基于80C31单片机步进电机控制系统程序设计

由于不知道怎么发，没有。如果想要你采用我的回答，你发EMAIL到carlbe@tomcom我回复你。同时再给你1-2篇关于步进电机驱动的论文和资料。希望对你有所帮助基于L297/L298芯片步进电机的单片机控制1 引言 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，由于步进电机具有控制方便、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到广泛应用。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。市场上有很多现成的步进电机控制机构，但价格都偏高。应用SGS公司推出的L297和L298两芯片可方便的组成步进电机驱动器，并结合AT89C52单片机进行控制，即可以实现用相对便宜的价格组成一个性能不错的步进电机驱动电路。2 工作原理 由于步进电机是一种将电脉冲信号转换成直线或角位移的执行元件，它不能直接接到交直流电源上，而必须使用专用设备-步进电机控制驱动器 典型步进电机控制系统如图1所示：控制器可以发出脉冲频率从几赫兹到几十千赫兹可以连续变化的脉冲信号，它为环形分配器提供脉冲序列。环形分配器的主要功能是把来自控制环节的脉冲序列按一定的规律分配后，经过功率放大器的放大加到步进电机驱动电源的各项输人端，以驱动步进电机的转动。环形分配器主要有两大类：一类是用计算机软件设计的方法实现环分器要求的功能，通常称软环形分配器。另一类是用硬件构成的环形分配器，通常称为硬环形分配器。功率放大器主要对环形分配器的较小输出信号进行放大以达到驱动步进电机目的。

1引言 在PLC中有多种程序设计语言,如梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等。通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本 *** 作。功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的 *** 作，例如，模拟量的控制，数据的 *** 纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在PLC中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用。由于它具有连接方便、 *** 作简单、易于掌握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜爱。 2 常用的程序设计语言分类

根据PLC应用范围，程序设计语言可以组合使用，常用的程序设计语言有以下几种:

(1) 梯形图(Ladder Diagram)程序设计语言

梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程序的一种程序设计语言。采用梯形图程序设计语言，这种程序设计语言采用因果关系来描述事件发生的条件和结果，每个梯级是一个因果关系。在梯级中，描述事件发生的条件表示在左面，事件发生的结果表示在右面。

梯形图程序设计语言是最常用的一种程序设计语言，它来源于继电器逻辑控制系统的描述。在工业过程控制领域，电气技术人员对继电器逻辑控制技术较为熟悉。因此，由这种逻辑控制技术发展而来的梯形图受到欢迎，并得到广泛的应用。

梯形图程序设计语言的特点是:

·与电气 *** 作原理图相对应，具有直观性和对应性;

·与原有继电器逻辑控制技术相一致，易于撑握和学习;

·与原有的继电器逻辑控制技术的不同点是:梯形图中的能流(Power FLow)不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，因此应用时需与原有继电器逻辑控制技术的有关概念区别对待;

·与布尔助记符程序设计语言有一一对应关系，便于相互转换和程序检查。

(2) 布尔助记符(Boolean Mnemonic)程序设计语言

布尔助记符程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。布尔助记符程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示 *** 作功能。

布尔助记符程序设计语言具有下列特点:

·采用助记符来表示 *** 作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点;

·在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于 *** 作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计;

·与梯形图有一一对应关系,其特点与梯形图语言基本类同。

(3) 功能表图(Sepuential Function Chart)程序设计语言

功能表图程序设计语言是用功能表图来描述程序的一种程序设计语言。它是近年来发展起来的一种程序设计语言。采用功能表图的描述，控制系统被分为若干个子系统，从功能入手，使系统的 *** 作具有明确的含义，便于设计人员和 *** 作人员设计思想的沟通，便于程序的分工设计和检查调试。功能表图程序设计语言的特点是:

·以功能为主线，条理清楚，便于对程序 *** 作的理解和沟通;

·对大型的程序，可分工设计，采用较为灵活的程序结构，可节省程序设计、调试时间;

·常用于系统规模校大、程序关系较复杂的场合;

·只有在活动步的命令和 *** 作被执行，对活动步后的转换进行扫描，因此整个程序的扫描时间较其他程序编制的程序扫描时间要短得多。

功能表图来源于佩特利(Petri)网，由于它具有图形表达方式，能比较简单清楚地描述并发系统和复杂系统的所有现象，并能对系统中存在的象死锁、不安全等反常现象进行分析和建模，在模型的基础上可以直接编程，因此得到了广泛的应用。近几年推出的可编程控制器和小型集散控制系统中也已提供了采用功能表图描述语言进行编程的软件。(4) 功能模块图(Function Block)程序设计语言

