時(shí)間：2022-12-22 09:39:34
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plc是西門(mén)子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)在在提升機(jī)操作保護(hù)系統(tǒng)中，應(yīng)用得到最廣泛的就是西門(mén)子公司的產(chǎn)品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的操作保護(hù)系統(tǒng)。下面是各個(gè)硬件模塊的功能介紹：
（1）電源模塊：將220V的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成24V的直流輸出電壓，以供其它模塊使用。
（2）CPU模塊：控制總線上模塊與模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞，并執(zhí)行用戶輸入的程序。
（3）32路輸入模塊：該輸入模塊一共有3塊，它的作用是將PLC外部的信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的可進(jìn)行處理的信號(hào)。
（4）16路輸出模塊：該輸出模塊一共有2塊，它的作用是將PLC內(nèi)部可處理的信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠控制提升機(jī)系統(tǒng)的外部信號(hào)，來(lái)控制提升機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行工作。
（5）轉(zhuǎn)換模塊：此模塊分為兩類(lèi)模塊：一類(lèi)是是A/D模數(shù)，它的作用是將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，便于PLC系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別和處理；另一類(lèi)是D/A模塊，它的作用與A/D模塊的作用恰恰相反，它是將PLC內(nèi)部可處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成連續(xù)信號(hào)。
（6）通信模塊：它的作用是：確保各模塊與各模塊之間的通道流暢，再就是確保模塊與上位機(jī)之間的通道流暢，保證信號(hào)從各模塊傳送給上位機(jī)時(shí)，可以使上位機(jī)做出相應(yīng)的響應(yīng)。
（7）計(jì)數(shù)模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計(jì)數(shù)模塊的作用都是計(jì)數(shù)，兩塊模塊分別是對(duì)主滾動(dòng)筒上的和導(dǎo)向輪上的編碼器進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2PLC操作保護(hù)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
PLC是西門(mén)子公司的產(chǎn)品，它不需要用戶自主進(jìn)行編程，能夠好好地滿足用戶的需要，下面是它的軟件模塊，軟件模塊的主要作用就是存放程序，它的軟件模塊有下列幾種：
（1）組織模塊（OB）：它的作用是保證接口通道流暢，保證CPU操作系統(tǒng)和用戶程序之間的通道流暢。對(duì)用戶程序的循環(huán)處理工作主要是由OB1模塊來(lái)完成的，剩余的OB模塊用來(lái)對(duì)特定事件做出響應(yīng)和中斷。
（2）功能模塊（FB）：它是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，它在執(zhí)行時(shí)必須帶有即時(shí)數(shù)據(jù)模塊，并且每次用戶程序?qū)B進(jìn)行調(diào)用時(shí)可提供新的參數(shù)。
（3）功能模塊（FC）：它也是可多次調(diào)用的邏輯功能模塊，但是它在執(zhí)行時(shí)不需要帶有即時(shí)數(shù)據(jù)模塊，這也是它與FB模塊的最大區(qū)別，并且每次用戶程序?qū)C進(jìn)行調(diào)用時(shí)可提供新的參數(shù)。
（4）數(shù)據(jù)模塊（DB）：數(shù)據(jù)模塊用來(lái)存放各種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，它在PLC存儲(chǔ)器開(kāi)辟另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。
根據(jù)用戶的要求和本身系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要求，用戶程序可以自行選擇軟件模塊的構(gòu)成形式,其中軟件模塊有以下幾種，各個(gè)軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個(gè)軟件模塊的作用是用來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)，主要是用來(lái)計(jì)算計(jì)數(shù)模塊中的脈沖個(gè)數(shù)；DB1和DB2兩個(gè)軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個(gè)軟件模塊計(jì)算出的計(jì)數(shù)模塊的脈沖個(gè)數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)模塊將數(shù)據(jù)和信號(hào)流暢而準(zhǔn)確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來(lái)處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機(jī)電壓和電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速、軸承壓力、提升速度和載荷等；FC93軟件模塊的作用是制動(dòng)，主要是對(duì)電氣施閘類(lèi)故障進(jìn)行制動(dòng)處理；FC114軟件模塊的作用是用來(lái)處理PLC內(nèi)部信號(hào)，并產(chǎn)生控制信號(hào)，像回路的安全和保障、故障的報(bào)警和液壓器件的制動(dòng)等等；FC5軟件模塊的作用是進(jìn)行邏輯運(yùn)算和閉鎖，主要是對(duì)輸入到PLC內(nèi)部的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算并產(chǎn)生控制指令來(lái)控制提升系統(tǒng)的各個(gè)部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類(lèi)故障，這類(lèi)故障主要是立即施閘類(lèi)故障；FC94軟件模塊的作用也是對(duì)施閘類(lèi)故障進(jìn)行處理，這類(lèi)施閘類(lèi)故障主要是提升終了施閘類(lèi)故障；FC95軟件模塊的作用是處理報(bào)警類(lèi)故障，當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，主要是由該模塊進(jìn)行處理；PLC的啟動(dòng)組織模塊是OB100軟件模塊，在系統(tǒng)啟動(dòng)后該組織模塊只可運(yùn)行一次，以后的循環(huán)程序就不會(huì)再運(yùn)行了，在該組織模塊中有關(guān)參數(shù)和程序可隨著用戶的需要進(jìn)行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來(lái)存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環(huán)運(yùn)行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實(shí)現(xiàn)特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進(jìn)行循環(huán)調(diào)用，采用這樣的程序設(shè)計(jì)可以使我們的程序設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，調(diào)試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)中斷的組織模塊，采用M/T法可以計(jì)算出提升機(jī)的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機(jī)的轉(zhuǎn)速；Z是旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)一圈時(shí)所輸出的脈沖的個(gè)數(shù)；M1為計(jì)數(shù)器M1所記的脈沖個(gè)數(shù)；M2為計(jì)數(shù)器M2所記的脈沖個(gè)數(shù)；f為脈沖頻率（高頻時(shí)鐘脈沖）。
3結(jié)束語(yǔ)
高職教育的主要目標(biāo)就是培養(yǎng)出真正掌握專(zhuān)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用型人才，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力以及實(shí)際能力。而在企業(yè)實(shí)際工作中，需要的就是真正掌握專(zhuān)業(yè)技能并且能夠在實(shí)踐中很好的應(yīng)用的技術(shù)人員。作為一門(mén)機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課程，PLC應(yīng)用技術(shù)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力、提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)有著非常重要的作用。PLC應(yīng)用技術(shù)這門(mén)課程的培養(yǎng)目標(biāo)就在于讓學(xué)生在了解工業(yè)控制對(duì)象的特點(diǎn)以及要求的基礎(chǔ)上，能夠正確選擇以及設(shè)計(jì)控制方案，熟悉相關(guān)的使用以及維修的知識(shí)，并且能夠在實(shí)踐中掌握PLC控制系統(tǒng)的安裝以及調(diào)試方法。在教學(xué)中應(yīng)充分注意到本課程的課程特點(diǎn)，注重對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力。在知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)以及素質(zhì)培養(yǎng)等三方面進(jìn)行對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)。
2高職《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題
第一，教學(xué)理念落后，特色不夠明顯。目前，在實(shí)際教學(xué)中，教師一般只注重理論知識(shí)的講授，過(guò)于注重在理論知識(shí)體系方面的完整性，而很少注意到實(shí)際操作的聯(lián)系，以及項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，這也就意味著教師忽視了高職教育的主要目標(biāo)，忽視了對(duì)學(xué)生實(shí)際操作以及技術(shù)應(yīng)用方面的能力的培養(yǎng)。在一定程度上脫離了高職院校的辦學(xué)目標(biāo)。第二，教材內(nèi)容分配不合理。雖然圖書(shū)市場(chǎng)上有關(guān)PLC應(yīng)用技術(shù)的書(shū)籍有很多，但是并不是每一本都能夠適合對(duì)高職院校學(xué)生的應(yīng)用，而且真正能夠符合高職院校教學(xué)目標(biāo)的教材還很少，很多高職院校使用的是本科院校所應(yīng)用的教材，這種教材在很大程度上是缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)的，并不能很好的反應(yīng)高職院校的特點(diǎn)，不能培養(yǎng)出掌握專(zhuān)業(yè)技能的應(yīng)用型人才。因此，應(yīng)對(duì)教材進(jìn)行新的改版以及組織安排。第三，師資隊(duì)伍對(duì)教學(xué)模式的適應(yīng)力差。在新時(shí)期，教師一般都沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，沒(méi)有根據(jù)社會(huì)的要求，沒(méi)有根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改革，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式是難以適應(yīng)新時(shí)期的學(xué)生的，難以吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
3實(shí)際教學(xué)的方法
3.1項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法
在教學(xué)過(guò)程中加入項(xiàng)目教學(xué)，將教與學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，可以通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)的方法，以任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，在完成任務(wù)的過(guò)程中掌握相關(guān)知識(shí)以及操作技能。教師可以項(xiàng)目來(lái)為學(xué)生安排一定的任務(wù)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更具目的性，使學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目調(diào)研、實(shí)施、驗(yàn)收等相關(guān)環(huán)節(jié)來(lái)的訓(xùn)練來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，在實(shí)踐中對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)會(huì)更加牢固，而且，還可以讓學(xué)生在實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。通過(guò)項(xiàng)目實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能以及綜合應(yīng)用能力。
3.2現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法
有條件的學(xué)?？梢詾閷W(xué)生安排一些現(xiàn)場(chǎng)參觀、實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)或者生產(chǎn)一線來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，來(lái)促進(jìn)學(xué)生的感謝認(rèn)識(shí)，有效提高學(xué)生的理解能力，而且現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法可以幫助教師將抽象的理論知識(shí)具體為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，讓學(xué)生更容易理解。
