摘要：二维运动控制系统作为各种有机技术的集合，在数控加工、绘图设备等工业领域应用非常广泛。PLC作为一种新型控制器，集成了多种技术，使其具有强大的控制功能、高度可靠性以及编程简单等优点，本文利用PLC技术设计了一套平面二维运动绘图系统。

本文首先分析各种控制方式的特点与不足，展示PLC技术的控制优势。结合系统的控制要求，设计系统的总体控制方案，由PLC控制步进电机，带动工作台运动，通过工作台与笔的相对运动，实现绘图功能。系统设计涉及PLC选择、电机选择、驱动器设计和丝杠设计等；并简介了STEP7编程软件，开发了系统的主要程序；经过系统的总体调试和测试，验证系统设计的可行性和有效性，并进行了系统可靠性分析。

 

关键词  S7-200PLC；步进电机；二维运动绘图仪；STEP7编程

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1论文研究的意义-1

1.2论文研究的现状-1

1.3论文研究的主要内容-1

2 平面二维运动绘图仪系统设计方案-3

2.1平面二维运动绘图仪系统控制要求-3

2.2总体方案设计-3

2.3系统的工作过程-4

2.4西门子S7-200PLC的特点及控制功能-4

3 平面二维运动绘图仪系统的硬件设计-5

3.1 PLC选择-5

3.2滚珠丝杠副设计-6

3.3滚动导轨的选择-7

3.4步进电机的选择-7

3.4.1步进电机转动惯量和转矩的计算-7

3.4.2驱动器的选择-9

3.5联轴器的选择-9

3.6光电开关的选择-10

3.7控制系统硬件接线设计-10

4 二维运动绘图仪系统控制程序开发-12

4.1编程软件简介-12

4.2软件MAP库-12

4.3高速脉冲输出功能-14

4.4 I/O地址分配-14

4.5 系统程序流程图-15

4.6主要梯形图程序-15

5 系统的可靠性分析-18

5.1系统的调试与测试-18

5.2系统可靠性分析-18

5.2.1 PLC系统常出现的问题-18

5.2.2提高系统可靠性措施-18

结论-20

参考文献-21

附录-22

致谢-25