功能模块图程序设计语言是采用功能模块来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。它有若干个输入端和输出端，通过软连接的方式，分别连接到所需的其它端子，完成所需的控制运算或控制功能。功能模块可以分为不同的类型，在同一种类型中，也可能因功能参数的不同而使功能或应用范围有所差别，例如，输入端的数量、输入信号的类型等的不同使它的使用范围不同。由于采用软连接的方式进行功能模块之间及功能模块与外部端子的连接，因此控制方案的更改、信号连接的替换等 *** 作可以很方便实现。功能模块图程序设计语言的特点是:

·以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易;

·功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易 *** 作性;

·对控制规模较大、控制关系较复录的系统，由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来，因此，编程和组态时间可以缩短，调试时间也能减少;

·由于每种功能模块需要占用一定的程序内存，对功能模块的执行需要一定的执行时间，因此，这种设计语言在大中型PLC和集散控制系统的编程和组态中才被采用。

(5) 结构化语句(Structured Text)描述程序设计语言

结构化语句描述程序设计语言是用结构化的描述语句来描述程序的一种程序设计语言。它是一种类似于高级语言的程序设计语言。在大中型的可编程序控制器系统中，常采用结构化语句描述程序设计语言来描述控制系统中各个变量的关系。它也被用于集散控制系统的编程和组态。

结构化语句描述程序设计语言采用计算机的描述语句来描述系统中各种变量之间的运算关系，完成所需的功能或 *** 作。大多数制造厂商采用的语句描述程序设计语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。

结构化程序设计语言具有下列特点:

·采用高级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算;

·需要有一定的计算机高级程序设计语言的知识和编程技巧，对编程人员的技能要求较高，普通电气人员难以完成。

·直观性和易 *** 作性等较差;

·常被用于采用功能模块等其他语言较难实现的一些控制功能的实施。

部分PLC的制造厂商为用户提供了简单的结构化程序设计语言，它与助记符程序设计语言相似，对程序的步数有一定的限制。同时，提供了与PLC间的接口或通信连接程序的编制方式，为用户的应用程序提供了扩展余地。 3 PLC程序设计语言应用实例

温度控制是许多机器的重要的构成部分。它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，然后进行工件的加工与处理。PID控制系统是得到广泛应用的控制方法之一，下面较为详尽地介绍了PID温度控制的PLC程序设计实例。

(1) 系统组成

本套系统采用Omron的PLC与其温控单元以及Pro-face的触摸屏所组成。系统包括CQM1H-51、扩展单元TC-101、GP577R以及探温器、加热/制冷单元。

(2) 触摸屏参数设置

设002代表现在的温度，而102表示输出的温度。如按下开始设置就可设置参数。需要设置的参数有6个，分别是比例带、积分时间、微分时间、滞后值、控制周期、偏移量。它们在PLC的地址与一些开关的地址如下:

比例带 : DM51 积分时间 : DM52

微分时间 : DM53 滞后值 : DM54

控制周期 : DM55 偏移量 : DM56

数据刷新 : 22905

(3) PLC程序

002:PID的输入字

102:PID的输出字

[NETWORK]

Name="Action Check" //常规检查

[STATEMENTLIST]

LD 25313 //常ON

OUT TR0

CMP 002 #FFFF

//确定温控单元是否完成初始化

AND NOT 25506 //等于

OUT 04115 //初始化完成

LD TR0

AND 04115

OUT TR1

AND NOT 04010

//不在参数设置状态

MOV DM0050 102

//将设置温度DM50传送给PID输出字

LD TR1

MOV 002 DM0057

//将002传送到DM57

[NETWORK]

Name="Setting Start" //设置开始

[STATEMENTLIST]

LD 25313

OUT TR0

AND 22905

//触摸屏上的开始设置开关

DIFU 08005 //设置微分

LD TR0

AND 04115

AND 08005

SET 04001 //开始设置标志位1

SET 04010 //开始设置标志位2

[NETWORK]

Name="Poportion" //比例带设置

[STATEMENTLIST]

LD 04001

OUT TR0

AND NOT 04201

MOV #C110 102

//读输出边与输入边的比例带

CMP 002 #C110

//比较输入字是否变成C110

AND 25506 //等于

SET 04201 //设置比例带标志

LD TR0

AND 04201

MOV DM0051 102

//将比例带的设定值写入输出字

CMP 002 DM0051 //是否写入

AND 25506

SET 04001 //复位标志1

RSET 04201 //复位比例带标志

SET 04002 //向下继续设置标志

[NETWORK]

Name="Integral"//积分时间设置

[STATEMENTLIST]

LD 04002

OUT TR0

AND NOT 04202

MOV #C220 102

//读输出边与输入边的积分

CMP 002 #C220

//比较输入字是否变成C220

AND 25506

SET 04202 //设置积分标志

LD TR0

AND 04202

MOV DM0052 102

//将积分的设定值写入输出字

CMP 002 DM0052 //是否写入

AND 25506

RSET 04002

RSET 04202

SET 04003 //向下继续设置标志

[NETWORK]

