目录
1. 引言………………………………………………………….3
2. 系统总体方案设计………………………………………….4
2.1步进电机的选型及特点
2.2步进电机驱动器的选型及特点
2.3 PLC选型及特点
2.4其他硬件选型
2.5系统组成框图
2.6 I/O分配表
2.7系统接线图设计
2.8系统可靠性设计
3. 控制系统设计………………………………………………6
3.1控制程序流程图设计
3.2控制流程时序图设计
3.3控制程序设计思路
3.4创新设计内容
4．总结与展望………………………………………………..8
5. 参考文献……………………………………………………8
6. 附录：带功能注释的梯形图源程序………………………8
1．引言
1.设计要求
本系统由步进电机（4台）、步进电机驱动器（4件）、传感器、继电器、指示灯、接线端子、等组成，采用PLC进行控制，实现低4台电机的启停、转向、转速、定位控制等功能。
步进电机驱动器设定：脉冲+方向控制方式，脉冲细分数自定。
2.工作流程
要求：1.电机没有复位成功，启动按钮失效。
2.启动按钮在设备工作时失效。
3.按下停止按钮，完成一个工作周期后设备停止。
4.将工作循环次数记录于断电保持继电器，以记录加工工件数。
2．系统总体方案设计
2.1步进电机的选型及特点
步进电机为6出线BS57HB76-03
步距角 1.8°
电机长度 76mm
保持转矩 1.35N.m
额定电流 3 A/Phase
相电阻 1.0Ω
相电感 1.6 mH
转子惯量 480 g.cm2
电机重量 1.0Kg
2.2步进电机驱动器选型特点
驱动器为Q2HB44MA
Q2HB44MA(B)为等角度恒力矩细分型驱动器，驱动电压DC12-40V,适配6或8出线、电流在4A以下、外径42-86mm的各种型号的二相混合式步进电机。该驱动器内部采用独特的控制电路，用此电路可以使电机噪音减小，电机运行更平稳，电机的高速性能可提高30％以上，而驱动器的发热可减少50％。广泛运用于雕刻机、激光打标机等分辨率较高的小型数控设备上。
特点
● 高性能、低价格
● 设有12/8档等角度恒力矩细分，最高200细分
● 采用独特的控制电路
● 最高反应频率可达200Kpps
● 步进脉冲停止超过100ms时，线圈电流自动减半
● 双极恒流斩波方式
● 驱动电流从0.5A/相到4A/相连续可调
● 单电源输入，电压范围：DC12-40V
2.3PLC选型及特点
PLC为信捷XC5-48R-E
? I/O 点数 48 点
? 输出类型 晶体管继电器混合
? 输入类型 PNP
? 电源类型 AC220V
具备XC 系列的基本功能，本体不可扩展模块，但支持BD 板的扩展，拥有高速的运算处理速度。24/32 点机型拥有4 路脉冲输出；48 点/60 点机型支持CANBUS 指令，可实现CAN 总线组网功能。
2.4其他硬件选型
限位开关*4
LED指示灯*1
按钮*3
接线端子若干
2.5系统组成框图
2.6 I/O分配表
2.7系统接线图设计
2.8系统可靠性设计
当4台电机没有都复位成功时，按下启动按钮，M2状态为OFF，不执行下面的语句，即启动按钮失效。
当系统启动成功后，继电器M2自锁，启动按钮失效。
当按下停止按钮时，M1接通，且自锁，循环到18行时使M2断开，循环就此结束，当再次按下启动按钮时，M1断开，可开始循环。
3.控制系统设计
3.1控制程序流程图设计
3.2控制程序时序图设计
3.3控制程序设计思路
1.取细分数为200，根据公式f=(200*细分数*n°/s)/360°，计算得各步骤，取整得：f1=3330;f2=-5550;f3=-5550;f4=8880;f5=2770;f6=-2220;f7=-2220;
F8=3330.
2.按照工作流程进行编程步骤1-步骤10.
