交流伺服电机PLC控制系统设计说明书
目录1、数控系统发展 (2)2、数控机床PLC控制系统的控制要求及分析 (4)3、交流伺服电机 (5)4、伺服驱动器的选择 (8)5、PLC的选择 (12)6、系统连接图的确定 (14)7、开关及保护元件的选择 (15)8、变压器的选择 (15)9、梯形图 (16)10、课程设计总结 (17)11、参考文献 (17)1、数控系统发展数控技术包括数控系统、数控机床及外围技术，是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
六年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。
在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.数控(NC)阶段 (1952-1970年)，早期计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控，简称为数控(NC)。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年第一代——电子管;1959年第二代——晶体管;1965年第三代——小规模集成电路。
2.计算机数控 (CNC)阶段(1970——现在)到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
其运算速度比五、六十年代有了大幅度的提高，这比专门"搭"成的专用计算机成本低、可靠性高。
于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控(CNC)阶段。
到1971年美国lintel公司在世界上第一次将计算机的两个核心的部件——运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处器，又可称中央处理单元(简称CPU)。
到1974年微处理器被应用于数控系统。
由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为仿计算机数控。
到了1990年，PC机的性能已发展到很高的阶段，可满足作为数控系统核心部件的要求，而且PC机生产批量很大，价格便宜，可靠性高。
数控系统从此进入了基于PC的阶段。
总之，计算机数控阶段也经历了三代。
即1970年第四代——小型计算机；1974年第五代——微处理器和1990年第六代——基于PC的阶段。
必须指出，数控系统近五十年来经历了两个阶段六代的发展，只是发展到了第五代以后，才从根本上解决了可靠性低，价格极为昂贵，应用很不方便等极为关键的问题。
因此，即使在工业发达国家，数控机床大规模地得到应用和普及，是在七十年代未八十年代初以后的事情，也即数控技术经过近三十年的发展才走向普及应用的。
还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控(即CNC)了，而我国仍习称数控(NC)。
所以我们日常讲的"数控"实质上已是指"计算机数控"了。
智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势。
21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。
目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。
所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。
目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。
数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。
2、数控机床PLC控制系统的控制要求及分析PLC应用系统设计的内容：数控技术课程设计交流伺服电机PLC控制系统设计，它是利用数字化的信息对机床运动及工作过程进行控制的一种方法。
课题采用PLC来控制这些器件，实现工业控制。
以可编程控制器(简称PLC)作为控元件，替代机床继电器连接触器组成的电气控制部分，是为了提高机床电气控制系统的可靠性，这种方法主用于组合机床以及生产线上的专用机床用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。
要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。
某机床进给电机采用交流伺服电动机，型号为ASD-B2-1521-B，丝杠螺距6mm。
驱动器电源为三相220V，功率为1.5KW。