3.3案例教學(xué)法
教師可以根據(jù)自己多年的教學(xué)以及研究經(jīng)驗(yàn)的積累，為學(xué)生講解一些企業(yè)的實(shí)際案例，通過(guò)實(shí)際案例來(lái)將抽象的知識(shí)具體化，使一些專(zhuān)業(yè)的概念、理論更加簡(jiǎn)單、形象，更容易理解，還能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性。讓學(xué)生通過(guò)對(duì)具體案例的理解來(lái)提高其識(shí)別問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力。
4PLC應(yīng)用技術(shù)教學(xué)改革的主要措施
4.1改變教學(xué)理念
要想進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐的改革，教師首先要做的就是改變?cè)械膫鹘y(tǒng)觀念的束縛，要充分了解高職院校的教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合社會(huì)的需要以及企業(yè)的需求來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)教育。在教學(xué)中，拋棄傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)，要加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，有效協(xié)調(diào)知識(shí)、能力、素質(zhì)三者之間的關(guān)系。
4.2改革教學(xué)環(huán)境
加強(qiáng)對(duì)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)、提高?？梢怨膭?lì)教師到生產(chǎn)一線工作一段時(shí)間，讓教師不僅有效理解理論知識(shí)，還具有一定的實(shí)際動(dòng)手能力，掌握基本的操作技能，通過(guò)自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)全方位的對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。同時(shí)高職院校還可以聘請(qǐng)一些在相關(guān)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)。教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)多媒體資源的利用，向?qū)W生講授一些前沿的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，緊跟時(shí)代步伐。
4.3改革考核方式
在課程教學(xué)之后的考核對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的導(dǎo)向作用，因此需要對(duì)考核方式進(jìn)行改革，可以將課程知識(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，增加實(shí)踐課程的比重，還可以與一些職業(yè)資格的認(rèn)證進(jìn)行接軌，建立綜合的評(píng)價(jià)體系。
5結(jié)語(yǔ)
PLC，全稱(chēng)ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。采用一類(lèi)可編程的存儲(chǔ)器，相關(guān)人員可以在該存儲(chǔ)器內(nèi)部執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算、順序控制等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類(lèi)型設(shè)備的識(shí)別或生產(chǎn)過(guò)程的控制。PLC技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個(gè)不同的階段，即輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。在輸出采樣階段，PLC可以依次掃描所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將其存入I/O映像區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)，然后轉(zhuǎn)而執(zhí)行用戶程序，控制輸出操作；在用戶程序執(zhí)行階段，PLC可以按照從上到下、自左向右的順序，依次掃描用戶程序，并對(duì)掃描到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會(huì)發(fā)出相應(yīng)的指令，然后依據(jù)I/O映像區(qū)數(shù)據(jù)和相關(guān)狀態(tài)，結(jié)合電路封鎖功能驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。
2、PLC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
作為微機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)繼電接觸控制技術(shù)相互結(jié)合的產(chǎn)物，PLC技術(shù)克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點(diǎn)接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)勢(shì)，具體包括以下優(yōu)點(diǎn)。
2.1功能完善當(dāng)前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號(hào)非常豐富，可以滿足各種工業(yè)控制的需要，而且具有非常完善的邏輯處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算功能，被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過(guò)程中，采取了先進(jìn)的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，PLC具備相應(yīng)的自我檢測(cè)能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，提醒相關(guān)人員處理故障，因此，PLC控制系統(tǒng)具備很高的可靠性。
2.3編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單作為一種工控計(jì)算機(jī)，PLC的接口相對(duì)簡(jiǎn)單，編程容易，其使用的梯形圖語(yǔ)言編程對(duì)工作人員的專(zhuān)業(yè)技能要求較低，不需要面對(duì)復(fù)雜的匯編語(yǔ)言，即使那些不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也可以輕松上手。
2.4維護(hù)方便在PLC技術(shù)中，以存儲(chǔ)邏輯代替了接線邏輯，極大地降低了裝置外部的接線數(shù)量，減少了系統(tǒng)的建設(shè)周期，同時(shí)，也在一定程度上降低了設(shè)計(jì)難度，以便于系統(tǒng)的維護(hù)和管理。不僅如此，PLC可以實(shí)現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過(guò)程，被廣泛應(yīng)用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3、PLC技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用