3.按照要求1，将4台步进电机的限位开关与启动按钮串联，可以使启动按钮只有在步进电机都复位成功之后有效。
4.按要求2，可以用启动按钮控制的辅助继电器与启动按钮并联，使其自锁，那样，启动按钮在设备工作时失效。
5.按要求3，可以将停止按钮用于控制一个辅助继电器，并让其自锁，再将辅助继电器的常闭触点串联在步骤1中，从而达到要求3.
6.按要求4，可以在程序末尾加计数器C0，将启动系统到停止工作中间系统循环的次数记录下来，并在按下停止按钮时将 C0中的数据加到断电保持用寄存器D4000中，在每次按下启动按钮时，将C0数据清零。这样，可以将加工工件数记录下来。
3.4创新设计内容
利用PLC的的脉冲输出功能，可以有效的控制多台步进电机正传，反转和停止。在机械加工中，就此项可以让工件、刀具、夹具等物体按照设定好的程序进行各项复杂的运动，从而增加了加工的精度，还降低了对操作人员的熟练度要求，更有效的减少了劳动力数量。
4．总结与展望
总结：
通过本次的课程设计，熟悉和掌握了PLC的编程，操作。结合课堂上学到的知识，且通过查阅大量资料，不仅了解到了PLC与步进电机在实际应用中的重要地位，而且更加巩固了自己在机电一体化这方面的知识和能力。
展望:
我国是发展中国家，工业自动化程度较低，工业自动化应用水平与工业发达国家相比滞后几十年，相当一部分机械行业仍采用传统继电器一接触器设备。我国正努力成为世界新的制造业基地，制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。同时，机械行业为提高劳动生产率和产品质量，必然会实现自动化控制，大量传统产业的自动化改造为PLC的提供更广阔的应用空间。
5．参考文献
史国生 电气控制于可编程控制技术（第三版） 化学工业出版社
张建民 机电一体化系统设计（第三版） 高等教育出版社
信捷PLC XC系列可编程控制器 用户手册【硬件篇】
信捷PLC XC系列可编程序控制器指令篇（基本指令篇）
信捷PLC XC系列PLC温度模拟量扩展模块用户手册
信捷PLC 特殊指令
6附录：梯形图源程序
注释：
0：按下停止按钮，设备在完成1个工作周期后停止；
8-18：按下复位按钮，4台步进电机开始复位；
48：电机都复位成功，停止发送脉冲，指示灯亮；
62,：按下启动按钮（在电机复位成功时有效），电机开始工作；
128-140：按下停止按钮时，计数器C0将数据与D4000中数据相加，并记录在都D4000里，然后将计数器C0清零；
142-371：电机执行8步工序；
388-418：电机顺时针复位，转速40°/秒，复位成功后，指示灯亮；
430：按下启动按钮后每执行一轮，计数器C0开始计录加工工件数。
第二篇：PLC自动门课程设计心得体会
PLC自动门课程设计心得体会：通过此次C语言程序设计实践本人实在是获益不浅!C语言是上个学期开的课程所以这个学期并没怎么看过当要开始设计的时候还真不知从哪下手!结果第一次的上机我傻坐着不知道该做什么后来就写了几个预处理命令。
回去以后我想这样不行这样下去还得了!我就重新复习了一遍我们上个学期学习的内容发觉自已有许多都遗忘了!特别是有文件的操作几乎是一遍空白!温习过后开始做题! 这次设计让我重新掌握了C语言而且还得到了用C语言解决实际问题的宝贵经验! C程序设计是一门重要的专业基础课程，是数据结构，操作系统，数据库原理和软件工程等后继课程的基础。适用于大型系统软件和应用软件的开发。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新月异，当今计算机应用在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说掌握计算机开发技术是十分重要的。
