摘 要

在经历了几十年的发展以来，伺服系统的控制性能变得越来越高，逐渐在军事武器、生活家居、控制工业上得到了广泛的应用。尤其在工业生产过程中，各种工业控制设备既节省了人工成本，又提高了工作效率，已被越来越广泛地使用。本设计将针对埃斯顿PRONET系列伺服驱动器进行上位控制器的研究，使用简单的51单片机进行控制，克服了市场上控制器的价格昂贵，控制复杂等缺点，具有很强的实用性。

在本设计中，分别完成了对PRONET伺服驱动器上位控制系统硬件和软件的设计，在硬件上，选用传统的51单片机作为中央处理器，主要完成了在计算机信号与单片机信号之间的连接和单片机输出信号与伺服驱动器输入信号之间的连接。在单片机与PC机的通讯中使用8路主令电器接口控制信号的通断，使用光耦隔离提供稳定的输入信号。在单片机与伺服驱动器的通讯中，输出信号由光电耦合器进行隔离，再通过继电器将信号进行数字量与模拟量的相互转换，控制驱动器的信号分配，输入脉冲指令信号驱动伺服电机。在软件上，使用Protues完成上位控制器原理图的设计，通过上位编码语言对整个上位控制装置进行信号的输入。

关键词：伺服系统；上位控制；继电器

Abstract

Servo system has undergone several decades of development and change, with its excellent performance in air-conditioning, robotics, military radar and other fields have been widely used. Especially in the process of industrial production, a variety of industrial control equipment not only save labor costs, but also improve efficiency, has been more widely used. At present, domestic mainstream servo drive brands are: Central China, time, Eston and so on. The design will be aimed at the Eston Pronet Series servo driver for the study of the upper controller, the use of a simple 51 single-chip control, overcome the market cost of the controller, control complex and other shortcomings, with strong practicality. In this paper, the hardware and software of the upper control system of the Pronet servo driver are designed, and the traditional 51 single chip computer is used as the central processing Unit, and the connection between the signal of computer and SCM and the input signal between the output signal and the servo driver is completed. The USB connection is used in the communication between MCU and PC to provide a stable input signal. In the communication with the servo driver, the signal is separated by the optical coupling, and then the signal is driven by the relay to drive the servo motor. In the software, using Protues to complete the design of the master controller schematic diagram, through the program language to the entire upper control device for signal input.

Keywords: servo system; upper control; singlechip microcompute

目录

第一章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2伺服系统上位控制器的研究现状

1.3本文的研究重点

1.4 本章小结

第二章 系统总体硬件设计

2.1系统整体方案

2.2 AT89C51介绍

2.3主令电器接口

2.4驱动接口电路

2.5本章小结

第三章 典型伺服系统产品介绍

3.1 Pronet系列概况

3.2名称与安装

3.2.1驱动器名称

3.2.2驱动器安装

3.3驱动器配线

3.3.1主电路配线

3.3.2信号接口电路配线

3.4 本章小结

第四章 硬件电路设计

4.1总体电路设计

4.2主令信号接口电路

4.2.1基本概念介绍

4.2.2主令电路设计

4.3驱动接口电路

4.3.1模拟指令输入电路

4.3.2位置指令输入接口

4.3.3顺序输入接口电路

4.4电源电路

4.5其他输出接口电路

4.6伺服检测与报警

4.7 本章小结

第五章 上位编码设计

5.1基本功能参数

5.2主流程设计

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

6.3本章小结

致谢

参考文献

前言

伺服控制系统如今已成为现代工业控制中不可缺少的一部分，像工控机、PLC等技术已经广泛地应用于人们的生产生活中。在国内，针对伺服系统的上位控制技术相对薄弱，但随着不断地引进国外先进技术与不断的发明创新，在控制系统上取得了不错的成就。但同时，在硬件上的设计还有待欠缺，目前市场上的伺服控制装置价格比较昂贵，在一些中小型企业中还不能做到生产过程的高度自动化。针对这些问题，本次研究使用价格低廉的51单片机完成伺服系统的上位控制装置设计，配合伺服驱动器与伺服电机完成简单的电机控制。主要完成单片机开关输入信号和单片机与伺服驱动器输入信号之间的处理。本上位控制装置适用于小型控制系统，价格低廉，设计简单，具有很好的推广性。

第一章 绪论