Name="differential"//微分时间设置

[STATEMENTLIST]

LD 04003

OUT TR0

AND NOT 04203

MOV #C330 102

//读输出边与输入边的微分

CMP 002 #C330

//比较输入字是否变成C330

AND 25506

SET 04203 //设置微分标志

LD TR0

AND 04203

MOV DM0053 102

//将微分的设定值写入输出字

CMP 002 DM0053 //是否写入AND 25506

RSET 04003

RSET 04203

SET 04004 //向下继续设置标志

[NETWORK]

Name="Hysteresis"//滞后值设置

[STATEMENTLIST]

LD 04004

OUT TR0

AND NOT 04204

MOV #C440 102

//读输出边与输入边的滞后值

CMP 002 #C440

//比较输入字是否变成C440

AND 25506

SET 04204 //设置滞后值标志

LD TR0

AND 04204

MOV DM0054 102

//将滞后值的设定值写入输出字

CMP 002 DM0054 //是否写入

AND 25506

RSET 04004

RSET 04204

SET 04005 //向下继续设置标志

[NETWORK]

Name="Period" //控制周期设置

[STATEMENTLIST]

LD 04005

OUT TR0

AND NOT 04205

MOV #C550 102

//读输出边与输入边的控制周期

CMP 002 #C550

//比较输入字是否变成C550

AND 25506

SET 04205 //设置控制周期标志

LD TR0

AND 04205

MOV DM0055 102

//将控制周期的设定值写入输出字

CMP 002 DM0055 //是否写入

AND 25506

RSET 04005

RSET 04205

SET 04006 //向下继续设置标志

[NETWORK]

Name="Shift" //偏移量设置

[STATEMENTLIST]

LD 04006

OUT TR0

AND NOT 04206

MOV #C660 102

//读输出边与输入边的偏移量

CMP 002 #C660

//比较输入字是否变成C660

AND 25506

SET 04206 //设置偏移量标志

LD TR0

AND 04206

MOV DM0056 102

//将偏移量的设定值写入输出字

CMP 002 DM0056 //是否写入

AND 25506

RSET 04006

RSET 04206

SET 04000

[NETWORK]

Name="Return" //返回

[STATEMENTLIST]

OUT TR0

AND NOT 04200

MOV #C070 102 //读输入边的处理值

CMP 002 #C070 //比较输入字变成C070

AND 25506

SET 04200 //返回标志

LD TR0

AND 04200

MOV DM0050 102

//将设定温度值写入输出字

RSET 04000

RSET 04200

RSET 04010 4 结束语

以上是PID温度控制的PLC程序设计实例，经过反复试验，该系统可以维持温度在1℃之间变化，保证了好的生产状况，减少了不合格品发生的几率。

一：1、题目。应能概括整个论文最重要的内容，言简意赅，引人注目，一般不宜超过20个字。

论文摘要和关键词。

2、论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息，突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以500字左右为宜。

关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。

3、目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。

4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。

5、正文。是毕业论文的主体。

6、结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。

7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。

(参考文献是期刊时，书写格式为：

[编号]、作者、文章题目、期刊名(外文可缩写)、年份、卷号、期数、页码。

参考文献是图书时，书写格式为：

[编号]、作者、书名、出版单位、年份、版次、页码。)

8、附录。包括放在正文内过份冗长的公式推导，以备他人阅读方便所需的辅助性数学工具、重复性数据图表、论文使用的符号意义、单位缩写、程序全文及有关说明等。

软件总体设计说明书

一、引言

1、编写目的

本系统介绍了在Visual Basic60环境下采用“自上而下地总体规划，自下而上地应用开发”的策略开发一个管理信息系统的过程。

2、背景

通过分析某一学校学生管理的不足，创建了一套行之有效的计算机管理学生的方案。适应科学技术的不断的发展。

3、定义

学生信息管理系统：对学生的基本信息、课程选择、成绩的录入、修改、删除、查询等一系列的 *** 作。

4、参考文献

《C语言程序设计》、《软件工程》

二、总体设计

1、需求规定

（1） 管理员能够方便的对信息进行添加、修改、查询、删除和汇总、 通过条件选择查询所有信息、并进行排序。

（2）可以将数据库发布到网上、进行资源共享。

（3）学生可以在自己的权限内对信息进行访问、查询相关信息。

（4）添加功能：管理员可以通过填写表格的形式输入学生成绩及相关信息。 （5）修改功能：管理员通过条件查询所要修改的信息、然后对信息进行修改保存、系统会自动查找是否是重复信息。