需要控制伺服电机的正反转,采用位置控制模式Y0脉冲输出，Y1方向控制,反转时Y1要先输出,丝杠螺距为6MM其螺杆正转一圈前进6MM,反转一圈后退6MM,丝杆两头需要安装极限开关如行程开关或者光电开关/接近开关。
计算电机旋转一周需要多少脉冲,用6MM除以一周脉冲得到最小单位"脉冲当量"即一个脉冲到应多少距离，然后根据需求来计算脉冲的数量和方向,脉冲的速度决定电机的转速。
1、减速比=伺服的转数/丝杠的转数；2、工件平移的距离=螺距×丝杠的转数；3、工件平移的距离=螺距×伺服的转数/减速比4、伺服的转数=伺服输入的驱动脉冲/伺服每转一周的驱动脉冲数；5、工件平移的距离/伺服输入的驱动脉冲=螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）；6、脉冲当量= 螺距/（减速比×伺服每转一周的驱动脉冲数）3、伺服电动机的选择机床进给电机采用交流伺服电动机，伺服驱动器型号为ASD-B2-1521-B，丝杠螺距6mm。
参考下表1选择对应的伺服电机。
表1 伺服驱动器与电机机种名称对应参照表上表以伺服电机的额定电流的三倍来设计伺服驱动器的规格。
根据设计内容要求，所选择的伺服电机为ECMA-E21315 S（S=22mm）图1电机的外型尺寸伺服驱动器电源接线法分为单相与三相两种，单相仅允许用于 1.5kW 与1.5kW 以下机种，而三相电源接线法全系列皆适用。
图中，Power On 为a 接点，Power Off 与ALRM_RY 为b 接点。
MC 为电磁接触器线圈及自保持电源，与主回路电源接点。
图2三相电源接线法表2电机U、V、W 引出线的连接头规格表3端子定义4、伺服驱动器的选择4.1伺服驱动器伺服驱动器，又称为，伺服电机驱动器，伺服马达驱动器全数字交流伺服驱动器。
随着全数字式交流伺服系统的出现，交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。
如果对电机的速度、位置都没有要求，只要输出一个恒转矩，当然是用转矩模式。
如果对位置和速度有一定的精度要求，而对实时转矩不是很关心，用转矩模式不太方便，用速度或位置模式比较好。
如果上位控制器有比较好的闭环控制功能，用速度控制效果会好一点。
如果本身要求不是很高，或者，基本没有实时性的要求，用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。
就伺服驱动器的响应速度来看，转矩模式运算量最小，驱动器对控制信号的响应最快，位置模式运算量最大，驱动器对控制信号的响应最慢。
关于伺服的三种控制方式,一般伺服都有三种控制方式：速度控制方式，转矩控制方式，位置控制方式。
速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。
位置控制是通过发脉冲来控制的。
1、转矩控制：转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小，2、位置控制：位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小，通过脉冲的个数来确定转动的角度，也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。
由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制，所以一般应用于定位装置。
3、速度模式：通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制，在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位，但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用。
位置模式也支持直接负载外环检测位置信号，此时的电机轴端的编码器只检测电机转速，位置信号就由直接的最终负载端的检测装置来提供了，这样的优点在于可以减少中间传动过程中的误差，增加了整个系统的定位精度。
4.2伺服驱动器的选择采用交流伺服电动机，伺服驱动器选择型号为ASD-B2-1521-B。
图3伺服驱动器各部名称及作用4.3驱动器各端口的连接表4驱动器各端口的连接4.4伺服系统基本方块图图4伺服系统基本方块图表5位置脉冲指令4.5位置（Pt）模式标准接线图5位置（Pt）模式标准接线5、PLC的选择5.1分析工艺流程及控制要求由数控机床的进给系统中，传动件要快速移动到加工位置、以加工速度进行加工、快速退回原来位置等要求，那么对应的传动轴传动伺服电机则要求快速正转，以加工速度正转、以加工速度反转、快速反转等。
一次，PLC指要控制伺服电机以一定的速度精确地正、反转一定圈数来控制传动件的位置和移动速度。
5.2分析输入输出信号的性质由机床进给系统动作的分析得：输入信号有：A相脉冲，B相脉冲，正转按钮SB1，反转按钮 SB2，增速按钮 SB3，减速按钮SB4，停止按钮SB5，停止按钮SB6。
