基于profibusdp的伺服驅動設計與調(diào)試畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-07-24 18:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 程，并通過伺服驅動控制器進一步控制伺服電機，利用西門子的軟件，對系統(tǒng)的硬件及軟件進行組態(tài)，并且將觸摸屏添加到系統(tǒng)中，最終實現(xiàn)利用觸摸屏來控制伺服電機。基于之前的系統(tǒng)組態(tài)，在軟件中進行編程，控制伺服電機的速度、相對運動的速度與位置、絕對運動的速度與位置以及同步運動的速度與速度比，實現(xiàn)了基本的定位功能。本課題的重點是對西門子先進運動控制系統(tǒng)的軟硬件的熟悉，因此前期所花費的時間比較多，在熟悉了軟硬件之后，接下來是對控制對象確定控制方案，在控制方案的選取上，進行了多個方案的比較，最終確定對電機進行相對運動、絕對運動以及同步運動的控制。在程序編寫的時候，軟件方面遇到了一些難題，由于對西門子的編程軟件不是非常的熟悉，編程也花了許多時間，在指導老師的幫助下，解決了編程時遇到的問題與困難，最后實現(xiàn)了課題的研究內(nèi)容。 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計6 SINAMICS S120 是西門子新一代的驅動控制系統(tǒng)，它是集 V/F、矢量和伺服控制于一體的驅動系統(tǒng)，多軸資源共享的理念和模塊化的設計使得它能實現(xiàn)高效而又復雜的運動控制，其性能遠遠超過同類系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的組成如圖所示。圖 SINAMICS S120 驅動控制系統(tǒng)組成圖圖 SINAMICS S120 驅動控制系統(tǒng)實際圖 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計7 PLC 選型PLC 選型一般根據(jù)以下幾個方面：? 合理的結構形式，PLC 主要有的是整體式與模塊式這兩種結構形式。模塊式 PLC 性能好但價格貴，相比整體式 PLC 性能雖然有所降低但價格實惠，適和用于普通運用，所以這次設計選用整體式 PLC。? 相應功能的要求，小型的 PLC 的有邏輯運算、計數(shù)、定時等功能對于常規(guī)控制要求完全可以滿足，對于一些簡單的模擬量運用，只需添加A/D、D/A 模塊即可，所以選用小型的 PLC。? 響應速度要求，PLC 是為工業(yè)自動化設計的通用控制器，不同 PLC 的響應速度一般都能滿足它應用范圍內(nèi)的需求。這次設計只是普通運用，所以選用常規(guī) PLC。? I/O 點數(shù)，I/O 點數(shù)需根據(jù)實際控制要求并留有一定的余量，點數(shù)過多會浪費，點數(shù)過少會導致系統(tǒng)不能完成控制要求，所以合適的點數(shù)很重要。西門子S7300系列的PLC 有許多種，本課題選用的是CPU315T2DP，實物如圖21所示。該控制器集成運動控制功能，在西門子傳統(tǒng)的運動控制系統(tǒng)中，采用S7 CPU 加 FM353/354/3572 定位模塊來實現(xiàn)運動控制。用戶不僅需要花費許多的時間學習復雜的 NC 編程語言， CPU315T2DP 則講這些功能都集成在了SIMATIC S7300TCPU Technology 系統(tǒng)固件中，因此不需要話費大量的時間和精力去解決這些問題，所以本課題選用CPU315T2DP作為系統(tǒng)的控制器。CPU315T的優(yōu)點有：? 具有中等規(guī)模的程序存儲容量和程序框架? 對二進制和浮點數(shù)運算具有較高的處理能力? 集成的PROFINET 接口? 組合了MPI/PROFIBUS DP 主/ 從接口? 在PROFINET 上實現(xiàn)基于組件的自動化 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計8 CPU315T2DP實物圖 控制單元選型SINAMICS推動西門子新一代產(chǎn)品,它將逐步取代現(xiàn)有的驅動系統(tǒng)MASTERDRIVES和SIMODRIVE系列對象,如圖3 2。SINAMICS S120 SINAMICS之一驅動系統(tǒng)具有模塊化設計,可以提供高性能單引號和雙軸驅動,和廣泛的工業(yè)應用。由于其靈活、高性能、SINAMICS S120軸的驅動系統(tǒng)和性能需求的數(shù)量不斷增長的應用完美的滿足。聯(lián)合國大會模塊和SINAMICS S120可以擴大選擇各種各樣的應用程序控制單元(CU)執(zhí)行一個司機操作過程操作和控制功能,并提供一個連接到主機控制器接口。SINAMICS S120有以下模塊:? 電源模塊—為直流母線提供電源；? 電機模塊——逆變器，為電機提供運行電源；? 交流驅動器功率模塊——其內(nèi)置了電源模塊；? 直流母線模塊——為其他模塊提供穩(wěn)定的直流電源；? 網(wǎng)側功率元件模塊——例如熔斷器，接觸器，電抗器，濾波器 。 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計9 SINAMICS S120 驅動控制器實物圖①電源模塊電源模塊是我們常說的整改或整改/反饋單元,它是三相交流到直流電源模塊,電機,反饋功能模塊也可以直流反饋給電網(wǎng)。根據(jù)是否有反饋功能和反饋模式,電源模塊分為以下三種:基本類型電源模塊:整流單元,但沒有反饋功能。地面上的制動單元可以實現(xiàn)快速制動。BLM 是三相交流變成直流,只能依靠制動單元和制動電阻實現(xiàn)制動。這本書分為 BLM 類型(20 千瓦,40 千瓦,100 千瓦)和內(nèi)閣(200 千瓦、250 千瓦),內(nèi)閣類型,請參考其他的相關信息。內(nèi)部冷卻和冷板 BLM 型兩種類型的書籍,有兩種電源電壓內(nèi)閣:BLM 380 480 真空吸塵器和 480 660 vac。在實際應用程序中,BLM 必須安裝電網(wǎng)和電力之間的對應反應堆。智能功率模塊(SLM:智能模塊,也稱為非穩(wěn)壓電源模塊):整流/反饋單元,但直流總線電壓可調(diào)。SLM 是三相交流變成直流,直流電源網(wǎng)格,但直流總線電壓不能調(diào)整,所謂的非穩(wěn)壓電源模塊。5 千瓦和 10 千瓦 SLM,終端 X22:2 選擇是否需要能量反饋。16 千瓦和 36 千瓦 SLM,可以選擇是否需要反饋的能量通過參數(shù)。電力供應是不允許返回,也可以連接一個電阻和制動單元實現(xiàn)制動。5 千瓦和 10 蘇州市職業(yè)大學電子信息工程學院畢業(yè)設計10 kw SLM 由終端控制,而 16 千瓦和 36 千瓦的 SLM 由 DriveCLiQ 控制接口,在接口和數(shù)據(jù)交換主要控制單元。SLM 的供電電壓 380480 v,536Kw 功率范圍。在實際應用程序中,必須安裝相應的網(wǎng)格和 BLM 之間動力反應堆。36 千瓦 SLM,我們建議使用過濾器。有功功率模塊(ALM:主動線模塊,也稱為穩(wěn)壓
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