西南科技大学 自动化专业方向设计报告
设计名称：基于西门子PLC和Wincc组态的步进电机控制
姓 名：
学 号:
班 级：
指导教师：
起止日期：
西南科技大学信息工程学院制
方 向 设 计 任 务 书
学生班级： 学生姓名： 学号：
设计名称： 基于西门子PLC和Wincc组态的步进电机控制 起止日期： 指导教师：
设计要求： 采用西门子PLC做主控制器，西门子组态软件Wincc 6.0 做上位机形成对步进电机的控制。采用Pc Access软件将Wincc和S7-200PLC连接并通过PLC输出脉冲信号控制步进电机驱动器DMD403，从而从控制步进电机。 控制要求： （1）设计系统组态界面，能够设置步进电机的转速、步进电机启动的时间和停止的时间。 （2）能够正确的连接Wincc和PLC之间的通信线缆，PLC和步进电机驱动器之间的控制线。 （3）组态界面输入参数有“电机转速”、“正转”“反转”等和“启动”“停止”等按钮，监控界面能够正确的监控系统的运行。 （4）组态界面尽可能美观。
方 向 设 计 学 生 日 志
时间 2013.10.15 2013.10.24 2013.10.31 2013.11.2 2013.11.3 2013.11.4 2013.11.5 设计内容 查阅有关步进电机和组态软件的资料 熟悉ACCESS及WINCC组态软件 使用步进电机，DMD403，继电器，开关电源等进行连接硬件 编写PLC程序，使用ACCESS与WINCC组态软件来绘制操作界面 将WINCC与ACCESS等和PLC实现通信 在WINCC操作界面上控制电机并调试程序 整理文档并编写设计报告
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基于西门子PLC和Wincc组态的步进电机控制
摘要:步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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（即步进角）。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来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。本次设计采用西门子PLC做主控制器，西门子组态软件Wincc 6.0 做上位机形成对步进电机的控制。采用Pc Access软件将Wincc和S7-200PLC连接并通过PLC输出脉冲信号控制步进电机驱动器DMD403，从而从控制步进电机。
关键词: 西门子PLC ;步进电机;组态软件；DMD403
Based on Siemens PLC and Configuration Wincc of The
Stepper Motor Control
Abstract:Stepper motor is an electrical pulse into the angular displacement of the actuator. When receiving a stepper drive pulse signal , it will drive a stepper motor to set the direction of rotation of a fixed angle ( ie, step angle ) .The number of pulses can be controlled by controlling the amount of angular displacement , so as to achieve the purpose of accurate positioning ; while control the pulse frequency to control the motor rotation speed and acceleration so as to achieve the purpose of speed . The design uses a Siemens PLC master controller, Siemens configuration software Wincc 6.0 PC to do the formation of the stepper motor control . Using Pc Access Software will Wincc and S7-200PLC connected via PLC output pulse signal controlled stepper motor driver , which from the control stepper motor.
Keywords：Siemens PLC master controller ; Stepper motor ; Configuration Software ; DMD403
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一、设计目的和意义
（1）设计目的：
本次设计是采用西门子PLC做主控制器，西门子组态软件Wincc 6.0 做上位机形成对步进电机的控制。而且采用Pc Access软件将Wincc和S7-200PLC连接并通过PLC输出脉冲信号控制步进电机驱动器DMD403，从而从控制步进电机。 （2）意义：
近年来，可编程控制器（PLC）和数控机床及数控技术得到了飞速发展，在柔性、精确性、可靠性和宜人性等方面的功能越来越完善，已成为现代先进制造业的基础。其次，可编程控制器（PLC）以其通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点，被广泛应用于工业自动控制中。数控技术在机床行业应用得多，主要依靠数字（电脑编程）来控制机床，它具有效率高，精度高等主要特点。在工业生产及生活中都离不开电动机，无论是工农业生产还是日常生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制尤为重要。步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。而伴随着科学技术的发展，电动机的控制技术越来越多，更加的科技化和广泛化，与此同时，对精确度的要求也越来越高。
二、控制要求
（1）设计系统组态界面，能够设置步进电机的转速、步进电机启动的时间和停止的时间； （2）能够正确的连接Wincc和PLC之间的通信线缆，PLC和步进电机驱动器之间的控制线； （3）组态界面输入参数有“电机转速”、“正转”“反转”等和“启动”“停止”等按钮，监控界面能够正确的监控系统的运行； （4）组态界面尽可能美观；
三、设计方案论证
(一)整体设计论证
本次设计采用西门子PLC做主控制器，西门子组态软件Wincc 6.0 做上位机形成对步进电机的控制。采用Pc Access软件将Wincc和S7-200PLC连接并通过PLC输出脉冲信号控制步进电机驱动器DMD403，从而从控制步进电机。 （1） 步进电机工作原理
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，
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它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（即步进角）。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来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
图1 系统设计框图 （二）硬件设计论证
（1） DMD403功率驱动器是步进电机细分驱动器，具有高性能、低价格的特点，适合驱动两
相或四相混合式步进电机。在连接电路时，首先将步进电机的两相脉冲输入口接至DMD403的A+,A-,B+,B-。将PLC的脉冲输出端接入PUL端提供脉冲序列，将继电器的输出口接入DIR端，通过继电器控制电机的方向。
图2.DMD403端口接线图
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