機電專業(yè)課程設(shè)計基于plc的單軸控制系統(tǒng)畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 在電機的選型方面，我組選的是90BYG2501混合式步進(jìn)電機，他的工作最大電流是4A，電源電壓50v,通過我組綜合考慮我組選擇驅(qū)動器型號如下：驅(qū)動器型號 電流 供電電源 細(xì)分?jǐn)?shù) 適配電機 備注 SJ2H090M5 DC80v 2/5/10/20/40 85, 適配電機5A以下 cp+ cpdir+ dir SJ2H090MS2/5驅(qū)動器驅(qū)動二相混合式步進(jìn)電機，該驅(qū)動器采用原裝進(jìn)口模塊，實現(xiàn)高頻斬波，恒流驅(qū)動，具有很強的抗干擾性、高頻性能好、起動頻率高、控制信號與內(nèi)部信號實現(xiàn)光電隔離、電流可選、結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn)、可靠性好、噪聲小， 以下所有的85BYG、86BYG,90BYG 系列二相混合式步進(jìn)電機。查圖相應(yīng)表格，可知90BYG2601電動機的空載運行頻率可達(dá)15000，可見沒有超出上限綜上所述，本次設(shè)計中工作臺的進(jìn)給傳動系統(tǒng)選用90BYG2501步進(jìn)電動機，完全滿足設(shè)計要求。m 換算到電動機上的總轉(zhuǎn)動慣量 Jl=Js+Jw=m式中： ——移動部件負(fù)載（N）；G——移動部件重量（N）； Px——與重量方向一致的作用在移動部件上的負(fù)載力（N）； ——導(dǎo)軌摩擦系數(shù)；η——滾珠絲桿的傳動效率；T——電機軸負(fù)載力矩（N根據(jù)脈沖當(dāng)量和系統(tǒng)總體設(shè)計方案，傳動比為1直接用聯(lián)軸器將電機和絲桿直接連接，有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，初選絲桿導(dǎo)程Ph=4mm,電動機步距角= 等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算(1)空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩Tlf Tlf=== 步距角要滿足系統(tǒng)最小位移量的要求 。電機每轉(zhuǎn)動一步進(jìn)角，盡管存在一定的轉(zhuǎn)角誤差，但電機轉(zhuǎn)動360度時，轉(zhuǎn)角累計誤差將歸零。查表知E級精度的絲杠允許誤差，故剛度足夠。10550=177。軸向變形主要包括絲杠的拉伸或壓縮變形、絲杠與螺母之間滾道的接觸變形等。⑴、最大動負(fù)載Q的計算查表得系數(shù)，壽命值查表得使用壽命時間T=15000h，初選絲杠螺距t=4mm，得絲杠轉(zhuǎn)速n=1000Vmaxt=100034=750(r/min)所以 L=6075015000106=675X向絲杠牽引力 所以最大動負(fù)荷X向 QX=367511=(N)查表，取滾珠絲杠公稱直徑 ，選用滾珠絲杠螺母副 的型號為 SFK1004，其額定動載荷為395N，足夠用。當(dāng)導(dǎo)軌在中心位置時，兩端滾動體受力相等，工作臺保持水平；當(dāng)導(dǎo)軌移動到邊緣位置，兩端滾動體受力不相等，變形不一致，使工作臺傾斜一定的角，由此會造成誤差，故對導(dǎo)軌預(yù)加負(fù)載以提高導(dǎo)軌精度。但滾動導(dǎo)軌的抗振性能較差，對防護(hù)要求較高。PLC 環(huán)形脈沖分析 功率放大器 電機繞組 定比傳動裝置 運動能換機構(gòu)控制按鈕X軸執(zhí)行件（上托板）PLC裝置步進(jìn)驅(qū)動器步進(jìn)電機滾珠絲杠行程開關(guān)四、機械部分選型及計算X向拖板（上拖板）尺寸：長寬高 14516055重量：按重量=體積材料比重估算 145*160*50***=100Y向拖板（下拖板）尺寸： 145*160*55重量：約100N。（3）XY工作臺的傳動方式在整個工作過程中為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，又要求結(jié)構(gòu)緊湊，所以選用絲杠螺母傳動副。（2） XY工作臺硬件部分采用以PLC為核心的控制系統(tǒng)為了使其功能豐富，在設(shè)計改造過程中我們可能會選用一些相關(guān)公司的主機及控制模塊為核心控制，然后PLC主機通過接口與計算機相連通訊。設(shè)計參數(shù)如下：負(fù)載重量G=150N；臺面尺寸CBH＝145mm160mm12mm；底座外形尺寸C1B1H1＝210mm220mm140mm；最大長度L=388mm；工作臺加工范圍X=55mm，Y=50mm；工作臺最大快移速度為3m/min。數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD、CAM、CAPP及MTS等聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展。數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點（數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機床）、線（FMC、FMS、FTL、FML）向面（工段車間獨立制造島、FA）、體（CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化 21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。直線滾動導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。數(shù)控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量，提高了主軸動態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。 單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的特點 高速、高精密化高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標(biāo)。PLC的控制速度則由PLC與PC機之間的差別越來越小。PLC的編程可采用與繼電器極為相似的梯形圖語言，直觀易懂，深受現(xiàn)場電氣人員的歡迎。功能強大。靈活組態(tài)?？煽啃愿?，抗干擾能力強，編程方便，價格低，壽命長。另外，一些復(fù)雜的控制如。 單軸數(shù)控系統(tǒng)的運用領(lǐng)域 單軸數(shù)控的應(yīng)用范圍很廣，如鉆床、拉床等，其特點是:機床移動部件能實現(xiàn)由一個位置到另一個位置的精確移動,即準(zhǔn)確控制移動部件的終點位置, 在移動過程中刀具不切削工件。二、單軸數(shù)控控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及特點 單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的基本概念 單軸數(shù)控運動系統(tǒng)就是在一個時段內(nèi)只能控制一個軸運動的運動系統(tǒng)，如點位數(shù)控運動系統(tǒng)和直線數(shù)控運動系統(tǒng)?；赑LC的單軸控制系統(tǒng)摘要以步進(jìn)電機為動力裝置，使用PLC對其進(jìn)行控制，滾珠絲桿作為傳動裝置，作為一單軸數(shù)控系統(tǒng)控制裝置，對普通銑床進(jìn)行簡單的數(shù)控改造。
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