基于三菱PLC的伺服平台控制系统设计和实现 开题报告 电气自动化专业.pdfVIP

开题报告

毕业设计

（论文）基于三菱PLC的伺服平台控制系统设计

题目

题目类型工程设计（项目）论文类作品设计类其他□

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一、选题简介、意义

课题简介：

现代工业对运动控制系统的要求越来越高，因而高精度电

气系统和高性能自动控制系统应运而生。随着科学技术的快速

发展伺服控制系统已经得到越来越广泛的应用，对作为工业设

备的重要驱动源之一的伺服系统提出了越来越高的要求，研究

和发展高性能伺服控制系统成为共识。

目前可编程控制器(PLC)与工业计算机在交流伺服控制的差距

越来越小，工业控制系统采用可编程控制器(PLC)与交流伺服单

元结合方案成为当今的主流形态。代表着伺服系统发展水平的

主导产品—伺服电机、伺服控制器，追求高性能、高速度、数

字化、智能型、网络化的驱动控制，以满足用户较高的应用要

求十分迫切。

课题意义：

对于我们国家来说，加快伺服控制系统的研究也是有很大意义

的。首先，伺服运动

控制机构广泛应用于机器人、数控机床驱动及火炮、雷达、导

航系统等国防装备中，其发展水平在很大程度上代表了一个国

家的工业和国防自动化水平；其次，随着工业技术水平的普遍

提高，目前缝制、纺织、印刷、化工等诸多轻工行业也逐渐开

始采用伺服控制系统取代以往的步进电机驱动或变频驱动，以

提高生产效率和产品质量，给伺服驱动系统带来大量新的市场

机会。因此我国这样的大国来说，拥有生产具备世界先进水平

的伺服控制系统的能力，将有助于使我国的诸多尖端技术领域

不在受制于人；我国又是一个人口大国，而资源又相对不丰富，

发展经济型、低成本伺服控制系统的市场潜力极其巨大

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，

预期目标，研究步骤、方法及措施等）

课题研究：

基于三菱PLC的伺服平台控制系统设计

主要研究的内容：

介绍伺服控制系统的国内外现状和发展趋势的基础上，提

出了本课题的系统集成方案，详细论述了Q系列PLC伺服控

制系统的软件和硬件的设计、系统三层网络通信的构建和系统

远程上位监控系统的设计。本系统采用日本三菱公司生产的大

中型Q系列PLC和各种模块以及执行设备按工业级标准建立

硬件平台；采用三菱Q系列高性能CPU、定位模块QD74M4、

I/O模块、伺服放大器、低惯量交流伺服电机HC-KFS13、专用

伺服电缆SSCNET和人机界面A985GOT等组成三维伺服控制

系统，能够完成多轴直线插补和圆弧插补运算，正方形、圆、

各种艺术字以及组合图案的绘制等，并且通过人机界面可以方

便的完成对系统的控制任务；采用了三菱的三层网络控制模式，

设备层为SSCNET现场总线网，控制层为MELSECNET/H网，

信息层为以太网Ethernet，实现了伺服系统的网络控制功能；

采用了工业组态软件MCGS设计了上位监控系统，通过OPC

技术实现了MELSECNET/H网与组态软件的基于以太网的通

讯，实现对各设备层的监控；在此基础上，还采用了MCGS网

络版实现了远程监控功能，进一步完善了系统的构成和功能。

最后通过实际的演示实验证明本设计的系统能够完成预先设定

的技术要求，能够完成插补运算等功能，系统运行稳定、精度

高，并且操作方便。

解决的问题：

抓住一种向高性能、高速度、数字化、智能型、网络化方

向发展的理念，来实现高层次的应用要求，并重点研究网络化

的伺服控制系统。

预期目标：

“基于多层网络的Q系列PLC三维伺服控制系统”是

PLC技术和伺服控制技术的结合的现代工业设计思想而设计

集成的。选用先进的大中型Q系列CPU、各种智能模块、工

控机、人机界面、交流伺服电机、上位监控系统以及远程监控

功能等，通过三层网络连接成一个完整的伺服运动控制系统，

实现了数字化、高精度、高速度、高性能等现代工业控制技术

思想，可以预见PLC技术和伺服控制