摘要：科学技术的更新迭代使得人们对生产的精度的要求也日益严苛，机床的精度也需要慢慢地提升，为了解决这个问题，伺服系统应运而生。伺服系统能够精确地控制和实现物体的位置、方向、状态等输出量，或者根据给定值进行任意变化。伺服技术作为数控机床，智能工业机器人或者其他机械控制的关键技术之一，在国内外受到普遍关注。所以，伺服驱动调试实训台是一个具有教育意义的实训台。它主要能让学生在书本上学到的伺服系统的知识用于实际中，了解PLC的接连方式，并且老师可以通过设置电路故障考察学生，提高了学生的动手能力并为高校相关专业学生的实践操作和研究提供了可行性。本次设计主要进行实训台的电气方案的总设计、各个部分的选型，PLC选型及地址分配。

关键词：伺服驱动；PLC；人机界面；电气控制

Electric Control System Design of FA-SV-TS-1 Servo Drive Commissioning Training Platform

Abstract: With the development of society, the requirement of processing precision is growing, hence, the servo system appears. The servo system can control the location, direction and status accurately or change the data depending on the input value. Consequently, the training platform is significant for university students who major in mechanical engineering. It is mainly used for students to be familiar with the principle of servo motor, connection method, parameter setting and adjustment of different inertia loads. What’s more, it can be set kinds of faults to inspect the knowledge of students, improve the practical ability of students and give practical operation opportunities for related students in colleges and universities. This design includes electrical control design, PLC control design, HMI design and the selection of major modules.

Keywords: servo drive；PLC；HMI；electrical control 

目录

1 绪论 6

1.1 设计背景及目的 6

1.2 伺服系统的结构与功能 6

1.3 伺服系统的未来 7

1.4 设计内容与目标 7

2 伺服驱动调试实训台总体设计 8

2.1 伺服驱动调试实训台总方案 8

2.2 各部件介绍 8

2.2.1 伺服电机 8

2.2.2 伺服驱动器 9

2.2.3 磁粉制动器 10

2.2.4 手动控制器 10

2.2.5 测量仪 10

2.2.6 人机界面 10

2.2.7 可编程逻辑控制器 11

2.3 伺服驱动调试实训台结构示意图 11

3 主电路设计 12

3.1 设计概述 12

3.2 伺服驱动调试实训台的控制要求 12

3.3 伺服驱动调试实训台的分压电路 12

3.4 伺服驱动调试实训台的控制电路 15

3.4.1 伺服电机的急停操作 15

3.4.2 伺服电机的正反转操作 15

3.4.3 伺服电机的回零位操作 16

3.4.4 伺服电机的调速操作 16

3.4.5 伺服电机的电路故障的设置 16

3.5 伺服驱动调试实训台的其他控制电路 17

4 伺服驱动系统设计 19

4.1 伺服电机的选型 19

4.1.1 伺服电机的种类选择 19

4.1.2 伺服电机的型号选择 19

4.2 伺服驱动器的选型 20

5 PLC设计 22

5.1 PLC的选型 22

5.2 梯形图 23

5.2.1 地址分配 23

5.2.2 升降速梯形图 24

5.2.3 回零位梯形图 24

5.2.4 界面切换梯形图 25

5.2.5 密码设置梯形图 26

5.2.6 故障设置梯形图 27

6 人机界面设计 28

6.1 人机操作面板的选择 28

6.2 人机界面的设计 28

6.2.1 主界面设计 28

6.2.2 操作界面设计 29

6.2.3 考试界面设计 30

6.2.4 电路故障界面设计 30

6.2.5 答题界面设计 31

6.2.6 故障自诊断界面设计 32

6.2.7 PLC接口界面设计 33

6.3 主操作面板的设计 34

7 结论 36

致谢 37

参考文献 38

附录1：电气元件表 39

附录2：PLC梯形图 41

1 绪论