目录
引言 1
． 设计求工作原理说明 1
11设计求 1
12工作原理说明 2
二． 软件硬件选择 2
21步进电机选型 2
22步进驱动器选型 2
23PLC选型 3
24接开关选型 3
25钮选型 4
26开关电源选型 5
27 触摸屏选型 5
三．接线 6
四．PLCIO分配 7
五．PLC外部IO接线 8
六．程序设计 9
61程序设计框图 9
62 暂停键运行框图 18
63停止键运行框图 19
七调试 19
71硬件调试 19
72软件调试 19
八．结 20
九．参考文献 20
附录 21
附录1实物图 21
附录2．总设计程序T形图 22
附录3触摸屏程序 31
引言
编程控制器（programmable logic controller PLC ）种微型计算机核心通工业控制器继承继电器控制器装置部分突出性现代计算机技术通行技术结合体代表前电器控制技术世界先进水文阐述运料车PLC控制通PLC发送脉控制步进电机运行特殊计数器D8170控制实现车控制基思路方法介绍关PLC工作特点运行原理介绍信捷编程控制器系列XC系列 PLC控制器功模块应XC仅编程简单通性强抗干扰力强性高具易操作维护设计施工调试周期短等优点
． 设计求工作原理说明
11设计求
通PLC控制步进电机带动丝杆实现效果：
运料车原点出发运料工位1工位1处停留5秒卸料卸料料返回原点原点停留3秒重新装料装料完毕运行工位2工位2停留5秒卸料卸料料返回原点原点停留3秒重复步骤 求循环次数设定车运行左限位左侧右限位右侧位置（图中左右限位原点处接开关步进电机发60脉车前进3mm工位间距均90mm）启动键车动回原点次暂停车停止启动车继续暂停前动作连续2次暂停车返回原点停止停止车完成前循环返回原点停止够通手动灵活控制车工位间运动
丝杆
步进电机
运料车
1
左限位 工位2 工位1 原点 右限位
90mm
90mm
90mm
90mm
触摸屏
停止
暂停
启动
12工作原理说明
PLC产生固定脉控制步进电机运动实现步进电机定定位移移动定时器控制车装料卸料时间计数器控制车运行循环次数暂停键控制次数判断系统步动作采锁互锁等控制实现车设定方案运行
二． 软件硬件选择
软件：信捷PLC编程软件：XCPPro 33h
硬件：机信捷PLC接开关钮步进电机步进驱动器开关电源丝杆导线触摸屏
21步进电机选型
根实现求供电电压等方面求选着步进电机型号：型号35HB26076
型号35HB26076
机身长26（mm）
步距角18 额定电流076（A） 相电阻90（Ω） 相电感48（mH） 保持转矩008（Nm） 转动惯量10（gcm2） 重量013（kg）
图21步进电机
22步进驱动器选型
根驱动电机型号实现控制求选着步进电机驱动器型号：DP153DP153L
图22步进驱动器
DP153DP153L
DP153型
超低电机运行噪声
供电电压达30VDC
输出电流效值达15A
细分动态选高达128细分
驱动15A468线两相步进电机
光隔离信号输入
电流设定方便意档选
具温流保护功
动半流锁定功输出短路保护功
23PLC选型
根输入输出点数分配求系统实现控制功（发出脉控制步进电机正反转）求选择信捷PLC型号：XC232RTRTEC
图23 XC32RTRTEC
XC232RTRTEC
XC2(基型)
18点NPN型输入14点继电器（R）晶体（T）继电器晶体混合（RT）输出
AC220V（E）DC24V（C）电源
外接扩展BD板
带时钟数进行掉电保持
支持基逻辑控制数运算
支持高速计数脉输出外部中断C语言编辑功块IO点切换格式通讯MODBUS通讯等功
24接开关选型
接开关选择型号：E2KX
图24接开关
25钮选型
根控制求选着开关型号：柱形塑料前圈复钮塑料中座常开触点开关钮
具体型号：
B22R A11511000
B22Y A11511000
B22G A11511000
图25钮
26开关电源选型
图26开关电源
表21 开关电源型号参表
根输入输出电压电流求选着开关电源型号A75M24
27 触摸屏选型
TH765MTUTNTNUNT3NU3
产 品 说 明
7英寸显示屏幕流线型外观设计
6万色真彩支持BMPJPEG格式图片显示
丰富3D图片素材库画面更生动
灵活部件选择空间定义动画轨迹设计
简单开关设置切换模式精确触摸区校准功
定义数采集保存功支持时间趋势图XY趋势图等种形式数理方式
提供2USB接口实现数快速传输备份
双口独立通讯实现屏机
型号说明
MTUT：6万色标准配置UTNT：带USBA接口NT3：带COM3口NU3：带USBACOM3接口
三．接线
接线图31示
步进电机
~220V
QS
PLC Y0
Y2
图31 接线
硬件控制思路：
开关电源供电通钮触摸屏控制控制plc输入通plc输出端作步进驱动器输入步进驱动器控制步进电机动作
四．PLCIO分配
plcIO分配表41示：
输入信号
输出信号
序号
功
元件
序号
功
原件
1
启动钮
X12
1
方
Y0
2
暂停钮
X10
2
位移
Y2
3
停止钮
X13
4
左限位
X1
5
右限位
X5
6
原点
X2
7
回原点
X15
8
原点工位1
X3
9
工位1工位2
X4
10
原点工位2
X6
11
右限位
X14
12
左限位
X7
表41 IO分配表
五．PLC外部IO接线
PLC外部IO接线图51示：
图51 PLC外部IO接线图
六．程序设计
61程序设计框图
开始
电回原点
设定循环次数n
工位1运料
返回原点
达工位1卸料延时5秒
装料延时3秒
达工位2卸料延时5秒
工位2运料
返回原点
循环次数nn1
n0
N
Y
停止
图611动运行程序框图
开始
电回原点
左限位
工位1
工位2
右限位
工位2
左限位
回原点
结束
图612手动单步执行程序框图
框图涉程序：
（）原点回指令[ZRN]：
M0 S1 S 2 S3 D
ZRN D200 D100 X3 Y0
输出址：般 Y0Y1XC5 系列 Y0~Y33 轴 Y0~Y210 轴 Y0~Y11
S1 S2 方相 S1 绝值 S2
驱动指令原点回速度 S1 开始点信号 X3 移动
点信号 X3 OFF 变 ON 时立原点回速减速爬行速度 S2
点信号 X3 ON 变 OFF 时扫描周期停止脉输出时数
值 0 应寄存器（Y0[D8171D8170]Y1[D8174D8173]）中写入（应寄存
器清零）
刚执行指令时加速时间脉频率会立 0Hz 跳变原点回速度 S1
降时间 D8230~D8239 指定
图62 原点回指令图
回原点控制：
程序解释：点回原点继电器M0处闭合状态者两次暂停回原点继电器M21处闭合状态原点开关X2处常闭状态左限位开关X1处常闭状态右限位开关X5处常闭状态回指令ZRN动作控制车X2（原点）位置运行
（二 ）绝位置单段脉控制[DRVA]：
M0 S1 S 2 D1 D2
DRVA K30000 K3000 Y0 Y4
脉输出址：般 Y0Y1XC5 系列 Y0~Y33 轴 Y0~Y210 轴 Y0~Y11
脉输出方：指定意 Y
加减速时间：寄存器 D8230（单字ms）中设定
谓绝驱动方式指运行原点（0 点）基点应位置方式（目标位置相
原点坐标位置）
执行指令前请确认前位置应寄存器里面值否正确（ D8171D8170[Y0]
D8174D8173[Y1] „„）
图 63绝位置脉控制图
工位1运料控制：
程序解释：工位1运料辅助继电器M2产生升脉3000赋值D0工位1运料辅助继电器M2闭合暂停辅助继电器M20处常闭状态左限位开关X1处常闭状态右限位开关X5处常闭状态绝位置指令DRVA运行PLC产生3000200HZ方正方（左）脉控制车原点工位1运料
（三）数较[CMP]：
循环次数较：
程序解释：继电器M8000处运行常ON状态较指令开始执行D3中数1作较果D3>1继电器M11电常开触电闭合继电器M23复位工位2回原点继电器M8产生降脉启动键辅助继电器M10复位循环开始继电器M30置位D31时继电器M12电常开触电闭合继电器M23复位循环结束继电器M31置位D3<1时继电器M23置位