（6）删除功能：管理员可以对数据进行删除 *** 作。系统能够通过管理员的条件进行查找删除信息、确定删除则数据库自动删除。

2、运行环境

Visual Basic60

3、基本设计概要和处理流程

4、结构

主模块的结构图：

管理员登录结构图：

5、功能需求与程序的关系 6、人工处理过程

7、尚未解决的问题

三、接口设计

1、用户接口

2、外部接口

3、内部接口

模块间接口采用数据耦合方式，通过参数表达传送数据，交换信息。

四、运行设计

1、运行模块结合

具体软件的运行模块组合为程序多窗口的运行环境，各个模块在软件运行过程中能较好的交换信息，处理数据。

2、运行控制

软件运行有较友好的界面，基本能够实现用户的数据处理要求。

3、运行时间

系统的运行时间基本可以达到用户所提出的要求

五、系统数据结构设计

1、逻辑结构要点

根据系统需求，把系统分为登录模块，学生管理模块和教师管理模块

2、物理结构要点

系统的物理结构具体由数据库来设计与生成。

学生信息表：

管理员表：

教师表

3、数据结构与程序关系

六、系统出错处理设计

1、出错信息

2、补救措施

由于数据在数据库中已经有备份，故在系统出错后可以依靠数据库的恢复功能，并且依靠日志文件使系统再启动，就算系统崩溃用户数据也不会丢失或遭到破坏。但有可能占用更多的数据存储空间，权衡措施由用户来决定。对一般错误给用户提示信息，用户重新输入或退出。对于严重错误，启动备份文件恢复，建议使用帮助文件

PLC的自动送料小车

摘 要

可编程序控制器（Programmable controller）简称PLC，由于PLC的可靠性高、环境适应性强、灵活通用、使用方便、维护简单，所以PLC的应用领域在迅速扩大。对早期的PLC，凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC。尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不段增强，所以，目前PLC在国内外已被广泛应用于各个行业。

本设计是为了实现送料小车的手动和自动化的转化，改变以往小车的单纯手动送料，减少了劳动力，提高了生产效率，实现了自动化生产！而且本送料小车的设计是由于工作环境恶劣，不允许人进入工作环境的情况下孕育而成的。

本文从第一章送料小车的系统方案的确定为切入点，介绍了为什么选用PLC控制小车；第二章介绍了送料小车的应达到的控制要求；第三章根据控制要求进行了小车系统的具体设计，包括端子接线图、梯形图(分段设计说明和系统总梯形图)和程序指令设计；最后得出结论。

关键词：PLC，送料小车，控制，程序设计

目 录

前 言 1

第1章 控制系统介绍和控制过程要求 2

11 控制系统在送料小车中的作用与地位 2

12 控制系统介绍 2

第2章 送料小车系统方案的选择 4

21 可编程控制器 PLC的优点 4

22 小车送料系统方案的选择 5

第3章 基于PLC的送料小车接线图及梯形图 6

31 送料小车PLC的 I/O分配表 6

32 PLC端子接线图 7

33 梯形图分段设计 8

34 程序运行原理说明调试与完善 13

35 系统总梯形图设计 13

36 小车程序设计 18

结 论 23

谢 辞 24

参考文献 25

前 言

随着社会迅速的发展，各机械产品层出不穷。控制系统的发展已经很成熟，应用范围涉及各个领域，例如：机械、汽车制造、化工、交通、军事、民用等。PLC专为工业环境应用而设计，其显著的特点之一就是可靠性高，抗干扰能力强。PLC的应用不但大大地提高了电气控制系统的可靠性和抗干扰能力，而且大大地简化和减少了维修维护的工作量。PLC以其可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、控制程序可变、体积小、质量轻、功能强和价格低廉等特点 ，在机械制造、冶金等领域得到了广泛的应用。

送料小车控制系统采用了PLC控制。从送料小车的工艺流程来看，其控制系统属于自动控制与手动控制相结合的系统，因此，此送料小车电气控制系统设计具有手动和自动两种工作方式。我在程序设计上采用了模块化的设计方法，这样就省去了工作方式程序之间复杂的联锁关系，从而在设计和修改任何一种工作方式的程序时，不会对其它工作方式的程序造成影响，使得程序的设计、修改和故障查找工作大为简化。

在设计该PLC送料小车设计程序的同时总结了以往PLC送料小车设计程序的一般方法、步骤，并且把以前学过的基础课程融汇到本次设计当中来，更加深入的了解了更多的PLC知识。

