PLC伺服控制系统实现精确定位的设计与研发

论文摘要

早期的PLC伺服控制系统虽然结构简单,但工艺要求高,维护成本高,噪声大而且控制的灵活性较差。近年来,交流伺服系统逐步取代了直流伺服系统,在工业应用领域中有着重要意义。本课题来源于江苏某集团有限公司根据市场需求开发的轴承压入机项目。针对轴承压入机的机械结构与工作特点,采用基于PLC的伺服运动系统实现轴承压入控制。本文主要介绍PLC伺服控制系统实现精确定位的设计与研发,采用手动和自动两种操作方式对系统进行精确定位。利用PLC的高速计数脉冲控制伺服系统,通过触摸屏设定和调整参数,实现丝杆的精确定位和位置显示。针对系统的硬件、软件以及差分信号处理电路、光耦隔离电路等接口电路设计作了较为详细的阐述。本控制系统采用可编程控制器控制伺服电机实现系统的精确定位,系统具有性能稳定、精度高、误差小、工作可靠、操作简单、调节方便、显示直观、投资少等优点。实际使用效果良好,达到了设计的要求。实验表明该精确定位系统具有较高的精确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 伺服控制系统国内外的发展现状
• 1.2 课题背景
• 1.3 课题研究的重点和所做的主要工作
• 第2章 精确定位系统的结构及控制要求
• 2.1 精确定位系统的总体设计
• 2.2 控制系统的技术指标与要求
• 2.2.1 功能要求
• 2.2.2 技术指标
• 2.3 精确定位系统总体设计方案选择
• 2.3.1 利用PLC控制步进电机实现定位
• 2.3.2 利用PLC控制伺服系统实现精确定位
• 2.4 精确定位系统总体设计方案确定
• 第3章 精确定位系统的硬件设计
• 3.1 PLC伺服控制系统的主要部件选型
• 3.1.1 PLC控制伺服电机原理
• 3.1.2 PLC的选型
• 3.1.3 PLC控制伺服驱器的方式选择
• 3.1.4 伺服系统的选型
• 3.1.5 触摸屏的选型
• 3.1.6 系统主回路的连接
• 3.2 人机界面设计
• 3.2.1 人机编辑软件Screen Editor操作
• 3.2.2 触摸屏总体设计
• 第4章 精确定位系统接口电路的设计
• 4.1 精确定位系统接口电路总体设计
• 4.2 差分信号电路的设计
• 4.3 光电隔离电路的设计
• 4.3.1 光电隔离电路的设计内容
• 4.3.2 光电耦合器输入、输出电路设计
• 4.3.3 光电隔离电路的总体设计
• 4.4 光电脉冲编码器A、B、Z信号及其处理电路设计
• 4.5 限位开关电路的设计
• 第5章 PLC伺服控制系统的软件设计
• 第6章 系统仿真与调试
• 6.1 PLC程序仿真
• 6.2 接口电路调试
• 6.2.1 接口电路的软件仿真
• 6.2.2 接口电路硬件调试
• 6.3 PLC伺服控制系统实现精确定位系统调试
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 附录A
• 附录B
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