文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于PLC的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统的设计与实现
姓名:黄灿灿
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:彭涛
2011-01-07
华中科技大学硕士学位论文
摘要
强磁场作为一种非常规极端条件,越来越多地应用于科学技术研究。制造性能
优异的强磁场装置,需要精确可靠的计算,也需要精密细致的绕制和加工。绕线机
作为重要的加工制造设备,广泛应用于工业领域的各行各业。为强磁场装置设计性
能优异、控制精密的绕线机,是一项很重要的工作。本文就脉冲磁体绕线机的电机
控制系统展开研究,学习并掌握其实现原理,结合实验室需求,设计并实现了基于
PLC 的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统。主要内容如下:
对绕线机技术实现方案进行了研究综述;分析脉冲磁体绕线过程,结合实验室
原有脉冲磁体绕线机的性能,分析原有设备在绕线过程中存在的不足;提出了新绕
线机系统需要实现的功能和解决的问题;分析了步进电机和交流伺服电机的原理和
特点,对它们应用于绕线机系统的优势及劣势进行分析;分析了 PLC 的原理及特点,
对 PLC 应用于绕线机控制系统的可行性和可靠性进行了研究。
详细介绍了基于 PLC 的脉冲磁体绕线机伺服电机控制系统的设计实现过程。在
新系统中,分析并提出速度配合和位置系统建立的方案;利用 PLC 和伺服电机系统,
从最小系统实现开始,逐步扩充功能,解决细节问题,处理换向、减速、数据保存
和恢复、人机交互等系统中面临的实际问题。
进行了初步的空载调试,两个电机在稳态情况和动态情况下都能够实现精确配
合,能够实现脉冲磁体绕线机绕线过程中的各种功能,具有较好的交互能力,证明
了设计的可行性和有效性,为后期样机设计打下了坚实基础。

关键词: 脉冲磁体绕线机 PLC 交流永磁同步电机
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
High ic field, as an abnormal and extreme condition, is widely used in science
and technology research. Making good performance high ic facility need accurate
and reliable calculation, as well as careful and precise winding and manufacturing
process. Winding machine is important manufacturing equipment, it is extensively used
in industrial area. It is very important to design well performed and precisely controlled
winding machine for high ic device. This paper is focused on the motor control
system for pulsed winding machine. A PLC based servo motor control system for
pulsed winding machine is designed and implemented according to the
laboratory need. The following are the main contributions of this paper:
Implementation schemes of winding machine are briefly introduced, and the winding
process for pulsed is analyzed. Weak points of existed winding machines are
discussed, and a new system is proposed to solve these problems. Stepping motor and
PMSM are analyzed, feasibility and reliability of PLC applied in the control system is
also discussed.
Detailed introduction of the control system is given. In the new