处理：将输出映像寄存器的内容送给输出模块，去控制外部负载。