自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)報(bào)告(已修改)
2025-08-01 04:46 本頁(yè)面
【正文】 東北大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：位置和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)班級(jí)：自動(dòng)化140X班學(xué)號(hào)：2014XXXX姓名：XXX指導(dǎo)教師：閆士杰 錢曉龍?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)間：2017年6月19日~2011年7月7日目錄 3 3（三道題） 3 4 4 52正文 5 5 5 10 11 11 11 14 15 EB8000人機(jī)界面使用原理 15 15 15 16 17 19 19 20 20 203結(jié)論 21 21 21 21 23 24 ..................................................................................................................224參考文獻(xiàn) 255附錄 231. 引言可編程控制器自從問(wèn)世至今[1]，發(fā)展的非常迅速。可編程控制器作為當(dāng)代電控裝置的主導(dǎo)，以作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)設(shè)備列入生產(chǎn)當(dāng)中。特別是20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以16位及32位微計(jì)算機(jī)為核心的PLC得到了迅速的發(fā)展，從而使得PLC在設(shè)計(jì)上、使用性能方面以及價(jià)格方面都取得了很大的突破，在控制能力得到了很大的提高的同時(shí)，功耗以及體積也相對(duì)減少好多，性能得到了提升并且成本也得到了節(jié)約，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖像顯示等技術(shù)的發(fā)展，使PLC的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。PLC己成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)控制的一大支柱設(shè)備，作為自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生，要在今后的工作崗位充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)制造等行業(yè)的高度自動(dòng)化，PLC技術(shù)無(wú)疑是我們必須掌握的基本技能，因此，此次課設(shè)以ROCKWELL850PLC為學(xué)習(xí)對(duì)象，結(jié)合520變頻器、電機(jī)、滑塊、威綸觸摸屏等組成一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單的軟件學(xué)習(xí)和編程學(xué)習(xí)，加上在專業(yè)課上學(xué)到的自動(dòng)控制的理論知識(shí)，完成一系列任務(wù)，達(dá)到我們對(duì)PLC的更深層面的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)。（三道題）定位跑：滑塊移動(dòng)指定距離要求在屏幕上顯示當(dāng)前距離，計(jì)時(shí)時(shí)間和變頻器給定頻率。輸入量包含啟動(dòng)、停止和回原點(diǎn)按鈕，以及滑塊運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位置。所有顯示和輸入精度均為小數(shù)點(diǎn)后兩位。距離輸入和當(dāng)前位置顯示單位為cm，變頻器給定頻率單位為Hz，計(jì)時(shí)時(shí)間單位為s。計(jì)時(shí)要求從按下啟動(dòng)按鈕開(kāi)始，滑塊到達(dá)目標(biāo)位后停止計(jì)時(shí)，并將運(yùn)行時(shí)間顯示在屏幕上。若在運(yùn)行途中按下停止或回原點(diǎn)按鈕，則要直接將計(jì)時(shí)時(shí)間清零，在回原點(diǎn)過(guò)程中不計(jì)時(shí)。折返跑：滑塊進(jìn)行三次折返運(yùn)動(dòng)后停止要能夠輸入三個(gè)折返點(diǎn)以及最后停止點(diǎn)的位置。，。計(jì)時(shí)要求使用四個(gè)顯示控件分別顯示每一段計(jì)時(shí)時(shí)間。三個(gè)按鈕要求同上題。顯示要求同上題?？鐧谂埽夯瑝K到指定位置按照指定的速度通過(guò)，到達(dá)最終位置總時(shí)間最短為優(yōu)勝。此題要求加入當(dāng)前速度顯示，以及該設(shè)備所能夠達(dá)到的最大速度，單位cm/s。三個(gè)指定位置分別為7cm，14cm，21cm，最終停止于25cm處。三個(gè)位置處的經(jīng)過(guò)速度由屏幕輸入，但輸入的不是真實(shí)速度，而是一個(gè)百分比，各處的真實(shí)速度要通過(guò)這個(gè)百分比乘以最大速度得到。顯示要求包含計(jì)時(shí)時(shí)間，當(dāng)前位置，實(shí)際速度，計(jì)算得到的速度給定和通過(guò)各處的實(shí)際速度值。