【毕业设计论文】机电控制系统PLC驱动实验平台课程设计.doc

PAGE PAGE 1 JIANGSU TEACHERS 课程设计与综合训练 说明书 课程设计题目: 步进驱动系统设计与数控顺圆弧插补程序设计 综合训练题目: 连接电路和机床进给电机驱动器实现第三象限顺圆弧插补加工 学院名称： 江苏理工学院 专 业： 机械电子工程 班 级： 09机电1班W 姓 名： 2013年01月 课程设计与综合训练任务书 合训练题目课程设计综 设计题目：步进驱动系统设计与数控直线插补S7-300PLC程序设计 训练题目：连接电路和机床进给电机驱动器实现第一象限直线插补加工 主要设计参数及要求 主要设计参数： 走刀长度(mm)：40 X丝杠导程(mm)：3 Z丝杠导程(mm)：5 脉冲当量δp (um)：5 步距角α（o）：0.75 最大进给速度Vmax (r/min)：30 等效惯量(Jm+Je) (N/m2)：900×10-4 空启动时间Δt (ms)：70 主切削力Fz(N)：1300 吃刀抗力Fy(N)：1000 走刀抗力Fx(N)：600 X向拖板质量(N)：100 Z向拖板质量(N)：3 00 设计要求： 选择电机型号、制作接口电路、编制程序，使其能进行两方向伺服驱动加工出所需要的零件 设计内容及工作量 课程设计内容及工作量（两周）： （1）根据给定任务参数选择传动比、步进电机型号，设计并绘制伺服传动系统AutoCAD传动图一张； （2）绘图工具绘制微控制器接线图一张； （3）编制插补程序。 综合训练内容及工作量（三周）： （1）利用设备及元气件制作微控制器及其接口控制电路； （2）调试所编制插补程序； （3）加工出任务书中要求的零件一只； （4）课程设计综合训练说明书1份：6000～8000字。 主要参考文献 1．单片机（或PLC、插卡）编程控制方面的参考书； 2．步进电机驱动方面的参考书； 3．AutoCAD绘图方面的参考书。 课程设计题目:步进驱动系统设计与数控直线 插补程序设计 综合训练题目:连接电路和机床进给电机驱动器 实现直线插补加工 摘要：PLC具有通用性强，使用方便，适应性广，可靠性高，抗干扰能力强，编程简单等特点。PLC在工业控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的未来，是无法取代的。本设计即使根据自制的车数控平台，运用PLC的特点发出脉冲，从而控制电机的驱动运行，初步掌握伺服控制系统的设计方法，往常数控车加工平台伺服系统零件的加工。 关键词：PLC 发脉冲 驱动电机 零件加工 目录 第一章 概 述5 1.1 本次课程设计综合训练对象及内容 5 1.2 课程设计综合训练任务书及要求 6 第二章 机电伺服传动系统设计及图形绘制 8 2.1 步进电机的选择和齿轮传动比的计算 8 2.1.1 系统方案设计 8 2.1.2 传动比计算和步进电机的选择 6 2.2圆柱齿轮减速器的设计计算 13 2.2.1 X向齿轮减速器的设计计算 13 2.2.2 Z向齿轮减速器的设计计算 17 2.3联轴器选择 26 2.4轴承选择 26 2.5 键 27 2.6 齿轮结构设的选择计 27 2.7传动系统结构设计和图形绘制 28 第三章 机电伺服系统微控制器电器线路及程序设计 29 3.1开环控制系统 30 3.2 PLC控制步进电机时电器接线图设计31 3.3三菱PLC控制插补程序设计33 3.4 程序设计与调试37 课程设计心得43 参考文献44 附录1 自制数控工作平台设计题目及参数45 第一章 概 述 机械电子工程专业的课程设计，是对前阶段机电课程教学的一次设计性的训练过程，其后三周的综合训练则是将课程设计的设计成果进行物化的过程。整个过程应该能实现对理论教学内容的综合应用目的。所以，本指导书涉及了单片机原理及接口技术、机电一体化系统设计、电气控制与PLC、数控机床与编程技术、机械工程测试技术基础等多门机电课程知识，从机电系统及其电气原理图的设计与绘制，到动手制作控制电路及调试，对这些课程的诸多知识点在机电系统中的综合应用进行了简单的阐述。 1.1 本次课程设计综合训练对象及内容 本次设计任务是根据自制的车数控平台，进行伺服传动系统设计及图形绘制、微控制器（单片机、可编程序控制器PLC、微机插卡）的接口电路设计、控制程序的编写、切削加工调试，初步掌握伺服控制系统的设计方法（可采用