物料分拣直线轨道车的运动控制系统设计.doc

摘要：随着自动化的快速发展，直线轨道车不仅在化工、仓储及机械制造等工业领域得到广泛应用，而且在无人药店、无人售货店等民用领域也得到快速的发展。通过目前国内现有的定位方式进行比较，根据优缺点，将激光测距应用于控制系统的定位环节。该系统以西门子 PLC S7-200 为控制器、通过伺服驱动器控制电机行走、以激光测距仪为位置反馈元件组成闭环控制结构，实现轨道车的定位与运动。

本文设计的物料分拣直线轨道车的运动控制系统设计在4m的直线行程，其定位精度达到了±1cm，稳定性好，满足设计要求。轨道车定位系统采用激光测距与PLC控制系统连接，提高了系统的可靠性；实时并且准确获得当前所处的位置，使机轨道车的操作动作时间缩短，效率得到提高；构造可靠简易，系统的性价比较高。

关键词：伺服系统；直线轨道车；自动控制；西门子

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1课题研究背景和意义-1

1.2物料分拣直线轨道车简介-1

1.2.1物料分拣直线轨道车轨道车定位方式简介-1

1.2.2伺服系统的组成及含义-3

1.2.3减速器的简介-4

第二章 物料分拣直线轨道车的结构设计和硬件选型-7

2.1轨道车技术要求-7

2.2硬件选配与结构示意-7

2.3系统扭矩-8

2.4减速比的确定-8

2.5伺服电机额定参数-9

2.6该物料分拣直线轨道车驱动部分构成-9

第三章 轨道车定位及误差修正-10

3.1定位与误差修正-10

3.2控制方式概述-10

3.2.1开环控制系统概述-10

3.2.2闭环控制系统概述-11

3.2.3实际要求分析-11

3.3控制器与其通信端口-12

3.4激光测距装置-12

3.5定位规则-13

3.5.1轨道车初始化-13

3.5.2运动方向和速度的确定-13

3.5.3运动流程图-13

第四章 西门子V80伺服系统-15

4.1西门子V80伺服系统简介-15

4.2西门子V80伺服系统硬件部分-15

4.2.1西门子V80伺服驱动器-15

4.2.2西门子V80伺服电机-17

4.2.3输入输出信号连接电缆（X1）-18

4.2.4电机电源连接电缆（X20）-18

4.2.5伺服电机编码器连接电缆（X2）-18

4.2.6动力线进线电缆元件型号（X10）-19

第五章  PLC硬件接线与程序调试-21

5.1基于西门子S7-200控制的V80伺服系统硬件部分-21

5.2 通过控制器PTO功能实现V80的伺服控制-22

5.3 WINCC仿真界面-25

5.4 轨道车运动程序的设计-26

5.4.1确定运动速度的程序设计-26

5.4.2确定运动方向的程序设计-26

结束语-27

致  谢-28

参考文献-29