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基于S7—PWM驱动56BYG250B步进电机速度控制系统设计

www.bysj580.com / 2016-11-01
基于S7—PWM驱动56BYG250B步进电机速度控制系统设计
一、选题简介、意义
PLC广泛的应用于设备控制领域中,它的发展是相对比较成熟的。而本次毕业设计中我运用S7-200PLC发出PWM脉冲来控制步进电机速度,PWM即脉冲宽度调制,它可对脉冲的周期和脉宽进行改变,其目的是改变占空比,占空比的改变会导致脉冲频率发生相应的变化,进而改变步进电机的速度。在这次设计过程会涉及到步进电动机型号的选取,步进驱动器型号的选取,PLC型号的选取等等,需要利用物理公式来计算一些数据,进而来选取它们的型号,所以这些设备的选取也是非常重要的。控制步进电动机速度的研究是一方面,另一方面的研究就是让它应用于船舶的速度控制上。现今社会海上船舶事业的发展突飞猛进,从古代以风力为动力的帆船到现今已电机为动力的船舶,设备在不断的更新,以前船舶速度的控制是靠气动来控制,但是它的稳定性比较差、不容易控制,所以造成对船舶安全性有一定的影响。因为PLC的优点是稳定性高、较容易控制,所以决定利用PLC来控制船舶的速度,当然这当中还要在步进电动机后设计一些调速装置来推动船舶上的主机油门,进而来控制它的速度。
该系统的设计将会对海上船舶事业的发展起到一定的促进作用,也会让船舶的速度控制更加稳定、简便。这设计的理论思想也可让更多的设计人员有一定的启发作用,相信经过不断的研究发展最终此系统会真正的运用于船舶中去。在这次毕业设计也有一些成果文件,比如说系统机械结构的设计,系统的电气接线原理图等等,这也会给将要对此进行扩展的设计人员给予一定的帮助。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)。
①课题研究:用S7-PWM控制步进电机速度在船舶速度控制中的应用
②主要研究的内容:
1、了解S7-200 CPU226 PLC的结构和功能  
2、了解56BYG250B步进电机的结构和功能
3、了解SH-20403步进驱动器的结构和功能  
4、船舶调速装置的机械结构设计和电气原理图的设计
5、程序的设计和仿真
③要解决的问题:
1、如何运用PWM脉冲来对电机进行调速
2、如何对程序进行仿真
3、怎样设计合理的船舶调速装置  
④预期目标:
1、能将船舶调速装置大概的设计出来
2、编制正确的程序并对它进行仿真
⑤研究步骤:
第一步:设计系统的布局装置图
第二步:了解S7-200 CPU226 PLC的结构和功能  
第三步:选择56BYG250B步进电机并了解它的结构和功能  
第四步:选择SH-20403步进驱动器并了解它的结构和功能  
第五步:设计此船舶调速装置机械结构图及其电气原理图  
第六步:设计正确的梯形图程序并仿真
 方法及措施:
1、到图书馆查找有关这方面的书   
2、看有关课题方面的论文期刊。
3、及时的与指导老师讨论遇到的难题并解决它

三、设计论文(体系)、结构(大纲)
第一章 绪论
1.1、论文的研究工作
1.2、论文的研究意义
1.3、论文选用PWM脉冲的优势
第二章 S7-200 CPU226 PLC控制步进电动机硬件设计
2.1、LF90控制杆的简介
2.1.1、LF90控制杆的实物图、接线图
2.1.2、LF90控制杆的相关参数
2.2、S7-200 CPU226PLC控制步进电机调速系统装置机械结构设计图
2.2.1、装置布局图
2.2.2、系统控制框图及其工作流程说明
2.2.3、执行机构设计图及其传动原理
2.2.4、系统在船舶中的应用
2.3、S7-200 CPU226PLC驱动步进电机调速装置电气原理图
第三章 S7-200 CPU226 PLC的选用
3.1、PLC的简介
3.1.1、PLC的分类与特点
3.1.2、PLC的组成
3.1.3、PLC控制过程
3.2、S7-200PLC的选用
3.2.1、S7-200PLC的选择
3.2.2、S7-200PLC和EM235模拟量模块的结构图
第四章 56BYG250B步进电动机的选用
4.1、步进电动机的选用
4.1.1、步进电动机的选择
4.1.2、56BYG250B步进电动机的结构
4.2、56BYG250B步进电动机的特点
4.3、56BYG250B步进电动机的相关参数
4.4、56BYG250B步进电动机在工业中的应用
第五章 SH-20403步进驱动器的选用
5.1、步进电动机驱动器的选取
5.1.1、步进电动机驱动器的选择及其功能和参数
5.1.2、步进驱动器硬件结构接线图  
5.2、步进电动机驱动器的特点
第六章 S7-200 CPU226 PLC控制步进电动机软件的设计
6.1、STEP7-Micro/Win32编程软件简介
6.1.1、STEP7-Micro/Win32编程软件的安装
6.1.2、STEP7-Micro/WIN32软件界面语言的转换
6.1.3、STEP7-Micro/Win32软件界面的组成说明
6.2、梯形图程序设计
6.2.1、PWM脉冲的介绍
6.2.2、产生PWM脉冲的编程方法
6.3.3、控制思想流程图
6.3.4、I/O分配及地址分配表
6.3.5、梯形图程序
6.3.6、梯形图程序执行过程解读
第七章 梯形图程序的仿真
7.1、S7-200 V3.0仿真软件简介
7.2、梯形图程序的仿真过程
7.3、步进电机速度(脉冲频率)调试仿真
第八章 总结
小结并致谢
参考文献
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