基于PLC控制的绕线机系统的设计与检修.doc

1、 0题目： 姓名： 河南理工大学成人教育题 目 姓 名 河南理工大学高等教育自学考试毕业设计（论文）题目基于 PLC 控制的绕线机系统的设计与检修 助 学 院 校 ： 平顶山工业职业技术学院 专 业 名 称： 机电设备管理 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 罗玉华 河南理工大学高等教育自学考试20 15 年 10 月 8 日独立本科段毕业设计(论文）1毕业设计（论文）任务书助学院校 平顶山工业职业技术学院 年级专业 13 级机电设备管理 学生姓名 一、设计（论文）题目： 基于 PLC 控制的绕线机系统的设计与检修 二、设计（论文）任务与要求三、设计（论文）时间： 年 月 日至 年 月 日指导

2、教师 罗玉华 （签名）河南理工大学自学考试中心（盖章）2毕业设计（论文）评定书助学院校 年级专业 学生姓名 一、设计（论文）题目： 二、 设计（论文）共 页，附图 张三、审阅意见及评语根据学院教学管理的有关规定，同意（不同意）该生参加毕业答辩指导教师 （签名）职 称 工作单位 3毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议助学院校 年级专业 学生姓名 该生于 年 月 日进行毕业设计（论文）答辩设计（论文）题目： 答辩委员会：主任委员（组长）委 员（成员）答辩学生向答辩委员会（小组）提交如下资料：设计（论文）说明书 共 页设计（论文）图纸 共 页指导教师评阅意见 共 页4根据学生所提供的毕业设计（论文

3、）材料和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）作出如下决议：一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩：毕业设计答辩委员会主席（组长） （签名）委员（成员） （签名）年 月 日5目录摘要 .7ABSTRACT.8第一章 课题概述 .91.1 题目背景及目的 .91.2 国内外发展现状 .111.3 论文的主要内容 .12第二章 系统设计与说明 .132.1 系统组成 .132.2 系统组成的硬件简介 .142.2.1 PLC（可编程逻辑控制器） .142.2.2 HMI（人机界面） .142.2.3 伺服系统（sevro system

4、） .142.2.4 步进电机 .15第三章 系统硬件选型及主要电路设计 .163.1 硬件选型 .163.2 系统主要电路设计 .16第四章 软件设计 .214.1 主程序设计 .214.2 HMI 功能设计 .24第 5 章 PLC 系统的程序调试及设备维护 .285.1 PLC 系统的程序调试 .285.2 步进电机的日常维护 .305.2.1 电机常见故障及处理 .305.2.2 电机的保养及保护功能 .33结束语 .35致谢 .36参考文献 .376摘要半定子绕线机主要服务于塑封电机的生产，是塑封电机生产工艺中十分重要的一个环节，伴随着塑封电机生产技术的发展，半定子绕线机的机械硬件技

5、术及控制技术也日趋完善，随着应用技术的提高及社会化大生产的要求，对半定子绕线机的品质要求也越来越高。本文设计了一种基于 PLC+HMI+伺服+步进组成的半定子绕线机控制系统，从硬件和软件两方面阐述了此系统对半定子绕线机进行控制的设计方法。首先，本文介绍了半定子绕线技术的发展背景，半定子绕线的原理以及现在国内外的半定子绕线机控制系统的发展现状。其次，介绍了基于 PLC+HMI+伺服+步进组成的半定子绕线机控制系的硬件设计。再次，介绍了该系统的软件设计，包括 HMI 的画面组态。最后，进行了系统的仿真和测试。结果表明，该 PLC+HMI+伺服 +步进组成的控制系统能够对半定子绕线机进行各种控制，并

6、能达到提高生产率的效果，因此该基于 PLC+HMI+伺服+步进组成的控制系统设计达到了设计的要求。关键词：半定子绕线机，塑封电机，PLC 7ABSTRACTHalf a stator winding machine services mainly in the production of plastic package motor, is a plastic-sealed motors are important in the production aspect, with the development of production technology of plastic package

7、motor, half a stator winding machine of mechanical hardware technology and control technology becomes more and more perfect, as technology improves and socialized production demands, increasingly high quality requirements are stator winding machine in half. Design based on PLC+HMI+ servos + step con

8、sisting of half a stator winding machine control system, from hardware and software aspects of the system design method of stator winding machine control in half. First, this paper introduces the development of semi-stator winding and stator winding principle and now half a stator winding machine co

9、ntrol system development. Secondly, it introduces the PLC+HMI+ servo + step consisting of half a stator winding machine control system hardware design. Once more, introduces the software design, including the HMI screen configuration. Finally, simulation and testing of the system. Results show that

10、the PLC+HMI+ servo + step control system consisting of stator winding machine control in half, and can achieve the effect of increased productivity, so the PLC+HMI+ servo + step-based control system consisting of design meets the design requirements.Keyword：Half a stator winding machine, lamination

11、machine, PLC 8第一章 课题概述1.1 题目背景及目的图 1-1 PLC 绕线机图经过二十多年的发展，塑封电机（如图 1-1 所示）生产工艺技术已经比较成熟，其在家用电器中应用广泛，其最大优点是噪音低。塑封电机由塑封定子、轴、转子、轴承、端盖及热保护器、引出线、插座等组成。塑封电机的定子铁芯系两个半圆铁芯拼合成一个整圆而制成。半圆型铁芯制成后用两个半圆形的绝缘护套分别从半圆型铁芯两端套上，然后再绕线，拼合，即可塑封。塑封时先把嵌好线圈的定子铁芯和引出线等装入注塑的金属模中，然后注塑成型。半圆型铁芯结构拼合方式有 3 种：日本东芝公司采用的焊接结构，两个半圆型铁芯绕完线后，采用氩弧焊

12、焊接使两个半圆型铁芯形成整圆。注意须采用专用夹具以确保绕组不受损伤，以免引起匝间短路或击穿等。日本松下公司采用的分半铁芯扣合结构，就是扣合后注塑，使两个半圆成为一个整体。但要注意不能错位且塑料不得进入结合面处。日本草津电机株式会社采用压合结构，即在结合面上分别有相对应的凸凹部 ，把二者压合在一起，使之紧密配合。要求冲片具有较高的加工精度 ，同时铁芯迭压精度要高。9图 1-2 塑封电机实物图众所周知，电机的定子线圈的品质直接决定着电机的性能，所以对半定子绕线机性能的要求可谓日趋严格。半定子绕线机在机械工艺技术方面已经非常成熟的今天，其生产质量和效率主要取决于控制及执行机构系统，早期的半定子绕线机采用的所谓微机控制，实际就是单片机+ 液晶显示+ 直流无刷电机+步进电机架构（如图 1-3）控制，由于单片机的局限性和直流无刷电流机的精度等因素，此架构功能单一，控制精度低，配套功能有限，功能扩展不灵活，造成生产速度慢，成品合格率低，使生产效率大打折扣，并不能有效地满足产品的大规模生产以及绕线技术日益更新对绕线机系统升级的需求。图 1-3 半定子绕线单机片机控制组成硬件实物图