1.伺服电机的选择

根据题目所给出的ASD—B2—1521—B型伺服驱动器，对照伺服驱动器说明书选取相应的伺服电机，型号为：ECMA—E21315□S（S=22mm），其详尽规格参数见图1。

图1

2.伺服驱动器的选择

题目给出ASD—B2—1521—B型伺服驱动器，其规格参数见图2。

图2

其位置控制信号及速度控制信号原理图分别如图3和图4所示

图4速度模式标准接线

驱动器通用的输入信号及其功能详解

一般信号详细说明

3.系统连接图的确定

在伺服驱动器的基础上，在连接上PLC模块，即可得到伺服驱动器控制伺服电机的系统。

系统连接图如图6：

图6PLC控制系统连接图

4.PLC模块

4.1分析工艺流程及控制要求

由数控机床的进给系统中，传动件要快速移动到加工位置、以加工速度进行加工、快速退回原来位置等要求，那么对应的传动轴传动伺服电机则要求快速正转，以加工速度正转、以加工速度反转、快速反转等。一次，PLC指要控制伺服电机以一定的速度精确地正、反转一定圈数来控制传动件的位置和移动速度。

4.2分析输入输出信号的性质

由机床进给系统动作的分析得：

输入信号有：A相脉冲，B相脉冲，正转按钮SB1，反转按钮SB2，增速按钮SB3，减速按钮SB4，启动按钮SB5，停止按钮SB6。

输出信号：正转Y30、反转Y31指令1、2；增速Y32指令3，减速按钮Y33指令4。

4.3估算PLC的规模

表1I/O地址分配表

输入信号

输出信号

名称

代号

输入点编号

名称

代号

输出点编号

A相脉冲

A

X6

正传

FWD

Y6

B相脉冲

B

X7

反转

REV

Y7

正传按钮

SB1

X0

指令1

Y30

反转按钮

SB2

X1

指令2

Y31

增速按钮

SB3

X2

指令3

Y32

减速按钮

SB4

X3

指令4

Y33

启动按钮

SB5

X4

停止按钮

SB6

X5

PLC是20世纪70年代发展起来的以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的新型自动控制技术。根据《数控技术课程设计》第3章.3.4.2PLC选型，在统计处的I/O点数基础上增加15%~20%的备用量，以便以后调整和扩展。

PLC模块原理图如图7所示。

图7PLC模块原理图

梯形图如图5-2所示。

图8梯形图

程序：LDX0

OUTY6

LDX1

OUTY7

LDX2

INCD10

LDX3

DECD10

4.4PLC的选用

根据前述统计出的输入输出点数，选用三菱公司的FX2N系列的FX2N-32MT型PLC（输入点数：16，输出点数：16）。

其性能指标如下：

表2一般技术指标

环境温度

使用温度0-55°，存储温度-20－70℃

环境湿度

使用湿度35%-85%RH（无凝露）

防震性能

JISC0911标准，10—65Hz，0.55mm，3轴方向各2次

抗冲击性能

JISC0912标准，10G，3轴方向各3次

抗噪声性能

用噪声模拟器产生电压为1000V，脉宽1μs，30—100Hz的噪声

绝缘耐压

AC1500V，1min

绝缘电阻

5MΩ以上

接地电阻

独立接地，如有接地困难，可以不接地

使用环境

无腐蚀气味，无尘埃

表3输入技术指标

项目

DV24V输入

型号

FX2N的X0—X17

FX2N的X10—

输入信号电压

DC24V

输出信号电压

7mA/DC24V

5mA/DC24V

输入阻抗

3.3kΩ

4.3kΩ

输入ON电流

4.5mA以上

4.5mA以上

输出OFF电流

1.5mA以下

1.5mA以下

输入响应时间

约10ms

输入信号形式

无电压触点，或NPN集电路开路输出晶体管

电路隔离

有关电耦合器隔离，

输入状态显示

输入ON时LED灯亮

表4输出技术指标

项目

晶体管输出

外部电源

DC—30V

最大负载

阻性负载

1.5A/1点，0.8A/4点

感性负载

12W/DC24V

灯负载

1.5W/DC24V

开路漏电流

0.1mA以下

响应时间

ON是：0.2ms；OFF时,0.2ms；大电流0.4ms

电路隔离

光电耦合器隔离

输出动作显示

光电耦合器驱动时LED灯亮

5.开关及保护元件的选择

基本元器件：正转启动按钮：SB1；反转启动按钮：SB2；增速按钮SB3：减速按钮SB4；熔断器（保险丝）：FU；热继电器：FR；电磁式继电器：KM。

5.1开关保护元件的选择:

在电路中涉及各种开关，主电路上选用一个低压断路器以保护电路，控制三相交流电动机的开关我选择一般三极电源转换开关，其他部位用主令按钮开关控制，由于开关形状和具体参数均不复杂，在此不做具体介绍，其图形符号和文字符号如下。

接触器熔断器

热继电器

图9开关和按钮

6.变压器的选择

作用：将三相交流380V电压转变为三相交流220V电压

变压器示意图：

图10变压器示意图

变压器选择：控制变压器（380V/36V/220V）型号:BK-150，如下图所示

BK-150控制变压器

7.热继电器的选择

热继电器起电动机的过载保护的作用，由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。其整定值的大小一般根据负载的计算电流进行整定，一般为额定电流的1.05~1.1倍。

，

。根据通过电流的要求选择JR29-16型热继电器，如右图所示。

图11热继电器图形符号和文字符号

（1）用途及使用范围:

适用于交流50HZ/60HZ，主电路额定工作电压至660V，电流额定0.1-500A的电力系统中，供三相感应电动机的过载和断相保护之用。

（2）产品型号及意义: