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基于PLC的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统的设计与实现

黄灿灿  
【摘要】:强磁场作为一种非常规极端条件,越来越多地应用于科学技术研究。制造性能优异的强磁场装置,需要精确可靠的计算,也需要精密细致的绕制和加工。绕线机作为重要的加工制造设备,广泛应用于工业领域的各行各业。为强磁场装置设计性能优异、控制精密的绕线机,是一项很重要的工作。本文就脉冲磁体绕线机的电机控制系统展开研究,学习并掌握其实现原理,结合实验室需求,设计并实现了基于PLC的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统。主要内容如下: 对绕线机技术实现方案进行了研究综述;分析脉冲磁体绕线过程,结合实验室原有脉冲磁体绕线机的性能,分析原有设备在绕线过程中存在的不足;提出了新绕线机系统需要实现的功能和解决的问题;分析了步进电机和交流伺服电机的原理和特点,对它们应用于绕线机系统的优势及劣势进行分析;分析了PLC的原理及特点,对PLC应用于绕线机控制系统的可行性和可靠性进行了研究。 详细介绍了基于PLC的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统的设计实现过程。在新系统中,分析并提出速度配合和位置系统建立的方案;利用PLC和伺服电机系统,从最小系统实现开始,逐步扩充功能,解决细节问题,处理换向、减速、数据保存和恢复、人机交互等系统中面临的实际问题。 进行了初步的空载调试,两个电机在稳态情况和动态情况下都能够实现精确配合,能够实现脉冲磁体绕线机绕线过程中的各种功能,具有较好的交互能力,证明了设计的可行性和有效性,为后期样机设计打下了坚实基础。


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