第1章 控制系统介绍和控制过程要求

11 控制系统在送料小车中的作用与地位

在现代化工业生产中，为了提高劳动生产率，降低成本，减轻工人的劳动负担，要求整个工艺生产过程全盘自动化，这就离不开控制系统。

控制系统是整个生产线的灵魂，对整个生产线起着指挥的作用。一旦控制系统出现故障，轻者影响生产线的继续进行，重者甚至发生人身安全事故，这样将给企业造成重大损失。

送料小车是基于PLC控制系统来设计的，控制系统的每一步动作都直接作用于送料小车的运行，因此，送料小车性能的好坏与控制系统性能的好坏有着直接的关系。送料小车能否正常运行、工作效率的高低都与控制系统密不可分。

12 控制系统介绍

图1-1 送料小车

本控制系统只要是用于控制送料小车的自动送料。它既能减轻人的劳动强度又能自动准确到达人不能达到或很难到达的预定位置。如图1-1，推车机可以沿轨道上下移动，到达预定位置。推车机上是一个小型泵站，通过控制电磁阀换向，使两油缸伸出、缩回，顶出送料小车，再由各个仓位控制要料。

用PLC对送料小车实现控制，其具体要求如下：

(1) 送料小车1动作要求：送料小车负责向四个料仓送料，送料路上从左向右共有4个料仓（位置开关SQ1，SQ2，SQ3，SQ4）分别受PLC的I00，I01，I02，I03检测，当信号状态为1是，说明运料小车到达该位置。小车行走受两个信号的驱动，Q04驱动小车左行，Q05驱动小车右行。料仓要料由4个手动按钮（SB1，SB2，SB3，SB4）发出(对应于PLC为I04，I05，I06，I07)按钮发出信号其相应指示灯就亮（HL1-HL4），指示灯受PLC的Q00-Q03控制。

送料小车2动作要求：送料小车负责向四个料仓送料，送料路上从左向右共有4个料仓（位置开关SQ11，SQ12，SQ13，SQ14）分别受PLC的I10，I11，I12，I13检测，当信号状态为1是，说明运料小车到达该位置。小车行走受两个信号的驱动，Q15驱动小车左行，Q14驱动小车右行。料仓要料由4个手动按钮（SB11，SB12，SB13，SB14）发出(对应于PLC为I14，I15，I16，I17)按钮发出信号其相应指示灯就亮（HL11-HL14），指示灯受PLC的Q10-Q13控制。

(2)运料小车行走条件：

运料小车右行条件：小车在1，2，3号仓位，4号仓要料；小车在1，2号仓位，3号仓要料；小车在1号仓位，2号仓要料。

运料小车左行条件：小车在4，3，2，0号仓位，1号仓要料；小车在4，3，0号仓位，2号仓要料；小车在4，0号仓位，3号仓要料；小车在0位，4号仓位要料。

运料小车停止条件：要料仓位与小车的车位相同时，应该是小车的停止条件。

运料小车的互锁条件：小车右行时不允许左行启动，同样小车左行时也不允许右行启动。

第2章 送料小车系统方案的选择

21 可编程控制器 PLC的优点

可编程控制器 PLC对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的推广应用。可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。

1 可靠性高，抗干扰能力强

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如西门子公司生产的S7系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。

2 配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

3 易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

5 体积小，重量轻，能耗低

以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100 mm，重量小于150 g，功耗仅数瓦。由于体积小，很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

22 小车送料系统方案的选择

实现小车送料系统控制有很多方法来实现，可以用单片机、可编程控制器PLC等元器件来实现。

但在单片机控制系统电路中需要加入A/D，D/A转换器，线路复杂，还要分配大量的中断口地址。而且单片机控制电路易受外界环境的干扰，也具有不稳定性。另外控制程序需要具有一定编程能力的人才能编译出，在维修时也需要高技术的人员才能修复，所以在此也不易用单片机来实现。

而从上述第一节对PLC的特点了解可知，PLC具有很多优点，因此我们归纳出：可编程控制器PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；安装， *** 作和维护也较容易；编程简单，PLC的基本指令不多，编程器使用比较方便，程序设计和产品调试周期短，具有很好的经济效益。此外PLC内部定时、计数资源丰富，可以方便地实现对送料小车的控制。

因此，最终我选择了用可编程控制器PLC来实现送料小车系统的控制，完成本次的设计题目。

第3章 基于PLC的送料小车接线图及梯形图

31 送料小车PLC的 I/O分配表

输入点分配 输出点分配

输入接点 输入开关名称 输出接口 驱动设备

I00-I03 小车1行程开关

(SQ1-SQ4) Q00-Q03 小车1要料指示灯

(HL1-HL4)

I04-I07 小车1控制按钮

(SB1-SB4) Q04-Q05 小车1左右行线圈

I10-I13 小车2行程开关

(SQ11-SQ14) Q06-Q07 油缸1伸出缩回

线圈

I14-17 小车2控制按钮

(SB11-SB14) Q10-Q10 小车2要料指示灯

(HL11-HL14)

