目录
第一章引言1
1.1电磁铁概述1
1.2课题背景及意义1
1.3国内外基本研究情况1
1.4课题的主要研究内容1
第二章理论知识介绍3
2.1 PLC简介3
2.1.1 PLC的结构及各部分的作用4
2.1.2 PLC的工作原理5
2.1.3 PLC编程语言5
2.2步进电机及其发展6
2.3步进电机的结构和工作原理7
2.4步进电机的特点8
第三章元器件选择及I/O分配10
3.1系统基本框图的确定10
3.1.1元器件的选择11
3.1.2雷赛ND1182步进驱动器11
3.1.3雷赛110HS20两相混合式步进电机15
3.2系统控制过程17
3.3控制系统的I/O点及地址分配17
第四章系统控制过程设计18
结束语26
参考文献27
电磁铁推拉力测试系统控制部分设计，其主要工作内容是：
1）确定电磁铁测力系统的方案及系统的各组成部件
首先拟定一个大致方案，初步确定各组成部件的型号。再分析了解各组成部分的功能用途，掌握各部件的使用方法和工作原理。最后讨论系统的可行性、连续性、完整性，不断修正系统，确保系统能正常、稳定的工作。握PLC基本指定和程序设计的方法。要弄清步进电机、驱动器的工作原理和其参数特性以及他们之间的接线问题。最终学会如何用PLC对步进电机实现精确的速度控制、正转、反转等。
2）对电磁铁测力系统的控制部分进行学习和研究
为实现PLC对步进电机的精确控制，一定要掌握PLC应用技术的核心内容，如各种控制线路图、功能图、梯形图、时序图、语句表等，掌握PLC的基本指定和程序设计的方法；要弄清楚步进电机、驱动器的工作原理和参数特性以及他们之间的接线问题，最终学会如何用PLC对步进电机实现精确地速度控制、正转、反转等。
3）其他工作
要知道力传感器、位移传感器、滚珠丝杠和显示终端的工作原理和特征参数，最终得到不同距离时电磁铁推拉力的大小
对本课题的研究，预期要达到能用PLC实现对步进电机的精确速度控制、正转、反转等，熟悉步进电机、驱动器、滚珠丝杠、推拉力传感器、位移传感器、电磁铁的工作原理和特征参数，最终得到电磁铁在每隔0.2mm时所对应的推拉力大小的目标。其中关键的理论和技术是PLC应用技术在工程实现.中程序设计的方法，技术指标要达到精确的控制。其使用的方案是用电磁铁、位移传感器、力传感器、滚珠丝杠、显示终端、步进电机、驱动器、电源所组成的系统进行电磁铁的推拉力测试。
步进电机由于它的运行原理、驱动原理及控制方式的特殊性，使其具有如下特点：
(1)步进电机只能在一定脉冲电源供电下才能运行。
(2)采用脉冲供电方式，即励磁绕组上施加的不是一个恒定的直流或交流电压，而是采用电子开关断续加以直流电压。
(3)电机的转速与脉冲频率保持严格的同步关系。
(4)定位能力高，具有自锁能力。
(5)具有较大的加速转矩，其性能的提高与控制方式、驱动电路的参数等有密切关系。
(6)正反转及变速响应性好，易于启动、停止。
(7)电机本体部件少，无刷，可靠性高；
(8)步距角选择范围大，可在几十角分至180范围内选择，在小步距角情况下，通常可以在超低速下高转矩稳定运行，通常可以不经减速器直接驱动负载。
(9)同时用一台控制器控制几台步进电机可使它们完全同步运行。速度可在相当宽范围内平滑调节。
(10)步进电机带惯性负载的能力较差。
(11)由于存在失步和共振，因此步进电机的加速、减速方法根据利用状态不同而复杂化。
(12)不能直接使用普通的交流电源驱动。
