基于西门子PLC的伺服系统控制的X轴、Y轴运动开题报告文档.doc

三江学院毕业设计（论文）开题报告 题　　目 基于西门子PLC的伺服系统控制的X轴、Y轴运动 学生姓名、学号 刘学锋 12010071080 专 业 电气工程及其自动化 指导教师姓名 路 明 职 称 讲 师 一、课题设计背景 伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标或给定值任意变化的自动控制系统，是控制理论、电力电子技术、电机技术、微电子技术、检测技术等学科相互发展融合的产物，是自动化学科及工业生产领域重要的分支。在机械制造行业、冶金工业，交通运输以及军事上都得到了广泛的应用。 伺服系统强调对控制命令的快速跟踪和响应，所以伺服控制系统可以认为是随动控制系统，既可以是转速的随动控制，也可以是位置的随动控制。在广义的角度上看，电动机的调速系统也可以认为是伺服控制的一种，只不过在调速系统中，强调的被调量是电动机的转速，更加有效的实现功率变换。而伺服系统则强调忠实跟踪给定信号，即按控制器发出的控制命令而动作，并产生足够的力或力矩，使被驱动的机械获得期望的运动速度和位姿。 XY运动平台控制系统作为运动控制系统领域里的一个简单实用的系统，目前已经广泛应用于机械制造、交通运输业等领域，例如，数控机床、单臂机械手。由此可见运动控制在国民经济中具有举足轻重的地位。运动控制系统现在在中国的现状主要在以下几方面 1）半控型器件逐步被淘汰,慢慢的由全控型替代; 2）变换技术由相位转换成为了脉宽控制, 3）计算机数字控制逐渐成为运动控制的主要控制手段和方法， 4）交流运动控制系统应用范围更加广泛,有着取代直流的趋势， 5）在运动控制系统的性能分析与设计中愈来愈需要计算机仿真和辅助设计。 二、课题设计目的和意义 １．课题设计目的: SINAMICS V60和V80伺服驱动器是为经济型车床及铣床提供的一种驱动产品。这也正符合现代人的需求，既经济又耐用。而且现在人们对于控制系统的要求越来越高，我觉得我们应该熟悉、学习它。对伺服系统的进一步学习，使自己能够灵活的应用它。对于控制理论也会进一步的了解。对PLC、电路、控制理论将会更加熟悉。使我们将书本上的知识转换到实际中去,学以致用。 2. 课题设计意义:本课题研究的重要意义在现在科技的大力发展，现代社会对各种控制方式的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的提高这些参数，就需要受制于现在的各类控制方式。对于现在的控制方式，我们有必要进行更高的精确要求。对伺服系统的深入研究，对于我国制造业，国防工业，空间技术的发展，缩小与世界先进国家的差距，能源节约都有着重要的意义。 三、文献综述 1. 伺服系统介绍 SINAMICS V60和V80伺服驱动器是为经济型车床及铣床提供的一种驱动产品。该伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电机一起配套使用。伺服驱动器通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。由脉冲数量控制位置，由脉冲频率控制速度。SINAMICS V80功率有0.1、0.2、0.4、0.75KW四档，进线电压为单相交流220V；SINAMICS V60功率有0.8、1.2、1.4、2.0KW四档，进线电压为三相交流220V。 SINAMICS V80伺服驱动系统包括伺服驱动器和伺服电机两部分，伺服驱动器总是与其对应的同等功率的伺服电机一起配套使用。SINAMICS V80伺服驱动器通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置的控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。 图1-1 SINAMICS V80伺服驱动器及电机 2. 西门子PLC介绍 S7--200系列是一种可编程序逻辑控制器(Micro PLC)。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。 S7--200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7--200成为各种控制应用的理想解决方案。 同时S7-200系列小型PLC (Micro PLC)可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令集使得S7--200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案 本次课程设计中所用到的是PLC226 脉冲产生模块 ，S7-200可以在Q0.0 和Q0.1上输出线性脉冲串（PTO）。实现占空比为1：2的高速脉冲串的输出，脉冲数和周期可以由用户定义。脉冲的周期范围为50s到65 5