输出信号：正转 Y0反转Y1。
表6PLC I/O口分配表5.3选择PLC高功能主机DVP32EH00T著脱端子台，16点DC24V输入，16 点数为输出，6 点单相高速计数器，1 組AB 相高速计数器，最高输入频率总和达 6 0KHz ，2点高速脉波输出共100KHz，内建RS232 通讯埠，晶体管输出。
图6DVP32EH00T外形图图7DVP32EH00T引脚图控制要求：由台达PLC和台达伺服组成一个简单的进给控制演示系统。
交流伺服系统说明书
伺服电机的PLC控制方法
伺服电机的PLC控制方法伺服电机是一种高精度、高性能、可控性强的电机，可广泛应用于工业自动化领域。
在工业自动化应用中，PLC（可编程逻辑控制器）常用于控制伺服电机的运动。
本文将介绍伺服电机的PLC控制方法。
1.伺服电机的基本原理伺服电机是一种可以根据控制信号进行位置、速度或力矩控制的电机。
它由电机本体、编码器、位置控制器和功率放大器等组成。
通过反馈机制，控制器可以实时监控电机的运动状态，并根据实际需求输出控制信号调整电机的运行。
2.伺服电机的PLC控制器选型在使用PLC控制伺服电机之前，需要选择合适的PLC控制器。
PLC控制器需要具备足够的计算能力和接口扩展能力，以满足伺服电机复杂运动控制的需求。
同时，PLC控制器还需要具备丰富的通信接口，可以与伺服电机进行实时通信。
3.伺服电机的PLC控制程序设计PLC控制程序设计是实现伺服电机运动控制的关键。
在编写PLC控制程序时，需要考虑以下几个方面：(1)运动参数设定：根据实际应用需求，设置伺服电机的运动参数，包括速度、加速度、减速度、位置等。
(2)位置控制：根据编码器的反馈信号，实现伺服电机的位置控制。
根据目标位置和当前位置的差值，控制输出的电压信号，驱动电机按照设定的速度和加速度运动。
(3)速度控制：根据速度设定和编码器的反馈信号，实现伺服电机的速度控制。
通过调整输出的电压信号，控制电机的速度和加速度。
(4)力矩控制：根据力矩设定和编码器的反馈信号，实现伺服电机的力矩控制。
通过调整输出的电压信号，控制电机的力矩和加速度。
(5)运动控制模式切换：通过设定运动控制模式，实现伺服电机在位置控制、速度控制和力矩控制之间的切换。
4.伺服电机的PLC控制程序调试在编写完PLC控制程序后，需要进行调试以确保控制效果。
调试时可以通过监视编码器的反馈信号和控制输出，来验证伺服电机的运动控制是否准确。
如有误差，可以通过调整运动参数或控制算法进行修正。
此外，在PLC控制伺服电机过程中，还需要注意以下几点：(1)合理选择采样周期：采样周期越短，控制精度越高，但同时也会增加PLC的计算负担。
台达PLC控制伺服说明
14应用指令简单定位设计范例14.1 台达ASDA伺服简单定位演示系统X1伺服电机Y0脉冲输出Y1正转反转/Y4脉冲清除DOP-A人机ASDA伺服驱动器WPLSoft【控制要求】z由台达PLC和台达伺服组成一个简单的定位控制演示系统。
通过PLC发送脉冲控制伺服，实现原点回归、相对定位和绝对定位功能的演示。
z监控画面：原点回归、相对定位、绝对定位。
【元件说明】PLC软元件说明M0 原点回归开关M1 正转10圈开关M2 反转10圈开关M3 坐标400000开关M4 坐标-50000开关M10 伺服启动开关M11 伺服异常复位开关M12 暂停输出开关（PLC脉冲暂停输出）M13 伺服紧急停止开关X0 正转极限传感器X1 反转极限传感器X2 DOG（近点）信号传感器X3 来自伺服的启动准备完毕信号（对应M20）X4 来自伺服的零速度检出信号（对应M21）X5 来自伺服的原点回归完成信号（对应M22）X6 来自伺服的目标位置到达信号（对应M23）X7 来自伺服的异常报警信号（对应M24）Y0 脉冲信号输出14应用指令简单定位设计范例Y1 伺服电机旋转方向信号输出Y4 清除伺服脉冲计数寄存器信号Y6 伺服启动信号Y7 伺服异常复位信号Y10 伺服电机正方向运转禁止信号Y11 伺服电机反方向运转禁止信号Y12 伺服紧急停止信号M20 伺服启动完毕状态M21 伺服零速度状态M22 伺服原点回归完成状态M23 伺服目标位置到达状态M24 伺服异常报警状态【ASD-A伺服驱动器参数必要设置】参数设置值说明P0-02 2伺服面板显示脉冲指令脉冲计数P1-00 2外部脉冲输入形式设置为脉冲+方向P1-01 0位置控制模式（命令由外部端子输入）P2-10 101当DI1=On时，伺服启动P2-11 104当DI2=On时，清除脉冲计数寄存器P2-12 102当DI3=On时，对伺服进行异常重置P2-13 122当DI4=On时，禁止伺服电机正方向运转P2-14 123当DI5=On时，禁止伺服电机反方向运转P2-15 121当DI6=On时，伺服电机紧急停止P2-16 0无功能P2-17 0无功能P2-18 101当伺服启动准备完毕，DO1=OnP2-19 103当伺服电机转速为零时，DO2=OnP2-20 109当伺服完成原点回归后，DO3=OnP2-21 105当伺服到达目标位置后，DO4=OnP2-22 107当伺服报警时，DO5=OnÚ当出现伺服因参数设置错乱而导致不能正常运行时，可先设置P2-08=10（回归出厂值），重新上电后再按照上表进行参数设置。
