摘要:随着工业技术水平的发展，PLC(可编程逻辑控制器)、变频器、人机界面以及步进电机在工业生产中的地位越来越突出。如何实现工业控制的快速、可靠、安全、便捷、节能已成为现代工业控制的最热主题。如何让学生快速掌握这些设备，如何能够让学生在有限的时间内快速设计出符合要求的工业控制系统，成为了老师与学生共同面临的问题。而建立集成这些部件的实验平台系统无疑对保证学生了解部件的性能、参数、技术内涵，奠定毕业后的工作基础有及其重要的意义。

　　　本文以基于PLC的变频、步进实验平台设计为主线。首先分别对PLC、变频器、人机界面以及步进电机进行选型和研究；然后根据实验平台的功能要求对各设备进行连接与设计，完成实验平台的硬件布置；接着在硬件布置的基础上，研制出简单可行的控制流程，利用GX works编程软件进行PLC控制程序的设计并根据实验平台系统的控制功能与要求，结合MCGS组态软件完成人机界面的设计.至此，实验平台设计完成.

关键词：可编程逻辑控制器；变频器；MCGS；步进电机

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 选题背景及意义-1

1.2 PLC的发展及应用-1

1.2.1 PLC的发展-1

1.2.2 PLC的特点及应用-2

1.3 基于PLC的实验综合平台的发展现状-2

1.3.1 建立PLC综合实验平台的迫切性-2

1.3.2 现代PLC综合实验室的建设方法-3

1.4 研究任务与研究内容-3

第 2 章 实验平台各元件原理及选型-4

2.1 可编程控制器的选型-5

2.1.1 PLC的基本构成-5

2.1.2 PLC的工作原理-6

2.1.3 PLC选型的一般原则-6

2.1.4 MISUBISHI MODEL FX1S系列PLC简介-7

2.2 变频器选型-8

2.2.1 变频调速的原理-8

2.2.2 变频调速的基本控制方法-9

2.2.3变频器选型一般原则-10

2.2.4 三菱FR-D740系列变频器简介-10

2.2.5 PLC控制变频器的方式-11

2.4 步进电机选型-11

2.4.1 步进电机工作原理-11

2.4.2 步进电机的选型-12

2.4.3 86BYG系列步进电机与2M982步进驱动器-13

2.5 本章小结-13

第 3 章 系统硬件电路设计及功能实现-15

3.1 系统硬件电路基本框架-15

3.2 实验平台主电路设计-15

3.2.1 变频子系统主电路设计-15

3.2.2 步进子系统主电路设计-15

3.3 实验平台控制电路设计-16

3.4 PLC的I/O点及地址分配-17

3.5 本章小结-18

第 4 章 实验平台软件设计-19

4.1 PLC的编程方法-19

4.2 系统程序流程设计-19

4.3 程序中的关键部分设计-20

4.4 参数设置-22

4.5 人机界面-23

4.6 本章小结-24

第 5 章 结论与展望-25

5.1 结论-25

5.2 不足与展望-25

参考文献-26

致 谢-27