I20-I25 推车机行程开关

(SQ5-SQ10) Q14-Q15 小车2左右行线圈

I26-I27 起动，停止按钮

(SB5，SB6) Q16-Q17 油缸2伸出缩回

线圈

I30-I31 手动，连续

转换开关(SA6，SA7) Q20-Q21 推车机上下行线圈

I32-I33 推车机上下，左右

转换开关 (SA1，SA2)

I34-I36 油缸单动联动

转换开关(SA3-SA5)

3-1 I/O分配表

根据控制要求，PLC控制送料小车的输入\输出(I\0)地址编排如下表所示，其中SB5为启动开关，为SB6停止开关，SA6、SA7为手动\连续选择开关，SA1、SA2为上下、左右转换开关，SA3、SA4、SA5为油缸单动联动转换开关。Q00-Q03和Q10-Q13控制8个要料指示灯，Q04-Q05和Q14-Q15控制小车1、2左行右行，Q06-Q07和Q16-Q17。如表3-1所示：

32 PLC端子接线图

PLC型号的选择：由于该系统是在原来CPU226的基础上改进的设备，而现在共用了31个输入，用直流24V；18个输出，用交流电220V，所以我选择用S7-200系列CPU226，加一个EM223的扩展模块。CPU226的主要的技术参数：输入24VDC，24点；输出220VAC，16点；电源电压为AC100—240V 50/60Hz。

EM223的主要技术参数：输入24VDC，8点；输出220VAC，8点；电源电压为AC100—240V 50/60Hz。如图3-1所示：

图3-1 端子接线图

33 梯形图分段设计

本次设计的自动送料小车梯形图，是分开来画的。由总程序结构图、自动 *** 作程序图、手动 *** 作程序图、小车1左右自动送料运行程序图、小车2左右自动送料运行程序图组成。

图3-2 总系统结构图

（1）程序的总结构图如图3-2所示：因为在手动 *** 作方式下，各种动作都是用按钮控制来实现的，其程序可独立于自动 *** 作程序而另行设计。因此，总程序可分为两段独立的部分：手动 *** 作程序和自动 *** 作程序。当选择手动 *** 作时，则输入点I30接通，其常闭触点断开，执行手动程序，并由于I31的常闭触点为闭合，则跳过自动程序。若选择自动 *** 作方式，将跳过手动程序段而执行自动程序。

（2）自动程序设计，自动 *** 作控制主要是由行程开关来控制推车机的上行、下行，两缸的伸出、缩回。通过行程开关的上限、下限、左限、右限准确的控制推车机到达预定位置。自动程序时，手动自动转换开关拨到连续档SA7，按下启动按钮SB6，推车机上行，碰到上位行车开关SQ6，上行停止；同时两个油缸动作，推动两小车向左移动，小车1、2碰到左位行程开关SQ10、SQ5，说明两小车到位，这时各个仓位可向小车要料；而且两油缸缩回，碰到行程右位开关SQ8、SQ9停止收缩，推车机下行到行程开关位SQ7时停止。如图3-3所示：

图3-3 自动 *** 作程序图

（3）手动 *** 作程序的设计，手动 *** 作控制简单，可按照一般继电器控制系统的逻辑设计法来设计。手动程序时，手动自动转换开关拨到手动档SA6，上下、左右转换开关拨到上/下行档时，按启动按钮SB5推车机上行，按停止按钮SB6推车机下行；上下、左右转换开关拨到左/右档时，拨动单动联动转换开关SA3（缸1动作），按启动按钮SB5，缸1伸出推动小车1左行；按停止按钮SB6，缸1缩回；拨动转换开关到SA5（缸2动作），按启动按钮SB5，缸2伸出推动小车2左行，按停止按钮SB6，缸2缩回；拨动单动联动转换开关到SA4（两缸同时动作）按启动按钮SB5，两缸伸出推动两小车左行；按停止按钮SB6，两缸缩回。如图3-4所示：

图3-4 手动 *** 作程序图

（4）小车1自动送料运行程序，把小车1送到指定位置后，四个仓位就可以向小车要料了，M00-M03分别代表小车1的1号料仓到4号料仓的要料状态，运料小车1当前所处位置由I00-I03，运料小车1的右行，左行，停止控制由Q04、Q05。小车到位后，用上微分 *** 作（P）来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。（上微分 *** 作的注意事项，上微分脉冲只存在在一个扫描周期，接受这一脉冲控制的元件应写在这一脉冲出现的语句之后）。小车1自动送料图如下图3-5所示：