（四）定时器控制 T
T10 100ms 单位定时器 100 指定常数 01s ×10010s 定时器工作
原点装料延时：
程序解释：原点装料继电器M5常开触点闭合暂停辅助继电器M20常闭触点处闭合状态第二次装料定时器T303设置定时时间3S时工位1回原点继电器M4复位
工位卸料延时：
程序解释：工位2卸料继电器M7常开触点闭合暂停辅助继电器M20触点处闭合状态第二次卸料料定时器T304设置定时时间5S时工位2运料继电器M6复位
（五）计数器C
暂停控制：
程序解释：暂停输入X10闭合暂停辅助继电器M20置位两次暂停计数器C0赋值2两次暂停计数器C0电两次暂停回原点继电器M21置位PLC输出Y2复位特殊继电器M8170产生降脉计数器C0复位启动键辅助断开继电器M10 复位
（六）减指令[DEC]
循环次数设定：
程序解释：S1产生升脉循环次数D2中数放入D3中时循环次数输入继电器M32复位工位2 回原点辅助继电器M8产生降脉D3中数减1
（七）置位指令 [SET]
X10导通时Y0线圈电保持电状态
（八）复位指令 [RST]
X17通时T250定时器恢复电前状态停止计时
(九)频率测量[FRQM]
（十）浮点运算指令[EDIV]
(十)16位整数转浮点数[FLT]
车速度：
程序解释：单位脉继电器M8013秒产生05S脉脉采样指令FRQM工作采集05S产生脉数脉数放入D100运浮点运算3200放入D8中置位继电器M60继电器M60常开触点闭合D100中数浮点化放入D110中1S时钟脉继电器M8013常闭触点闭合执行浮点数法语句D110D8放入D200中D200中数车前速度值
62 暂停键运行框图
开始
次暂停键
停止前动作
连续2次暂停键
返回原点
启动键动
继续暂停前动作
停 止
图64 暂停键运行框图
63停止键运行框图
图65停止运行控制框图
七调试
71硬件调试
接线连接硬件检查PLC 接线问题步进驱动步进电机接线否正确果接线正确误合电源开关查硬件项指示否正常显示螺丝刀刀触碰接开关接开关否指示调节伺服驱动细分达控制求
72软件调试
图51连接IO接线程序PLC进行运行否错误突产生调试时发现电机法完成循环反复试验发现观察IO 监控面板发现D8170 中数没步运行完毕发生该变通步执行完毕D8170复位解决述问题脉控制电机运转控制丝杆动作相脉移动距离细偏差检查试验发现时接开关题接开关控制原点信号采升降触发电机停止时间导致车原点初始位置偏差采降触发解决述问题暂停键次暂停法启动通监控触点动作情况发现暂停D8170复位通修改程序终解决问题
八．结
通次课程设计动手力定提高PLC认识进步提高较系统掌握关PLC控制系统设计思想设计方法PLC结构功部资源等解进行测试加应知识学软件编程方面更提高编程力加强时学知识提高巩固通课题设计知道步进电机控制方法脉控制学会实现工作台复运动实现次暂停两次暂停回原点控制方法锁互锁进步认识次课程设计锻炼逻辑思考力面种突解决问题逻辑思维第次做PLC设计设计起定难度通图书馆找相关书籍网找资料请教老师学等方法获取相关知识通步步解决疑惑完成设计时提升知识水力通次课程设计意识书学知识定通实践巩固种学方法样真正轻松掌握门学问时次课程设计学PLC更加热情认识PLC强功广阔应领域真正体会科技带振憾学更兴趣时探索知识路限动力学中定刻苦努力钻研精神结合创新充分实现价值国家发展做出贡献
九．参考文献
DSP828细分型两相步进驱动器户手册
XC系列编程控制器户手册[指令篇]
信捷plc编程手册[1]
信捷PLC特殊指令篇
XC系列PLC编程软件XCP Pro手册
附录
附录1实物图
设备实物图图A1 A2 示：
图A1 设备实物图
图A2 设备实物图
附录2．总设计程序T形图
T形图程序：
附录3触摸屏程序
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目录
