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(完整版)
【正文】 。PLC是系列化產(chǎn)品。時間、計數(shù)控制用繼電器—接觸器控制方式較難實現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進行改進設(shè)計。在點位數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控系統(tǒng)僅控制機床運動部件從一點尊卻得移動到另一點，在移動過程中不進行加工。、運用所學(xué)的基礎(chǔ)課、專業(yè)技術(shù)課和專業(yè)課知識，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際問題正確設(shè)計總體方案、分析具體問題、進行工程設(shè)計的能力。最常見的例如鉆床類的搖臂鉆床，它操作方便靈活、適用范圍廣、具有典型性，適用于單件中或批量生產(chǎn)中帶有許多孔的大型零件的孔加工，我國搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制方式?，F(xiàn)在應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域的PLC種類繁多，規(guī)模大小和功能強弱千差萬別，但她們具有以下一些共同的特點.可靠性高。因此PLC幾乎是全能的工業(yè)控制計算機。能進行多臺PLC或PLC與PC機之間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用PLC可以很方便的構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線的PLC通訊網(wǎng)絡(luò)、可使工廠的各種資源共享，就更適合于工廠自動化的需要，為工廠自動化提供了技術(shù)保證。直線電機驅(qū)動速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近年來機床發(fā)展的一個熱點。三、總體方案設(shè)計 總體設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個數(shù)控XY工作臺及其控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由主控制機、控制按鈕、接口、步進電機、步進驅(qū)動器、PLC主機等組成。XY工作臺運動部分的總重量：約307N。 滾珠絲杠的負荷包括銑削力及運動部件的重量所引起的進給抗力。絲杠兩端支承間的距離。失穩(wěn)時的臨界載荷Fk 應(yīng)滿足 Fk =fkπ2EIKa2≥ P (328)式中 Fk ——臨界載荷，單位為N； fk ——絲杠支承系數(shù)； K ——壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，～4，垂直安裝時取小值； a ——滾珠絲杠兩端支承間的距離，單位為mm。δ)脈沖當(dāng)量是一個進給指量時工作臺的位移量，應(yīng)小于等于工作臺的位置精度，由于定位精度為177?？紤]到重力影響，取X向電機負載，因此取G=Gx=250N 等效轉(zhuǎn)動慣量計算（1）滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 Js=== 驅(qū)動器供電電壓：驅(qū)動器供電電壓是判斷驅(qū)動器升速能力的標(biāo)志。從要設(shè)計的系統(tǒng)來看，我們首先分析我們需要實現(xiàn)怎樣的功能，進而確定I/O點數(shù)，指導(dǎo)老師要求我們實現(xiàn)下面的基本功能： 快進 共進1 工進2 快退 其中還包括手動及自動的控制。（4）因為需要具有邏輯計算，定時器，計數(shù)器等基本功能，所以小型plc就可以滿足要求。與繞組W串聯(lián)的電阻為限流電阻，限制通過繞組的電流不至超過額定值，以免電動機發(fā)熱厲害被燒壞。在總體設(shè)計階段，由于課題分析做的比較全面，很快就對系統(tǒng)的功能，控制機制有了充分的認識，形成了自動控制流程圖，得到了老師的肯定。文獻《機電傳動控制》第四版 鄧星鐘 等編著《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計姜培剛、蓋玉先 等編著《機械設(shè)計手冊》新版5機械工業(yè)出版社《可編程控制器原理及應(yīng)用技巧》薛迎成 編著《機械設(shè)計》第八版濮良貴 等編著《機床電器控制與PLC》劉芬 等編著《微型計算機技術(shù)》第三版孫德文 等編著步進電機驅(qū)動選型表：步進電機選型：《機械設(shè)計手冊》新版5 機械工業(yè)出版社 3585PLC選型：《可編程控制器原理及應(yīng)用技巧》 薛迎成 編著 FX2N32MR。 最后，經(jīng)過老師指導(dǎo)，我們將機械部分與控制系統(tǒng)部分進行組合，在此過程中有諸多小錯誤，比如在選擇滾珠絲桿和步進電機時，沒有考慮定位精度，使得存在一定誤差，后經(jīng)修改，基本達到課程設(shè)計要求。這次課程設(shè)計要求設(shè)計一個 基于PLC的單軸控制系統(tǒng)，自行設(shè)計這對我將來踏上工作崗位是非常有幫助的。（5）為使plc控制定位精確，我組經(jīng)過綜合分析選擇一個定位模塊，F(xiàn)X2N10GM，它不僅能實現(xiàn)單軸定位及單速定位和中端定位還能實現(xiàn)多速操作。（1）輸入、輸出點的估算：在工藝允許的情況下，將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量留15%～20%的接點余量，在本課程設(shè)計中，我組需要啟動，停止，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，自動，手動，速度1，速度2速度3以及兩個限位開關(guān)輸入點有12個，根據(jù)估算的原則，我們應(yīng)該選擇的輸入點數(shù)大概選擇14個輸入點。 在電機的選型方面，我組選的是90BYG2501混合式步進電機，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 細分數(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)動二相混合式步進電機，該驅(qū)動器采用原裝進口模塊，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電機。m 換算到電動機上的總轉(zhuǎn)動慣量 Jl=Js+
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