图3-5 小车1左右自动送料运行程序图

（5）小车2自动送料运行程序，把小车2送到指定位置后，四个仓位就可以向小车要料了，M10-M13分别代表小车2的1号料仓到4号料仓的要料状态。运料小车2当前所处位置由I10-I13，运料小车2的右行，左行，停止控制由Q14、Q15。小车到位后，用上微分 *** 作（P）来清除料仓要料状态信号及控制小车停车。

小车2自动送料图3-6所示：

图3-6 小车2左右自动送料运行程序图

34 程序运行原理说明调试与完善

本程序是用梯形图所写的。在运行前，先选择工作方式，手动/自动。选择手动SA6时，把上/下、左/右转换开关旋转到上/下档SA1，按下SB5起动点动按钮，推车机上行，按下SB6停止点动按钮，推车机下行；把上/下、左/右转换开关旋转到左/右档SA2，再选择小车的单动、联动控制，小车1单动时把单动/联动转换开关旋转到单动档SA3，两小车联动时旋转到联动档SA4，小车2单动时旋转到单动档SA5，这时按下起动按钮SB5，油缸推动小车左行，按下停止按钮SB6，油缸缩回。选择自动SA7时，按下起动按钮SB5，推车机开始上行，碰到上限行程开关SQ6时停车，两缸自动推出小车，小车碰到左限行程开关SQ5、SQ10时，说明小车到位，各个仓位可以向小车要料，这时两缸自动缩回，碰到右限行程开关SQ8、SQ9时，推车机自动下行，下行到位后（碰到SQ7）停车。只有再次按下起动按钮SB5，才能再次运行。

手动程序中设置了联锁和保护电路。如推车机的上行、下行常闭触点的联锁，推车机上下行行程有行程开关SQ6、SQ7控制保护。自动程序是根据推车机的位置、油缸的位置来控制电路执行下一条指令的。

油缸把小车推到位后，小车处于准备送料的初始位置，这时1-4号仓位都可以向小车要料。本设计中要料时刻不同时，先要料者优先，但是要料时刻相同时，却不知道小车向哪个仓位送料，需要改进。