不需要顯示當(dāng)前給定頻率。l 屏幕要求：觸摸屏畫面共做四個(gè)，一個(gè)主畫面三個(gè)分畫面，主畫面中包含三個(gè)分畫面的進(jìn)入按鈕即可，分畫面可以返回至主畫面。l 按鈕要求：三個(gè)按鈕均要求使用復(fù)歸型按鈕。啟動(dòng)按鈕按下后滑塊開(kāi)始移動(dòng)；如果滑塊已在目標(biāo)位，則按下后滑塊不移動(dòng)。停止按鈕按下后滑塊若正在運(yùn)行，則立即停止；若滑塊未移動(dòng)，則保持停止。回原點(diǎn)按鈕按下后滑塊若正在移動(dòng)，則立刻停止當(dāng)前移動(dòng)，運(yùn)行至原點(diǎn)后停止；否則直接回歸至原點(diǎn)后停止。 此次課設(shè)以ROCKWELL850PLC的學(xué)習(xí)為主，學(xué)習(xí)用PLC控制自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本方法。為了完成三道題目的要求，必須首先從對(duì)PLC等硬件組成系統(tǒng)的了解開(kāi)始，進(jìn)一步掌握相關(guān)軟件的安裝、使用等，然后要在深刻理解850編程原理和對(duì)應(yīng)屏幕編程原理的基礎(chǔ)上，不斷鍛煉自己的思維編程能力，在擁有嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的基礎(chǔ)上，把學(xué)到的專業(yè)知識(shí)靈活運(yùn)用，才能把三道題目的要求一一實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，還要求我們掌握處理常見(jiàn)錯(cuò)誤能力、團(tuán)隊(duì)合作能力以及獨(dú)立思考能力。l 完成所用軟件（包括屏幕、PLC等）的下載、安裝、建立工程；l 根據(jù)題目要求完成三道題目l 仔細(xì)檢查程序，完成實(shí)驗(yàn)效果驗(yàn)收考核l 撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告并進(jìn)行答辯l 6月19號(hào)：自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)動(dòng)員大會(huì)l 6月20號(hào)6月21號(hào)：課程設(shè)計(jì)培訓(xùn)課程l 6月22號(hào)6月29號(hào)：課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練l 6月31號(hào)：課程設(shè)計(jì)程序驗(yàn)收l(shuí) 7月1號(hào)7月6號(hào)：課程設(shè)計(jì)報(bào)告l 7月7號(hào)：課程設(shè)計(jì)結(jié)題答辯2正文本次課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件部分主要由羅克韋爾850PLC、變頻器5威綸觸摸屏、絲桿及滑塊4部分組成。每一部分硬件特性的簡(jiǎn)單介紹如下：1) 羅克韋爾850PLC： Rockwell 850 PLC實(shí)物圖850PLC的功能圖如下圖所示 PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖850PLC的組成部分如下圖所示 PLC的基本組成* CPU 模塊：? 微處理器：Z80A 8031 8085 8086 80286? 存儲(chǔ)器： 系統(tǒng)存儲(chǔ)器：ROM 用戶存儲(chǔ)器：RAM EPROM E2PROM* I/O 模塊：? 數(shù)字量：采用光電耦合器或隔離脈沖變壓器，與CPU 隔離，防干擾a．交流： 110V 220Vb．直流： 24V 12V 或5V TTL 電平c．繼電器型：無(wú)源輸出? 模擬量：直流信號(hào)（4~20mA 1~5V –10V~+10V 0~10V）a．滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成8 位、10 位、12 位的二進(jìn)制信號(hào)b．將CPU 的二進(jìn)制信號(hào)轉(zhuǎn)換成滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)的直流信號(hào)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)* 特殊模塊：高速計(jì)數(shù)、熱電偶或熱電阻、各種定位模塊、各種編碼器模塊、ASCⅡ/BASIC 模塊、通信模塊* 編程設(shè)備：專用、電腦* 電源模塊：將交流? 直流 外掛、內(nèi)置850PLC工作原理如下圖所示 850PLC的工作原理* 上電及內(nèi)部處理：上電后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行一些初始化工作。如：硬件初始化，I/O 模塊配置檢查，停電保護(hù)，設(shè)定及其它初始化處理。* 掃描過(guò)程：? 輸入掃描：在具體的用戶程序執(zhí)行前，每次掃描過(guò)程都首先要讀入各輸入模塊的全部輸入狀態(tài)，存放在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中（如輸入映像
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