基于PLC的伺服电机运动控制系统设计
基于 PLC 的伺服电机运动控制系统设计摘要：近年来，我国各个行业及领域广泛应用了PLC，对企业实现生产自动化奠定了重要的基础。
特别是PLC伺服电机运行控制系统的设计及实施，使电机运动质量与效率得到了进一步提升。
本文结合PLC伺服电机运行控制系统设计标准，以S7-1200为例，利用对程序与硬件的设计，保证了运动控制的精准性。
关键词：PLC；伺服电机；运行控制前言：伺服电机具有多重优点，如扛过载能力强、运行稳定、高速性能好以及精准度高等，已广泛应用在企业生产中。
但由于伺服电机大多使用的是NC数控系统，不仅运行成本高，且控制系统极为复杂，无法有效对接以PLC为主的控制器生产线，使得经济效益不是十分可观。
故而，在生产自动化水平的进一步提升下，为了最大程度保障产品精度性，就必须重视基础设计，通过对伺服电机运行控制准确性的提升，全面改善系统的生产效率与性能，从而实现经济效益最大化，降低企业的生产成本。
1基于PLC伺服电机控制系统设计分析PLC控制系统是一种专门用于工业生产的数字运算操作电子装置，其应用了一类可编程存储器，可满足内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、技术以及算数操作等要求，可以说是工业控制的核心。
就我国工业生产现状来看，大部分依然是采用的步进电机运动系统，其应用的步进电机步距角最小为0.36°（与电机转动一圈需要1000个脉冲相当），精度比较低，并且经常会出现失步问题，难以满足高精度生产工艺。
相比来讲伺服电机无论是在精度、速度、抗过载性能、响应速度、运行稳定性以及运行温度等方面均具有更大优势。
基于PLC进行伺服电机控制系统的设计，可以在原来的步进电机运动系统基础上，做进一步的优化，使得系统能够更好的适应高精度生产要求。
其中需要就目前所应用NC数控系统进行优化，解决其与PLC主控制器生产线无法有效对接的难题，满足高效生产的核心要求。
2伺服电机控制系统分析2.1运行控制模型如图1所示，伺服电机运行控制模型可用于构建伺服电机运动控制系统。
基于PLC控制的交流伺服电机
课程设计报告（运动控制实践设计报告）学院：电气工程与自动化学院题目：运动控制实践专业班级：自动化123班学号：21号学生姓名：***指导老师：朱文虎、林飞老师日期：2015年1月30日星期五摘要我们生活在信息与科技高速发展的信息时代，高科技产品的更新的换代也是越来越快。
作为21世纪的大学生，我们身处这样的环境中，就必须使自己能够适应这个社会所需。
自动化作为处在科技前沿的专业，我们学生就要打好基础，跟上时代的步伐。
分拣控制系统在先进制造领域中扮演着极其重要的角色。
是工业控制及现代物流系统的重要组成部分，实现物料同时进行多口多层连续的分拣。
在社会各行业如：物流配送中心、邮局、仓库等行业得到广泛应用。
本文在对熟悉了自动及分拣系统的原理的基础上，根据一定的分拣要求，采用了整体化的设计思想，充分考虑了软、硬件各自的特点并进行互补优化，设计了一个物料传送及分拣系统。
此系统以PLC为主控制器，结合传感器技术，气动装置和位置控制等技术，并运用梯形图编程，实现对铁质、铝质和不同颜色的材料的自动分拣。
具有自动化程度高、容易控制、运行稳定、分拣精度高的特点，对不同的分拣对象，稍加修改本系统即可实现要求。
运动控制技术能够快速发展得益于计算机、高速数字处理器、自动控制、网络技术的发展。
基于ARM的控制器逐步成为自动化控制领域的主导产品之一。
高速、高精度以及具有良好可靠性始终是运动控制技术追求的目标。
随着自动化水平的不断提高，越来越多的工业控制场合需要精确的位置控制。
因此，如何更方便、更准确地实现位置控制是工业控制领域内的一个重要问题。
伺服系统是以机械运动的驱动设备，伺服电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统,这类系统控制电动机调转速，将电能转换为机械能，实现运动机械的运动要求。
本文介绍了基于ARM控制的交流伺服系统设计。
该控制系统采用Cortex-M3芯片作为控制核心，经keil编程控制伺服电机驱动器，从而对电机的转速位移进行智能化，精确化控制。
PLC控制伺服电机实例分析
PLC控制伺服电机实例分析PLC控制伺服电机是工业自动化领域中常见的一种应用，通过PLC控制器来实现对伺服电机的精准控制，使得生产线的运作更加高效和稳定。
