摘要：本设计内容主要是使用PLC作为控制器来实现直线电动执行器的工作。电动执行器，广泛应用于各类工业行业机械设备当中。作为控制环节，他能够精准地实现远程控制。本片设计开始时，主要诠释了电动执行器在国内外的发展情况。现今时代发展迅速，对电动执行器的要求也提高了很多。在自动化工业普及的社会我们更需要创新发明来应对时代的变迁。本文针对了系统的机械结构和控制电路进行设计,并对PLC控制器、步进电机、步进电机驱动器、滚珠丝杠、光栅尺和联轴器等分别作出陈述。根据设计要求，对电动机输出转矩、滚珠丝杠校核等一系列部件都做出了相应的计算。主要设计方案为：光栅尺输出脉冲，通过PLC控制器的高速计算端口传输给PLC，PLC根据程序来给步进电机驱动器发送指令，步进电机驱动器发送脉冲信号给步进电机使步进电机产生旋转运动，再由滚珠丝杠把旋转运动变成直线运动来达到设计要求。

关键词：电动执行器；控制；光栅尺；PLC；步进电机；滚珠丝杠

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 设计的背景和意义-1

1.2 概述-1

1.2.1 国内发展现状-1

1.2.2 国际状况-2

第二章 总体方案的设计-3

2.1 设计要求-3

2.2 电动执行器的结构及运动的实现-3

2.2.1总体框图-3

2.2.2 执行机构运动与控制的说明-3

第三章 机械结构设计-4

3.1电机型号的确定-4

3.1.1电动机类别选择与阐述。-4

3.1.2步进电机的计算及选型-4

3.1.3步进电机驱动时的必要参数-5

3.1.4步进电机输出轴上转动惯量的计算-5

3.2 滚珠丝杠减速器的设计-5

3.2.1滚珠丝杠选型与计算-6

3.2.2滚珠丝杠副的载荷及转速计算-6

3.3联轴器的选型-6

3.4直线导轨的特点及选用-7

第四章 控制系统设计-10

4.1 控制方案-10

4.2 硬件系统配置-10

4.3 步进电机驱动器的选型-10

4.4 光栅尺的选型-14

4.4.1 光栅尺的工作原理-14

4.4.2 检测与数据处理-15

4.5 PLC控制器的型号选用-15

4.6 光栅尺与PLC的连接-17

4.7 主电路的设计与说明-17

4.8 控制部分程序的设计-18

第五章 总结与展望-26

致谢-27

参考文献-28