1. 步进电动机毕业论文设计
机械手自动化控制系统的PLC实现方法研究-硬件部分（完整一套设计，有说明书:论文，图纸）
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目 录
1 系统的硬件组成及工作原理……………………………………………5
1.1 系统的硬件组成概述………………………………………………………5
1.2 可编程控制器的工作原理…………………………………………………5
1.3 步进电机的工作原理及其驱动……………………………………………6
1.4 直流电机的工作原理………………………………………………………8
2 系统硬件的选择及使用…………………………………………………9
2.1 系统硬件配置…………………………………………………………… 9
2.2 可编程控制器的选择及应用…………………………………………… 11
2.3 步进电机及驱动器的使用……………………………………………… 13
2.4直流电机的驱动………………………………………………………… 15
3 系统基本参数测试……………………………………………………… 15
3.1可编程控制器输入端参数测试……………………………………………15
3.2可编程控制器输出端参数测试……………………………………………15
3.3步进驱动器端口参数测试…………………………………………………16
4 系统模块测试………………………………………………………………16
4.1 横轴、竖轴步进电机驱动测试……………………………………………16
4.2 底座、手爪直流电机驱动测试……………………………………………17
4.3 接近开关、旋转码盘功能测试……………………………………………18
4.4 微动开关功能测试…………………………………………………………19
5 系统联机测试………………………………………………………………20
6 结束语……………………………………………………………………… 21
7参考文献…………………………………………………………………… 21
8附录………………………………………………………………………… 22
8.1 FX2N系列可编程控制器技术参数…………………………………………22
8.2 DS2Y-S-DC24V继电器技术参数………………………………………… 23
9谢辞……………………………………………………………………………24
摘 要
在工业生产和其他领域内，由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危及生命。自从机械手问世以来，相应的各种难题迎刃而解。机械手可在空间抓、放、搬运物体，动作灵活多样，适用于可变换生产品种的中、小批量自动化生产，广泛应用于柔性自动线。机械手一般由耐高温，抗腐蚀的材料制成，以适应现场恶劣的环境，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。机械手是工业机器人的重要组成部分，在很多情况下它就可以称为工业机器人。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。广泛采用工业机器人，不仅可以提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。
本设计所用机械部件有滚珠丝杠、滑轨、气控机械抓手等。电气方面有可编程控制器（PLC）、编程器、步进电机、步进电机驱动器、直流电机、光电传感器、开关电源、电磁阀、旋转码盘、操作台等部件。可编程控制器发出两路脉冲到步进电机驱动器，分别驱动横轴、竖轴的步进电机运转；直流电机拖动底座和手爪的旋转；接近开关、微动开关、旋转码盘将位置信号反馈给主机，由主机发出指令来实现对手臂的伸缩、上下、转动位置的控制；主机发信号到气动电磁阀，以控制手爪的张合来抓放物体。本设计可根据工件的变化及运动流程的要求随时更改相关参数，具有很大的灵活性和可操作性。
关键词：可编程控制器；机械手；步进电机；步进驱动器；脉冲；传感器；直流电机
2. 步进电机设计方案
步进电机的驱动是需要驱动器的，驱动器的种类不同，单片机控制的方式也不同，是不能用单片机来直接控制步进电机的。
可以选用现成的驱动器，也可以自己做启动器，比如说L298。
3. 步进电动机论文3000
矢量电机的声音要更加小一些。在一个就是电能的输出和利用率较高，比较节省电能，同样一度电，用矢量电机跑得稍微远一些
关于步进电机和交流伺服电机的性能有较大差别。 步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统 中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。 虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。如：1、制精度不同；2、低频特性不同 3、矩频特性不同 4、过载能力不同 5、运行性能不同 6、速度响应性能不同。
【简介】：由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪60年代末由达姆斯塔特工业大学（TU Darmstadt）的K.Hasse提出。在70年代初由西门子工程师F.Blaschke在不伦瑞克工业大学(TU Braunschweig)发表的博士论文中提出三相电机磁场定向控制方法，通过异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
【电机】：
电机（英文：Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电机在电路中是用字母M（旧标准用D）表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母G表示，它的主要作用是利用电能转化为机械能。
4. 步进电机课程设计实验报告
第一步确定步进电机的步距角，这个电机上会标明的。比如说，1.8度，则一个圆周360/1.8=200，也就是说电机旋转一周需要200个脉冲。
第二步确定电机驱动器设了细分细分没有，查清细分数，可以看驱动器上的拨码。比如说4细分，则承上所述，200*4=800，等于说800个脉冲电机才旋转一周。
第三步确定电机轴一周的长度或者说导程:如果是丝杠，螺距*螺纹头数=导程，如果是齿轮齿条传动，分度圆直径(m*z)即为导程，导程/脉冲个数=一个脉冲的线位移。
5. 步进电机设计思路
步进电机的高速档和低速档是通过不同齿轮大小来实现的。
6. 步进电机课程设计
外接引线5根，其中之一为公用线，接12V(+)。
其它四根，分别为A，B，C，D。以次接12V(-)，
通电次序：(每变一次走一步)
正向：AB--BC--CD--DA--AB--
反向：AB--DA--CD--BC--AB--
驱动线路，有专用集成电路：UCN5804B，
也可由74系列加2003搭成。
7. 步进电机的设计
1、110BF003型反应式步进电动机的分配方式为五相十拍，外形尺寸（轴径）φ110×160（φ11），重量为6kg。转动的惯量是要根据你设计的机构来另外计算得。
2、步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为"步距角"，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率