在本文中，将以一个实际的应用案例来介绍PLC控制伺服电机的工作原理和实现过程。
一、系统结构本系统采用的是西门子PLC控制器和西门子伺服电机，系统主要由PLC控制器、伺服驱动器和伺服电机组成。
PLC控制器负责接收外部信号，进行逻辑控制，并向伺服驱动器发送控制指令，伺服驱动器则接收这些指令并控制伺服电机的运动。
二、PLC编程在PLC编程中，需要定义输入输出引脚、变量和逻辑控制程序。
首先需要定义输入引脚，用于接收外部传感器信号，比如光电传感器、开关等；然后定义输出引脚，用于控制伺服驱动器，实现对伺服电机的启停和速度调节；接着定义一些变量，用于存储中间状态和控制参数；最后编写逻辑控制程序，根据输入信号和变量状态来控制伺服电机的运动。
三、伺服电机控制伺服电机的控制主要包括位置控制、速度控制和力矩控制。
在PLC编程中，可以通过设定目标位置、目标速度和目标力矩来实现对伺服电机的控制。
通过调节PID控制器的参数，可以实现对伺服电机的精准控制。
四、系统调试在系统调试中，需要先进行参数设置和校准，确保伺服电机的运动符合预期。
然后通过PLC编程调试工具，监控伺服电机的运动状态和控制指令，发现问题并及时修复。
最后对整个系统进行测试，验证其性能和稳定性。
综上所述，PLC控制伺服电机是一种高效、稳定的控制方式，适用于各种需要精准位置和速度控制的场合。
通过合理的PLC编程和参数设置，可以实现对伺服电机的精确控制，提高生产效率和品质。
在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
伺服电机的PLC控制
伺服电机的PLC控制方法以我司KSDG系列伺服驱动器为例，介绍PLC控制伺服电机的方法。
伺服电机有三种控制模式：速度控制，位置控制，转矩控制{由伺服电机驱动器的Pr02参数与32(C-MODE)端子状态选择}，本文简要介绍位置模式的控制方法一、按照伺服电机驱动器说明书上的"位置控制模式控制信号接线图"连接导线3(PULS1)，4(PULS2)为脉冲信号端子，PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC的输出端子)。
5(SIGN1)，6(SIGN2)为控制方向信号端子，SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。
当此端子接收信号变化时，伺服电机的运转方向改变。
实际运转方向由伺服电机驱动器的P41，P42这两个参数控制。
7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。
29(SRV-0N),伺服使能信号，此端子与外接24V 直流电源的负极相连，则伺服电机进入使能状态，通俗地讲就是伺服电机已经准备好，接收脉冲即可以运转。
上面所述的六根线连接完毕(电源、编码器、电机线当然不能忘)，伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。
其他的信号端子，如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器构成更完善的控制系统。
二、设置伺服电机驱动器的参数。
1、Pr02----控制模式选择，设定Pr02参数为0或是3或是4。
3与4的区别在于当32(C-MODE)端子为短路时，控制模式相应变为速度模式或是转矩模式，而设为0，则只为位置控制模式。
如果您只要求位置控制的话，Pr02设定为0或是3或是4是一样的。
2、Pr10，Pr11,Pr12----增益与积分调整，在运行中根据伺服电机的运行情况相应调整,达到伺服电机运行平稳。
当然其他的参数也需要调整(Pr13，Pr14,Pr15,Pr16，Pr20也是很重要的参数)，在您不太熟悉前只调整这三个参数也可以满足基本的要求.3、Pr40----指令脉冲输入选择，默认为光耦输入(设为0)即可。
交流伺服电机PLC控制系统设计说明书
目录1、数控系统发展 (2)2、数控机床PLC控制系统的控制要求及分析 (4)3、交流伺服电机 (5)4、伺服驱动器的选择 (8)5、PLC的选择 (12)6、系统连接图的确定 (14)7、开关及保护元件的选择 (15)8、变压器的选择 (15)9、梯形图 (16)10、课程设计总结 (17)11、参考文献 (17)1、数控系统发展数控技术包括数控系统、数控机床及外围技术，是一门集计算机技术、自动化控制技术、测量技术、现代机械制造技术、微电子技术、信息处理技术等多学科交叉的综合技术，是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术。
它是为适应高精度、高速度、复杂零件的加工而出现的，是实现自动化、数字化、柔性化、信息化、集成化、网络化的基础，是现代机床装备的灵魂和核心，有着广泛的应用领域和广阔的应用前景。
