PLC控制伺服电机变频调速开题报告.docx

开题报告
一、个人信息
学号:
姓名:
毕业院校:
性别:男
学院:自动化
专业名称:自动化
民族:汉
政治面貌:
出生日期:
二、题目信息
题目编号:
题目:PLC控制伺服电机变频调速控制系统设计
指导教师:
题目类型:理论研究类
题目来源:国家级项目
面向专业:自动化
研究方向:
三、主要学习工作经历:
四、选题依据
选题背景与意义:
通过PLC控制伺服电机能够获得精准的定位,同时也有的通过步进电机来获取定位,步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构,是一种控制用的特种电机,利用其没有累积误差的特点,广泛应用开环控制。但是,想必伺服电机的闭环控制,控制精度不够。
伺服系统的发展经历了由液压到电气的过程,电气伺服系统根据所驱动电机类型分为直流(DC)伺服系统和交流(AC)伺服系统,交流伺服系统按其采用的驱动电机类型分为永磁同步(SM型)电动机交流伺服系统和感应式异步(IM型)电动机交流伺服系统。由于直流伺服电动机存在机械结构复杂,维修工作量大包括电刷、换向器等则成为直流伺服驱动技术发展的瓶颈。随着微处理技术、大功率电力电子技术的成熟和电机永磁材料的发展和成本降低,交流伺服系统得到长足发展并将逐步取代直流伺服系统。
随着电机理论、永磁材料、电力电子技术、控制理论和计算机技术的惊人发展。交流伺服系统的研究和应用,自20世纪20年代末以来,取得了举世瞩目的进展,
已具备有宽调速范围,高稳速精度、快动态响应及四象限运行等良好的技术性能,其动、静态特性已完全可以与直流伺服系统相媲美。多年来,“交流取代直流伺服”这一愿望正逐渐变为现实,并不断有新的研究成果和新产品出现。
近十年来,国内外日益完善的永磁交流伺服系统不断涌现,性能指标不断提高,应用范围不断大。纵观日前国内市场现状,国外知名品牌的永磁交流伺服系统占据了国内绝大多数中高端应用领域,而国内成熟产品主要应用在中低端设备领域中,如简易数控机床、服装加工机械、包装机械等等、究其原因是国外知名品牌的产品具有较明显的技术优势。总之,伺服系统正朝着交流化、全数字化、采用新型电力电子半导体器件、高度密集化、智能化、模块化和网络化的方向发展。
选题的意义:(1)采用PLC的伺服控制是运动控制的一种方式,特别是在精确定位控制中大量应用。本课题结合实际应用,对PLC及伺服系统进行深入学习。
(2)通过本题进一步对PLC、触摸屏以及伺服系统接口设计的学习,加强理论知识在实践中的应用。
文献综述:
近年来,随着科学技术不断发展,伺服技术不断成熟,它被更多的应用到智能控制、自动控制领域,成为现代装备、自动化设备等不可缺少的一项重要技术。相比较一般变频调速电机而言,伺服电机不但能够实现精准的速度控制,而且能够实现精准的角度(位置)控制,具有较强的动态特点。而 PLC 以其技术成熟、性能稳定等优势,应用于伺服电机控制系统中,能够提高其整体性能。
PLC,是指一种可编程的控制器,通过执行内部预存的程序实现用户指令的逻辑运算及顺序控制,并通过数字或者模拟等形式实现机械动作。PLC 主要由电源、中央处理单元及通讯模块等方面构成。其中 CPU 作为 PLC 的核心,起着神经中枢的重要作用。当PLC 运行过程中,首先以扫描的方式接收设备的状态及数据,并从程序存储器中读取