经过这两个星期的上机实践学习，使我对C语言有了更进一步的认识和了解。在不长的时间里我明白了，不仅仅是要重视，而且要通过不断的上机操作才能更好地学习这门语言。在课程设计这两个星期里，我认识到我有很多不足得地方。首先是自己在指法上还不行，经常按错字母，但通过学习和练习，已经有了很大的提高;再有对C语言的一些标准库函数不太了解，对函数调用的正确使用不够熟悉，还有对C语言中经常出现的错误也不了解。通过设计实践，使我在这几个方面的认识有所提高。程序设计中我也遇到了很多难题。例如我在程序中遇到了出现乱码，中间的变量自增不知道为什么就自增了两次;还有打印步骤总是不显示性别资料。后来我通过大量的上机实验，通过翻阅很多书籍，和老师的指导以及同学的讨论下，在克服了重重的困难后，终于成功的运行了课程设计所要求的程序。这次程序设计是我在C语言程序的思想下第一次整体完成的程序设计，所以还有很多的不完美的地方，希望老师予以指出和改正。
这次C语言的程序设计，对于我来说是一个挑战。我在C语言的学习过程中的困难并不只在程序的设计中有所体现，每一个函数都设计好了，也调试好了，把它们分开运行并没有错误，但是当把它们组合成一个程序时，便是一个一个地出现错误;把这个问题解决了，另一个新的问题又来了。这不能不说是对知识的欠缺。 通过这次的程序设计，我懂得了无论什么事都要去做才会发现问题，才有可能去解决问题。对知识的学习，不能潜偿辄止，，要深入去学习，去了解，这样才会有所收获。有许多东西，许多事，不是想像中的那么容易，不去实践，永远也不会有提高，尤其是学习计算机。同时，在这次课程设计的过程中，我认识到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习C语言，还是其它的语言，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，不能只是学习和重视书本上的理论知识，所以日后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好计算机这门课程. 在这次c语言课程设计的实习中，我深感压力，因为平时对编程序这方面没有过多的关注，平时所学到的一点理论知识在实际应用中也很有限，实习过程中明显的准备不充分，使自己遇到了很多的难题，但在和同学们合作讨论下有颇有收获，从中我了解的个人的学识终究是限的，但集体的智慧是无限的，当然我们能取得这样的成绩也来于老师的指导有方，我们能够完成一个程序，从起初的总体设计，进行可行性分析，在进行分工编程，最后进行调式，虽然当中有很多的模块都是借鉴的，但毕竟我们还初在出学阶段，要成为高手还有很长的一段路要走。通过这次实习，我们了解到其实编一个所要求程序也不像刚开始所想象中的那么难，那么复杂，只要我们肯用心
用脑，肯去花功夫钻研就会一定会有收获，其实在课程设计中运用的很多知识在课堂上老师都已经很详细讲过，但我们就是缺少了那一份灵动，所以我学到了除了要有扎实的基本功外，有一点点的变通的灵泛性还是必要的。总之我们倾心投入，大家都很努力，为了课程设计能够顺利通过，我们查阅了很多资料，也请教了老师，这两周很快就过去了，但这两周过的很愉快，相信加上我的坚持不懈，以后一定会在C语言的学习中得到更多的知识和经验!这次设计,让我重新掌握了C语言,而且还得到了用C语言解决实际问题的宝贵经验!经过这两周的课程设计，感觉收获很大，对C语言产生了更大的兴趣，对程序设计思想有了初步的理解和体会，对C语言的各种函数功能有了更进一步的了解，并且将平时没有彻底掌握的知识有了深刻的理解，同时自己在这次的课程设计时间中，看到了自己还存在很多方面的不足。 1：对于C语言程序模块的不熟悉是课程设计中所遇到的最大的问题。 2：程序基础的不扎实是课程设计不能完美，高效的完成的最大影响。
3：自己对C语言程序中的各种函数以及各个函数之间的相互调用还不能很好的掌握。这些不足将提醒我努力学习以便能更好的完善自我。把 c语言改成plc!麻烦咯!