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基于LabVIEW与PLC的脉冲磁体绕线机控制系统的设计与实现

作　者: 何亚东
导　师: 彭涛
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气工程
关键词: 绕线机交流伺服电机 LabVIEW PLC
分类号: TM921.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 15次
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内容摘要

强磁场是现代科学实验研究最重要的极端条件之一。为了获得更高强度的磁场，不仅需要对磁体材料的温升、应力等问题进行深入分析计算，使用性能更好的绕线机来提升磁体的绕制质量也至关重要。本课题基于实验室的绕线需求，设计并实现了基于LabVIEW与PLC的伺服电机绕线机的控制系统。对传统绕线机的人机交互界面、控制器以及执行系统进行研究，分析各种控制系统的优势与劣势，最终选择LabVIEW作为绕线机的人机交互界面，PLC作为控制系统的主控制器，交流伺服电机作为控制系统的执行器。通过对伺服电机不同控制方式的比较，选择位置控制作为伺服电机的控制方式，并对其主回路和控制回路进行设计。通过对PLC与LabVIEW各种通信方式的分析，选择使用自由口协议作为PLC的通信协议，与LabVIEW通过RS232进行串口通信，并在两个软件之间设计了一套通讯命令。在完成控制系统硬件电路的基础上，根据需要实现的功能编制了LabVIEW与PLC程序。其中，LabVIEW向PLC发送控制命令，PLC在读取并执行控制命令后向LabVIEW反馈绕制匝数等运行信息。对控制系统进行调试，在实现了绕线电机与排线电机的协调运行的基础上，对系统功能进行丰富。对绕线机的转速与绕制匝数进行测试，误差在可接受的范围内，完成了控制系统的设计与实现工作。最后分析了误差产生的原因以及将来的改进方法，为进一步的研究打下基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题简介  8
  1.2 课题意义  8-9
  1.3 课题的国内外发展现状  9-11
  1.4 论文的主要内容  11-13
2 绕线机控制系统的整体设计  13-16
  2.1 绕线机的功能及要求  13
  2.2 绕线机系统的主要硬件配置  13-14
  2.3 绕线机系统的整体设计  14-15
  2.4 关键技术问题  15-16
3 伺服电机的控制电路设计  16-25
  3.1 伺服电机简介  16
  3.2 伺服驱动与 PLC 接口介绍  16-18
  3.3 交流伺服电机控制方式选择  18-19
  3.4 交流伺服电机的主回路设计  19-20
  3.5 交流伺服电机的控制回路设计  20-24
  3.6 控制系统整体连接图  24-25
4 绕线机控制系统软件设计  25-45
  4.1 系统软件设计准备  25-26
  4.2 PLC 与 LabVIEW 通信的实现  26-31
  4.3 LabVIEW 程序编写  31-36
  4.4 PLC 程序的编写  36-45
5 绕线机控制系统测试  45-50
  5.1 LabVIEW 前面板  45
  5.2 绕线机操作流程简介  45-46
  5.3 实现的绕线功能展示  46-48
  5.4 功能测试分析  48-50
6 全文总结  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-54

基于LabVIEW与PLC的脉冲磁体绕线机控制系统的设计与实现

内容摘要

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