基于组态软件的伺服电机监控系统的设计

南阳理工学院本科生毕业设计

学院：电子与电气工程学院专业：电气工程及其自动化学生：徐功平

指导教师：刘峰

完成日期 2013 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计

基于组态软件的伺服电机监控系统的设计

Design of Servo Motor Monitoring System

Based on Configuration Software

总计：29 页

表格： 4 个

插图： 22 幅

南阳理工学院本科毕业设计

基于组态软件的伺服电机监控系统的设计

Design of Servo Motor Monitoring System Based on Configuration Software

学院：电子与电气工程学院

专业：电气工程及其自动化

学生姓名：徐功平

学号：1109614077

指导教师（职称）：刘峰（讲师）

评阅教师：

完成日期：

南阳理工学院

Nanyang Institute of Technology

基于组态软件的伺服电机监控系统的设计

电气工程及其自动化专业徐功平

[摘要]随着现代电子和控制技术的高速发展，交流伺服电机日益成熟，性能不断提升，

且能在上位机上实时监控电机的运动轨迹，更能方便检测电机的故障和安全隐患。本设计介绍了一种基于IFIX组态软件和PLC的电机伺服控制系统。系统主要有组态软件、PLC、伺服驱动器、伺服电机组成。其中，以IFIX组态软件作为人机界面，可实现对系统的实时监控，以伺服电动机为控制对象，以驱动器器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构。这类系统实现对控制网络中电机的正、反转，起、停机，加、减速，及故障报警、历史趋势、数据共享等要求。结果表明，采用这种控制方案，可以取得良好的控制效果，运行稳定，满足设计要求，因此本设计具有广泛的应用前景与实际意

义。

[关键词]监控系统；组态软件；伺服电机；PLC；模拟量

Design of Servo Motor Monitoring System

Based on Configuration Software

Electrical Engineering and Automation Specialty XU Gong-ping

Abstract:With the rapid development of modern electronic and control technology, ac servo motor is increasingly mature, improve performance, and can real-time monitoring on the upper motor movement, more convenient testing machine failure and safe hidden trouble. This paper introduces a kind of based on IFIX configuration software and Programmable Logic Controller, servo motor control system. System includes configuration software, Programmable Logic Controller, servo driver, servo motor. Among them, the IFIX configuration software as the man-machine interface, which can realize real-time monitoring of system, servo motors as control object, the controller as the core, to power electronic power conversion devices for actuators. Such system to achieve the motor in the control network is, reverse, up, down, add, deceleration, and fault alarm, history trend, data sharing and other requirements. Test results show that adopting this control scheme can achieve good control effect, stable operation, meet the design requirements, therefore this design has wide application prospects and practical significance.

Key Words:Monitoring system; configuration software; servo motor ; programmable logic controller; analog quantity

目录

1引言 (1)

1.1 国内外研究现状 (1)

1.2 本课题研究意义及前景 (1)

2 伺服电机监控系统的概述和方案设计 (2)

2.1 伺服电机控制系统现状及趋势 (2)

2.2伺服电机系统优点 (3)

2.3 系统设计要求和设计方案 (3)

2.3.1系统设计要求 (3)

2.3.2系统设计方案 (3)

3 伺服电动机调速系统设计 (4)

3.1 伺服电机调速系统的基本结构图 (4)

3.2 伺服电机结构和工作原理 (5)

3.2.1交流伺服电动机的组成结构 (5)

3.2.2伺服电动机的工作原理 (6)

3.2.3伺服电机在位置和速度模式下的运转和调整 (7)

3.3 伺服驱动器 (8)

3.3.1伺服驱动器控制电路设计 (8)

3.3.2伺服电机驱动器调速控制系统及其原理 (8)

3.3.3伺服驱动器闭环控制参数设置 (10)

3.4伺服电机调速控制系统硬件接线图 (10)

3.5 软件设计 (11)

4 Step7编程软件概述及组态界面的设计 (13)

4.1 S7-200PLC的概述 (13)

4.1.1 SIMATIC S7-200PLC系统组成 (13)

4.1.2 S7-200PLC功能及通讯 (13)

4.2 Step7程序编写 (14)

4.3 S7-200PLC的通信 (15)

4.3.1 PLC与伺服系统的通信控制 (15)

4.3.2 组态软件选择 (15)

4.3.3 IFIX与S7-200PLC的通信 (17)

4.4 组态界面设计 (18)

4.4.1组态监控界面 (18)