引言 1
． 设计求工作原理说明 1
11设计求 1
12工作原理说明 2
二． 软件硬件选择 2
21步进电机选型 2
22步进驱动器选型 2
23PLC选型 3
24接开关选型 3
25钮选型 4
26开关电源选型 5
27 触摸屏选型 5
三．接线 6
四．PLCIO分配 7
五．PLC外部IO接线 8
六．程序设计 9
61程序设计框图 9
62 暂停键运行框图 18
63停止键运行框图 19
七调试 19
71硬件调试 19
72软件调试 19
八．结 20
九．参考文献 20
附录 21
附录1实物图 21
附录2．总设计程序T形图 22
附录3触摸屏程序 31
引言
编程控制器（programmable logic controller PLC ）种微型计算机核心通工业控制器继承继电器控制器装置部分突出性现代计算机技术通行技术结合体代表前电器控制技术世界先进水文阐述运料车PLC控制通PLC发送脉控制步进电机运行特殊计数器D8170控制实现车控制基思路方法介绍关PLC工作特点运行原理介绍信捷编程控制器系列XC系列 PLC控制器功模块应XC仅编程简单通性强抗干扰力强性高具易操作维护设计施工调试周期短等优点
． 设计求工作原理说明
11设计求
通PLC控制步进电机带动丝杆实现效果：
运料车原点出发运料工位1工位1处停留5秒卸料卸料料返回原点原点停留3秒重新装料装料完毕运行工位2工位2停留5秒卸料卸料料返回原点原点停留3秒重复步骤 求循环次数设定车运行左限位左侧右限位右侧位置（图中左右限位原点处接开关步进电机发60脉车前进3mm工位间距均90mm）启动键车动回原点次暂停车停止启动车继续暂停前动作连续2次暂停车返回原点停止停止车完成前循环返回原点停止够通手动灵活控制车工位间运动
丝杆
步进电机
运料车
1
左限位 工位2 工位1 原点 右限位
90mm
90mm
90mm
90mm
触摸屏
停止
暂停
启动
12工作原理说明
PLC产生固定脉控制步进电机运动实现步进电机定定位移移动定时器控制车装料卸料时间计数器控制车运行循环次数暂停键控制次数判断系统步动作采锁互锁等控制实现车设定方案运行
二． 软件硬件选择
软件：信捷PLC编程软件：XCPPro 33h
硬件：机信捷PLC接开关钮步进电机步进驱动器开关电源丝杆导线触摸屏
21步进电机选型
根实现求供电电压等方面求选着步进电机型号：型号35HB26076
型号35HB26076
机身长26（mm）
步距角18 额定电流076（A） 相电阻90（Ω） 相电感48（mH） 保持转矩008（Nm） 转动惯量10（gcm2） 重量013（kg）
图21步进电机
22步进驱动器选型
根驱动电机型号实现控制求选着步进电机驱动器型号：DP153DP153L
图22步进驱动器
DP153DP153L
DP153型
超低电机运行噪声
供电电压达30VDC
输出电流效值达15A
细分动态选高达128细分
驱动15A468线两相步进电机
光隔离信号输入
电流设定方便意档选
具温流保护功
动半流锁定功输出短路保护功
23PLC选型
根输入输出点数分配求系统实现控制功（发出脉控制步进电机正反转）求选择信捷PLC型号：XC232RTRTEC
图23 XC32RTRTEC
XC232RTRTEC
XC2(基型)
18点NPN型输入14点继电器（R）晶体（T）继电器晶体混合（RT）输出
AC220V（E）DC24V（C）电源
外接扩展BD板
带时钟数进行掉电保持
支持基逻辑控制数运算
支持高速计数脉输出外部中断C语言编辑功块IO点切换格式通讯MODBUS通讯等功
24接开关选型
接开关选择型号：E2KX
图24接开关
25钮选型
根控制求选着开关型号：柱形塑料前圈复钮塑料中座常开触点开关钮
具体型号：
B22R A11511000
B22Y A11511000
B22G A11511000
图25钮
26开关电源选型
图26开关电源
表21 开关电源型号参表