1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
六年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上。
在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.数控(NC)阶段 (1952-1970年)，早期计算机运算速度低，这对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。
人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控，简称为数控(NC)。
随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年第一代——电子管;1959年第二代——晶体管;1965年第三代——小规模集成电路。
2.计算机数控 (CNC)阶段(1970——现在)到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。
其运算速度比五、六十年代有了大幅度的提高，这比专门"搭"成的专用计算机成本低、可靠性高。
于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控(CNC)阶段。
基于PLC控制的交流伺服系统
1.电动机无电刷和换向器，工作可靠，维护和保养简单；
2.定子绕组散热快；
3.惯量小，易提高系统的快速性；
4.适应于高速大力矩工作状态；
5.相同功率下，体积和重量较小，广泛的应用于机床、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合，满足了传动领域的发展需求。
1.3.2永磁交流伺服的国内外研究状况及发展
由于在同步电动机中，用永磁体取代传统的电励磁磁体，能简化结构，消除转子的滑环、电刷，实现无刷结构，缩小转子体积。同时，省去了直流励磁电源，也就消除了励磁损耗及发热。这些特点使得永磁同步电机能满够足伺服系统一些高精度的要求。如低转速时为恒转矩控制，能高速运行，短时间内能实现加减速运行等。所以，目前在交流伺服领域中，绝大多数中小功率（千瓦级及千瓦以下级）的伺服系统已采用永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor简称PMSM）[3][5]，于此同时，科学技术的发展也大大推动了PMSM伺服控制系统的发展和应用。
总之，随着现代电机技术、电力电子技术、微电子技术、永磁材料技术、交流可调速技术以及先进的控制理论等技术的快速发展，永磁交流伺服系统取代直流伺服系统，尤其是在高精度、高性能要求的伺服驱动领域，成了现代电伺服驱动系统的一个发展趋势，也成为研究与应用的重要领域。
基于PLC的全数字交流伺服位置控制
基于PLC的全数字交流伺服位置控制1.1、PLC控制系统简介PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业领域的数字化电子设备，它根据用户的控制程序，对输入的信号进行处理，从而产生控制输出信号，实现自动化控制。
PLC控制系统因其灵活性、可靠性、稳定性等优势，已经成为了现代工业控制系统的主流之一。
1.2、全数字交流伺服位置控制系统简介全数字交流伺服位置控制系统是一种高性能的伺服控制系统，它是以交流伺服电机为执行元件，通过数控技术实现对伺服电机位置的精确控制。
全数字交流伺服位置控制系统具有控制精度高、动态响应快、稳定性好等优点，已经广泛应用于机床、工装设备、自动化生产线等领域。
基于PLC的全数字交流伺服位置控制技术是指通过PLC控制系统对全数字交流伺服位置控制系统进行控制。
在这种控制技术中，PLC作为控制系统的核心，通过编写程序实现对伺服位置控制系统的各种功能的控制，如位置设定、速度控制、加减速控制等。
2.1、实时性好基于PLC的全数字交流伺服位置控制技术的主要特点之一是实时性好。
PLC控制系统的处理能力强，可以实时对伺服位置控制系统的反馈信号进行处理，并快速给出控制指令，实现对伺服位置的精确控制。
2.2、灵活性强基于PLC的全数字交流伺服位置控制技术还具有灵活性强的特点。
通过编写不同的控制程序，可以实现对伺服位置控制系统的各种功能的控制，满足不同工业生产的需求。
2.3、稳定性高PLC控制系统本身具有稳定性高的特点，加上全数字交流伺服位置控制系统的运行稳定性，使得基于PLC的全数字交流伺服位置控制技术在实际应用中能够保证系统的稳定性和可靠性。
2.4、维护方便由于PLC控制系统的软件化特点，基于PLC的全数字交流伺服位置控制技术的维护非常方便。
只需对控制程序进行修改或更新，就可以实现对系统功能的更改，大大降低了维护成本和工作难度。
以某机床上的全数字交流伺服位置控制系统为例，介绍其采用基于PLC的控制方案。