摘 要: 本次设计的平板式直线电机实训台是为了给教育机构培训学生所用，在本次设计中主要设计了电气控制部分。其中主要设计了电气控制的总体设计，各模块的选择，PLC的选型与地址分配。此次设计主要核心为PLC，通过PLC可以控制伺服电机的自动定位。用户可以输入相应的数值通过PLC输出给伺服电机相应的脉冲数，然后由伺服电机控制到相应的位置。为了能提高电机的效率和加工能力，可以通过手动控制工件进行两个方向的移动，而且可以调节移动的速度与电机的转速，可以通过人机界面来自动或手动回零点。在本次设计中，还需要完成电路图，PLC梯形图与人机界面的设计。

关键词： 平板式直线电机实训台；PLC；伺服电机；电气控制；人机界面；

Design of electrical control system for FA-SV-TS-L flat plate linear motor training station

ABSTRACT: The flat-panel linear motor training platform is designed to be used by educational institutions to train students. In this design, the electrical control part is mainly designed. Among them, the overall design of electrical control, the selection of each module, the selection and address distribution of PLC are mainly designed. The main core of this design is PLC, which can control the automatic positioning of servo motor. The user can input the corresponding value and output the corresponding number of pulses to the servo motor through the PLC, and then control the corresponding position by the servo motor. In order to improve the efficiency and machining ability of the motor, the workpiece can be moved in two directions by manual control, and the speed of movement and the speed of the motor can be adjusted. The zero point can be automatically or manually returned through the human-machine interface. In this design, it is necessary to complete the design of the circuit diagram, PLC ladder diagram and man-machine interface.

Key words： Flat linear motor training platform; PLC; Servo motor; Electrical control; Human-machine interface;  

目录

1 绪论 1

1.1 直线电机应用简述 1

1.2 国内外直线电机的发展过程 1

1.3 设计中需要完成的工作及要实现的功能 1

2 直线电机的设计思想 3

2.1 直线电机实训台的功能及要求 3

2.1.1 主要规格及参数 3

2.1.2 设计要求 3

2.1.3 平板式直线电机对技术的要求 4

2.2 平板式直线电机的大体结构设计思想 4

2.2.1 平板式直线电机电气控制系统的设计大体思路 4

2.2.2 系统的工作过程 4

3 设计系统的硬件 6

3.1 伺服电机与PLC的选用 6

3.1.1 如何选择交流伺服电机 6

3.1.2 伺服驱动器的选择 9

3.1.3 PLC的选用 9

3.1.4 直线尺的选用 11

4 电气控制总体方案设计 12

4.1 电路部分相关设计 12

4.1.1 伺服驱动调试实训台电气控制系统的供配电设计 13

4.2 各控制系统的功能的实现 14

4.2.1 伺服电机的位置控制 14

4.2.2 工作台的回零点控制 14

4.2.3 消除累积误差的方式 15

4.2.4 左极限右极限原点显示电路图 15

4.2.5 PLC电路图 16

4.2.6 PLC输入输出接口 16

4.2.7 平板式直线电机实训台运作过程 17

5 人机界面的设计 19

5.1 人机界面的定义及意义 19

5.2 人机界面介质的选择 19

5.3 人机界面的排版设计 19

5.3.1 人机界面主界面设计 19

5.3.2 人机界面手动方式界面设计 20

5.3.3 人机界面自动方式 21

6 平板式直线电机PLC控制系统设计 25

6.1 控制系统的I/O分配表如下： 25

6.2 PLC程序梯型图 25

6.2.1 急停及初始化 25

6.2.2 回原点命令梯型图 26

6.2.3 画面切换梯型图 27

6.2.4 自动初始值输入 28

6.2.5 输出 29

6.2.6 故障清除梯型图 29

7 结论 31