35 系统总梯形图设计

由以上，我们画出送料小车系统的总梯形图，其中包括推车机的手动控制程序、自动控制程序、送料小车1控制程序、送料小车2控制程序。

如下图3-7所示：

图3-7送料小车梯形图（a）

图3-7 送料小车梯形图（b）

图3-7 送料小车梯形图（c）

图3-7 送料小车梯形图（d）

36 小车程序设计

由系统总梯形图，我们写出送料小车的程序指令，如下表3-2所示：

表3-2 送料小车程序指令表

LDN I30 A I33

JMP 0 A I26

LD I32 AN I24

LPS = Q16

A I26 LD I24

AN I20 O M22

= Q20 AN I13

LPP = M22

A I27 LD I34

AN I21 O M20

= Q21 A I33

LD I35 A I27

= M20 AN I22

LD I34 = Q07

O M20 LD I36

A I33 O M20

A I33 A I33

A I26 A I27

AN I25 AN I23

= Q06 = Q17

LD I25 LBL 0

O M21 LDN I31

AN I03 JMP 1

= M21 LD I26

LD I36 O Q20

O M20 AN I20

AN Q21 O Q17

AN I27 AN I23

= Q20 AN Q16

LD I20 AN I27

O Q06 = Q17

AN I25 LD I25

AN Q07 AN I24

AN I27 O Q21

= Q06 AN Q20

LD I25 AN I21

O M21 AN I27

AN I03 = Q21

= M21 LBL 1

LD I20 LD I04

O Q16 AN M01

AN I24 AN M02

AN Q17 AN M03

AN I27 S M00 1

= Q16 S Q00 1

LD I24 LD I05

O M22 AN M00

AN I13 AN M02

= M22 AN M03

LD I25 S M01 1

O Q07 S Q01 1

AN I22 LD I06

AN Q06 AN M00

AN I27 AN M01

= Q07 AN M03

LD I24 S M02 1

S Q02 1 A I05

LD I07 OLD

AN M00 AN Q05

AN M01 S Q04

AN M02 LD I03

S M03 1 O I02

S Q03 1 O I01

LD I00 O M21

A M00 A I04

LD I01 LD I03

A M01 O I02

OLD O M21

LD I02 A I05

A M02 OLD

OLD LD I03

LD I03 O M21

A M03 A I06

OLD OLD

EU LD M21

R Q00 6 A I07

R M00 4 OLD

LD I00 AN Q04

O I01 S Q05 1

O I02 LD I14

A I7 AN M11

LD I00 AN M12

O I01 AN M13

A I06 S M10 1

OLD S Q10 1

LD I00 LD I15

AN M10 LD I10

AN M12 O I11

AN M13 O I12

S M11 1 A I17

S Q11 1 LD I10

LD I16 O I11

AN M10 A I16

AN M11 OLD

AN M13 LD I10

S M12 1 A I15

S Q12 1 OLD

LD I17 AN Q15

AN M10 S Q14 1

AN M11 LD I13

AN M12 O I12

S M13 1 O I11

S Q13 1 O M22

LD I10 A I14

A M10 LD I13

LD I11 O I12

A M11 O M22

OLD A I15

LD I12 OLD

A M12 LD I13

OLD O M22

LD I13 A I16

A M13 OLD

EU LD M22

R Q10 6 A I17

R M10 4 OLD

AN Q14

S Q15 1

结 论

在做这个设计中，我学会了很多以前没学过的知识，也巩固了很多以前没学好的知识，使我的专业理论知识更加扎实，软件 *** 作更加熟练了。做完这个设计后，我得出几个结论如下：

一、送料小车在硬件设计中，加入了扩展模块，可以在触点不够的情况下方便地实现该小车的系统控制；然后软件设计中，运用了上微分指令，简化了程序，还运用了互锁和联锁，确保了系统的正常运行，减少了系统的故障点。在送料小车的系统中加入了手动 *** 作程序，便于设备的维修，方便 *** 作人员 *** 作。

二、该小车系统在实施的情况下，其成本价格比较高。

三、该小车控制系统的研究方向：由于本小车系统并不完善，只做了送料，没有设计小车怎么装料和小车到料仓后送料的多少。这两方面是该系统设计的完善，是将来的研究方向。

最后，经过这次毕业设计培养了我们的设计能力以及全面的考虑问题能力。学习的过程是痛苦的但是收获成功的喜悦更是让人激动的。相信通过这次毕业设计它对我以后的学习及工作都会产生积极的影响。

谢 辞

本论文是在余炳辉导师亲自指导下完成的。导师在学业上给了我很大的帮助，使我在设计过程中避免了许多无为的工作。导师一丝不苟、严谨认真的治学态度，精益求精、诲人不倦的学者风范，以及正直无私、磊落大度的高尚品格，更让我明白许多做人的道理，在此我对导师表示衷心的感谢！

本论文能够完成，要感谢机电学院的所有老师，是他们在这三年的时间里，教会我的专业知识。在我撰写论文期间，得到了我的指导老师的帮助，在忙碌的工作之余，给予我专业知识上的指导，而且教给我学习的方法和思路，使我在科研工作及论文设计过程中不断有新的认识和提高。导师为论文课题的研究提出了许多指导性的意见，为论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助。多得他们的指导和帮助才使我能完成本论文。我会在以后的工作中为社会作出贡献去回报他们对我的教导。希望每个人都和我一样，通过做毕业设计，能够学到很多的知识与道理，大家都能用一颗热诚的心去投身未来的工作，报效祖国、父母、老师。

在本文结束之际，特向我敬爱的导师和机电学院所有老师致以最崇高的敬礼和深深的感谢！

参考文献

[1] 张结，黄德斌，唐毅应用标准与IEC61850的引用和兼容关系电力系统自动化，2004，28(19)：88～91

[2] 朱永利，黄歌，刘培培等基于IEC61850的电力远动信息网络化传愉的研究继电器，2005，33(11)：45～48

[3] 章宏甲，黄谊，王积伟．液压与气压传动北京：机械工业出版社， 2002：112～118

[4] 成大先．机械设计手册(液压控制)单行本北京：化学工业出版社， 2004：20～21

[5] 廖常初PLC基础及应用北京：机械工业出版社，2003：57～64

[6] 储云峰．西门子电气可编程序控制器原理及应用北京：机械工业出版社，2006：75～84

[7] 汪巍，汪小凤基于PLC的气动机械手研究辽宁工程技术大学学报，2005，4(12)：97～98

[8] 丁筱玲，赵立新 PLC在机械手控制系统上的应用山东农业大学学报，2006，37(1)：105～108

[9] 常斗南，王健琪，李全力可编程控制原理应用及通信基础北京：机械工业出版社，1997：50～68

[10]王本轶．机电设备控制基础北京：机械工业出版社，2005：96～112

[11]王春行．液压控制系统北京：机械工业出版社，1999：12～45

[12]王永华．现代电气控制及 PLC 应用技术北京：北京航空航天大学出版社，2003：75～90

[13]陈立定电器控制于可编程控制器广州：华南理工大学出版社，2001：67～77

[14]张林国，王淑英可编程控制器技术北京：高等教育出版社，2002：110～123

[15]周万珍，高鸿宾PLC分析与设计应用北京：电子工业出版社，2004：21～45

以上就是关于基于80C31单片机步进电机控制系统程序设计全部的内容，包括:基于80C31单片机步进电机控制系统程序设计、plC编程过程中涉及MMI编程是用什么语言编程＇、gdi+图形程序设计等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！