《伺服運動控制》課程設(shè)計任務(wù)書

1、“伺服運動控制課程設(shè)計”任務(wù)書一、課程設(shè)計目的和要求設(shè)計目的：伺服控制課程設(shè)計目的在于鞏固和深化所學(xué)的專業(yè)理論，初步培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。通過本課程設(shè)計使學(xué)生主要掌握以下幾方面的內(nèi)容：1.部分常用檢測元件的選擇和使用；2.伺服驅(qū)動器的使用方法；3.基本控制器的應(yīng)用；4.能夠設(shè)計并實現(xiàn)基本伺服運動控制電路；5.基本人機(jī)監(jiān)控界面的設(shè)計；6.了解伺服控制的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。設(shè)計要求：使用伺服電機(jī)為驅(qū)動裝置，以可編程控制器（PLC）或單片機(jī)為控制器，配合相應(yīng)的伺服驅(qū)動器，設(shè)計并實現(xiàn)基本的伺服運動控制系統(tǒng)。要求用觸摸屏設(shè)計監(jiān)控界面，完成系統(tǒng)的程序編寫與調(diào)試，并完成設(shè)計說明書的編寫。從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工

2、程實踐能力和綜合運用所學(xué)知識的能力。二、課程設(shè)計內(nèi)容及步驟題目一：基于PLC的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)硬件（軟件）設(shè)計與實現(xiàn)利用臺達(dá)DVP40ES00T2系列PLC為控制器，用臺達(dá)觸摸屏DOP-A57BSTD設(shè)計人機(jī)界面，控制臺達(dá)ASD-A0421-AB系列伺服驅(qū)動器和ECMA-C30604ES伺服電機(jī)，實現(xiàn)基本的速度控制，包括正、反轉(zhuǎn)，速度調(diào)節(jié)，速度讀取，能夠通過人機(jī)界面了解系統(tǒng)原理，隨意設(shè)定電機(jī)速度，實時讀取電機(jī)運行狀態(tài)等。在完成上述基本功能的基礎(chǔ)上也可加入其他附加功能。題目一設(shè)計步驟：1.控制系統(tǒng)分析與設(shè)計（控制系統(tǒng)原理分析、設(shè)備選型、控制方案設(shè)計）；2.詳細(xì)閱讀臺達(dá)DVP40ES00T2系

3、列PLC、臺達(dá)觸摸屏DOP-A57BSTD和臺達(dá)ASD-A0421-AB系列伺服驅(qū)動器的說明書；3.搭建控制系統(tǒng)硬件電路；4.設(shè)計觸摸屏監(jiān)控界面；5.設(shè)計控制程序；6.系統(tǒng)調(diào)試；7.電氣控制系統(tǒng)圖、系統(tǒng)設(shè)計流程圖、系統(tǒng)接線圖等的繪制（用visio軟件）。題目二：基于單片機(jī)的伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)硬件（軟件）設(shè)計與實現(xiàn)將上述設(shè)計題目一所要求實現(xiàn)的功能改用單片機(jī)做控制器來實現(xiàn)。題目二設(shè)計步驟：1.控制系統(tǒng)分析與設(shè)計（控制系統(tǒng)原理分析、設(shè)備選型、控制方案設(shè)計）；2.詳細(xì)閱讀臺達(dá)觸摸屏DOP-A57BSTD和臺達(dá)ASD-A0421-AB系列伺服驅(qū)動器的說明書，進(jìn)行單片機(jī)選型；3.搭建控制系統(tǒng)硬件電路；4

4、.設(shè)計觸摸屏監(jiān)控界面；5.設(shè)計控制程序；6.系統(tǒng)調(diào)試；7.電氣控制系統(tǒng)圖、系統(tǒng)設(shè)計流程圖、系統(tǒng)接線圖等的繪制（用visio軟件）。題目三：伺服電機(jī)速度跟隨系統(tǒng)的硬件（軟件）設(shè)計與實現(xiàn)在實驗平臺上完成伺服電機(jī)對異步電機(jī)速度的跟隨控制，即由變頻器控制異步電機(jī)的實時速度，通過速度測量，由PLC控制伺服電機(jī)對此速度的跟隨。同時利用DOP-AE系列觸摸屏實現(xiàn)人機(jī)界面的監(jiān)控設(shè)計。題目三設(shè)計步驟：1.控制系統(tǒng)分析與設(shè)計（控制系統(tǒng)原理分析、設(shè)備選型、控制方案設(shè)計）；2.詳細(xì)閱讀DeltaVFD-B系列變頻器、歐姆龍E6B2-CWZ6C1000P/R0.5M（增量式）編碼器、臺達(dá)DVP40ES00T2系列PLC

5、、臺達(dá)觸摸屏DOP-A57BSTD和臺達(dá)ASD-A0421-AB系列伺服驅(qū)動器的說明書；3.搭建控制系統(tǒng)硬件電路；4.設(shè)計觸摸屏監(jiān)控界面；5.設(shè)計控制程序；6.系統(tǒng)調(diào)試；7.電氣控制系統(tǒng)圖、系統(tǒng)設(shè)計流程圖、系統(tǒng)接線圖等的繪制（用visio軟件）。三、課程設(shè)計地點及學(xué)生分組情況 分組：11自動化專升本1班（119641，50人），分為二組，分別由一位老師指導(dǎo)。11自動化專升本2班（119642，50人），也分為二組，分別由一位老師指導(dǎo)。兩個班上下午輪流進(jìn)實驗室，其余時間在教室進(jìn)行。地點：4521實驗室四、時間及進(jìn)度安排14周周一：布置任務(wù)，分組，為學(xué)生補(bǔ)充相關(guān)知識，學(xué)生自行查閱資料；14周周二1

6、4周周五：硬件系統(tǒng)電路設(shè)計與搭建，輪流進(jìn)行操作，記錄接線圖；15周周一15周周三：控制程序設(shè)計，組態(tài)監(jiān)控界面設(shè)計，并調(diào)試；15周周四：系統(tǒng)綜合調(diào)試與功能完善；15周周五：設(shè)計情況驗收與課程設(shè)計總結(jié)。五、成績評定1.課程設(shè)計總的成績評定分為以下三個方面，所占比例如下：系統(tǒng)的設(shè)計與操作情況：占40%報告（設(shè)計說明書）撰寫情況：占30%考勤情況：占30%2. 課程設(shè)計的成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個層次。優(yōu)秀（90100）：能夠圓滿的完成設(shè)計任務(wù)，并有一定的創(chuàng)新；良好（8089）：能夠圓滿的完成設(shè)計任務(wù)；中等（7079）：能夠獨立完成設(shè)計任務(wù)，但有部分不完善的地方；及格（6069）：不能

7、獨立完成設(shè)計任務(wù)，但在老師或同學(xué)的幫助下能夠基本完成設(shè)計任務(wù)；不及格（60以下）：缺勤較多或不認(rèn)真進(jìn)行課程設(shè)計，在老師或同學(xué)的幫助下仍不能完成課程設(shè)計任務(wù)。3. 設(shè)計報告成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。優(yōu)秀：報告字跡工整，整潔，包括全部要求內(nèi)容，并對所遇問題有分析，并給出解決辦法。良好：報告字跡工整、整潔，包括全部要求內(nèi)容且正確。中等：報告包括全部要求內(nèi)容。及格：報告遺漏個別要求內(nèi)容。不及格：報告遺漏要求內(nèi)容較多或錯誤過多。4. 考勤成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。無故曠課一次降一級，無故曠課三次此項計為零分。六、參考書1.伺服系統(tǒng)，錢平主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2011年2.數(shù)字伺服