根输入输出电压电流求选着开关电源型号A75M24
27 触摸屏选型
TH765MTUTNTNUNT3NU3
产 品 说 明
7英寸显示屏幕流线型外观设计
6万色真彩支持BMPJPEG格式图片显示
丰富3D图片素材库画面更生动
灵活部件选择空间定义动画轨迹设计
简单开关设置切换模式精确触摸区校准功
定义数采集保存功支持时间趋势图XY趋势图等种形式数理方式
提供2USB接口实现数快速传输备份
双口独立通讯实现屏机
型号说明
MTUT：6万色标准配置UTNT：带USBA接口NT3：带COM3口NU3：带USBACOM3接口
三．接线
接线图31示
步进电机
~220V
QS
PLC Y0
Y2
图31 接线
硬件控制思路：
开关电源供电通钮触摸屏控制控制plc输入通plc输出端作步进驱动器输入步进驱动器控制步进电机动作
四．PLCIO分配
plcIO分配表41示：
输入信号
输出信号
序号
功
元件
序号
功
原件
1
启动钮
X12
1
方
Y0
2
暂停钮
X10
2
位移
Y2
3
停止钮
X13
4
左限位
X1
5
右限位
X5
6
原点
X2
7
回原点
X15
8
原点工位1
X3
9
工位1工位2
X4
10
原点工位2
X6
11
右限位
X14
12
左限位
X7
表41 IO分配表
五．PLC外部IO接线
PLC外部IO接线图51示：
图51 PLC外部IO接线图
六．程序设计
61程序设计框图
开始
电回原点
设定循环次数n
工位1运料
返回原点
达工位1卸料延时5秒
装料延时3秒
达工位2卸料延时5秒
工位2运料
返回原点
循环次数nn1
n0
N
Y
停止
图611动运行程序框图
开始
电回原点
左限位
工位1
工位2
右限位
工位2
左限位
回原点
结束
图612手动单步执行程序框图
框图涉程序：
（）原点回指令[ZRN]：
M0 S1 S 2 S3 D
ZRN D200 D100 X3 Y0
输出址：般 Y0Y1XC5 系列 Y0~Y33 轴 Y0~Y210 轴 Y0~Y11
S1 S2 方相 S1 绝值 S2
驱动指令原点回速度 S1 开始点信号 X3 移动
点信号 X3 OFF 变 ON 时立原点回速减速爬行速度 S2
点信号 X3 ON 变 OFF 时扫描周期停止脉输出时数
值 0 应寄存器（Y0[D8171D8170]Y1[D8174D8173]）中写入（应寄存
器清零）
刚执行指令时加速时间脉频率会立 0Hz 跳变原点回速度 S1
降时间 D8230~D8239 指定
图62 原点回指令图
回原点控制：
程序解释：点回原点继电器M0处闭合状态者两次暂停回原点继电器M21处闭合状态原点开关X2处常闭状态左限位开关X1处常闭状态右限位开关X5处常闭状态回指令ZRN动作控制车X2（原点）位置运行
（二 ）绝位置单段脉控制[DRVA]：
M0 S1 S 2 D1 D2
DRVA K30000 K3000 Y0 Y4
脉输出址：般 Y0Y1XC5 系列 Y0~Y33 轴 Y0~Y210 轴 Y0~Y11
脉输出方：指定意 Y
加减速时间：寄存器 D8230（单字ms）中设定
谓绝驱动方式指运行原点（0 点）基点应位置方式（目标位置相
原点坐标位置）
执行指令前请确认前位置应寄存器里面值否正确（ D8171D8170[Y0]
D8174D8173[Y1] „„）
图 63绝位置脉控制图
工位1运料控制：
程序解释：工位1运料辅助继电器M2产生升脉3000赋值D0工位1运料辅助继电器M2闭合暂停辅助继电器M20处常闭状态左限位开关X1处常闭状态右限位开关X5处常闭状态绝位置指令DRVA运行PLC产生3000200HZ方正方（左）脉控制车原点工位1运料
（三）数较[CMP]：
循环次数较：
程序解释：继电器M8000处运行常ON状态较指令开始执行D3中数1作较果D3>1继电器M11电常开触电闭合继电器M23复位工位2回原点继电器M8产生降脉启动键辅助继电器M10复位循环开始继电器M30置位D31时继电器M12电常开触电闭合继电器M23复位循环结束继电器M31置位D3<1时继电器M23置位
（四）定时器控制 T
T10 100ms 单位定时器 100 指定常数 01s ×10010s 定时器工作
原点装料延时：
程序解释：原点装料继电器M5常开触点闭合暂停辅助继电器M20常闭触点处闭合状态第二次装料定时器T303设置定时时间3S时工位1回原点继电器M4复位
工位卸料延时：
程序解释：工位2卸料继电器M7常开触点闭合暂停辅助继电器M20触点处闭合状态第二次卸料料定时器T304设置定时时间5S时工位2运料继电器M6复位
（五）计数器C
暂停控制：
程序解释：暂停输入X10闭合暂停辅助继电器M20置位两次暂停计数器C0赋值2两次暂停计数器C0电两次暂停回原点继电器M21置位PLC输出Y2复位特殊继电器M8170产生降脉计数器C0复位启动键辅助断开继电器M10 复位
（六）减指令[DEC]
循环次数设定：
程序解释：S1产生升脉循环次数D2中数放入D3中时循环次数输入继电器M32复位工位2 回原点辅助继电器M8产生降脉D3中数减1
（七）置位指令 [SET]
X10导通时Y0线圈电保持电状态
（八）复位指令 [RST]
X17通时T250定时器恢复电前状态停止计时
(九)频率测量[FRQM]
（十）浮点运算指令[EDIV]
(十)16位整数转浮点数[FLT]
车速度：
程序解释：单位脉继电器M8013秒产生05S脉脉采样指令FRQM工作采集05S产生脉数脉数放入D100运浮点运算3200放入D8中置位继电器M60继电器M60常开触点闭合D100中数浮点化放入D110中1S时钟脉继电器M8013常闭触点闭合执行浮点数法语句D110D8放入D200中D200中数车前速度值
62 暂停键运行框图
开始
次暂停键
停止前动作
连续2次暂停键
返回原点
启动键动
继续暂停前动作
停 止
图64 暂停键运行框图
63停止键运行框图
图65停止运行控制框图
七调试
71硬件调试
接线连接硬件检查PLC 接线问题步进驱动步进电机接线否正确果接线正确误合电源开关查硬件项指示否正常显示螺丝刀刀触碰接开关接开关否指示调节伺服驱动细分达控制求
72软件调试
图51连接IO接线程序PLC进行运行否错误突产生调试时发现电机法完成循环反复试验发现观察IO 监控面板发现D8170 中数没步运行完毕发生该变通步执行完毕D8170复位解决述问题脉控制电机运转控制丝杆动作相脉移动距离细偏差检查试验发现时接开关题接开关控制原点信号采升降触发电机停止时间导致车原点初始位置偏差采降触发解决述问题暂停键次暂停法启动通监控触点动作情况发现暂停D8170复位通修改程序终解决问题
八．结
通次课程设计动手力定提高PLC认识进步提高较系统掌握关PLC控制系统设计思想设计方法PLC结构功部资源等解进行测试加应知识学软件编程方面更提高编程力加强时学知识提高巩固通课题设计知道步进电机控制方法脉控制学会实现工作台复运动实现次暂停两次暂停回原点控制方法锁互锁进步认识次课程设计锻炼逻辑思考力面种突解决问题逻辑思维第次做PLC设计设计起定难度通图书馆找相关书籍网找资料请教老师学等方法获取相关知识通步步解决疑惑完成设计时提升知识水力通次课程设计意识书学知识定通实践巩固种学方法样真正轻松掌握门学问时次课程设计学PLC更加热情认识PLC强功广阔应领域真正体会科技带振憾学更兴趣时探索知识路限动力学中定刻苦努力钻研精神结合创新充分实现价值国家发展做出贡献
九．参考文献
DSP828细分型两相步进驱动器户手册
XC系列编程控制器户手册[指令篇]
信捷plc编程手册[1]
信捷PLC特殊指令篇
XC系列PLC编程软件XCP Pro手册
附录
附录1实物图
设备实物图图A1 A2 示：
图A1 设备实物图
图A2 设备实物图
附录2．总设计程序T形图
T形图程序：
附录3触摸屏程序
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