在電力工程中，PLC技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
3.1開(kāi)關(guān)量控制開(kāi)關(guān)量控制包括以下兩方面的內(nèi)容。
3.1.1斷路器控制在傳統(tǒng)的電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，對(duì)斷路器的控制多是采用繼電器控制的方式，需要使用大量的電磁繼電器，存在許多觸點(diǎn)和聯(lián)接點(diǎn)，進(jìn)而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應(yīng)用和普及，使得軟繼電器逐漸代替了繼電元件，極大地提高了控制系統(tǒng)的可靠性。在PLC控制系統(tǒng)中，操作人員只需要執(zhí)行一些非常簡(jiǎn)單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況，給出正確的操作信號(hào)。同時(shí)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳閘，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進(jìn)行復(fù)雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護(hù)檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入裝置的主要功能是提高供電系統(tǒng)的可靠性，被廣泛應(yīng)用于大型企業(yè)的供電系統(tǒng)中。在原有的備用電源投入系統(tǒng)中，多采用手動(dòng)或自動(dòng)供回電線路的方式供電，在投切過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時(shí)間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應(yīng)用PLC，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行抗干擾，具有可靠性高、操作簡(jiǎn)單、接線方便等優(yōu)點(diǎn)。
課題名稱(chēng)： PLC先進(jìn)控制策略研究與應(yīng)用
1、選題意義和背景。
可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC)具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、功能豐富等強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為目前自動(dòng)化領(lǐng)域的主流控制系統(tǒng)。然而，從目前的應(yīng)用情況來(lái)看，PLC還大都只是承擔(dān)最基本的控制功能，如順序控制、數(shù)據(jù)采集和PID反饋控制。各個(gè)PLC廠家也在其產(chǎn)品中設(shè)計(jì)了PID模塊。雖然PID算法控制有很高的穩(wěn)定性，但對(duì)于一些復(fù)雜控制系統(tǒng)，PID控制很難滿足控制要求，這也使PLC的發(fā)展面臨著一種挑戰(zhàn)。隨著越來(lái)越多的PLC產(chǎn)品與IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)兼容，PLC控制系統(tǒng)越來(lái)越開(kāi)放，將先進(jìn)控制算法嵌入PLC常規(guī)控制系統(tǒng)成為可能。本課題從工業(yè)控制實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，對(duì)PLC的控制功能進(jìn)行深入的研究和探討，以提高和擴(kuò)展PLC控制器的應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍。本課題：PLC先進(jìn)控制策略的研究與應(yīng)用，其目的是通過(guò)研究使一些先進(jìn)控制算法在PLC及組態(tài)系統(tǒng)上得以實(shí)現(xiàn)，并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后最終應(yīng)用到工業(yè)過(guò)程控制中去。
在PLC組態(tài)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制算法，包括預(yù)測(cè)控制算法和模糊邏輯控制算法，形成具有人工智能的控制模塊及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能大大提高系統(tǒng)的控制水平，改善控制質(zhì)量。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，目前PLC生產(chǎn)商的一些產(chǎn)品具備先進(jìn)控制模塊，如模糊模塊。但它們的價(jià)格十分昂貴，且封閉性較強(qiáng)，不適合我國(guó)中小型企業(yè)的工業(yè)改造。因此開(kāi)發(fā)較為通用的先進(jìn)算法實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對(duì)于我國(guó)中小型企業(yè)的工業(yè)改造具有很大的意義，既可降低生產(chǎn)成本，又可提高經(jīng)濟(jì)效益。
模糊控制與預(yù)測(cè)控制是智能控制中技術(shù)較為成熟的分支，因此，研制和開(kāi)發(fā)出適合工業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)先進(jìn)控制開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)模糊控制、預(yù)測(cè)控制嵌入PLC,與常規(guī)控制集成運(yùn)行，讓先進(jìn)控制從教授、專(zhuān)家手中走出來(lái)，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制的工程化、實(shí)用化、轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力，對(duì)縮短控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期，加快先進(jìn)控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提高我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化水平有著重大的意義。
2、論文綜述/研究基礎(chǔ)。
在過(guò)程工業(yè)界，從40年代開(kāi)始，采用PID控制規(guī)律的單輸入單輸出簡(jiǎn)單反饋控制回路己成為過(guò)程控制的核心系統(tǒng)。目前，PID控制仍廣泛應(yīng)用，即便是在大量采用DCS控制的最現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，這類(lèi)回路仍占總回路80%-90%.這是因?yàn)镻ID控制算法是對(duì)人的簡(jiǎn)單而有效操作的總結(jié)和模仿，足以維護(hù)一般過(guò)程的平穩(wěn)操作與運(yùn)行，而且這類(lèi)算法簡(jiǎn)單且應(yīng)用歷史悠久，工業(yè)界比較熟悉且容易接受。
然而，單回路PID控制并不能適用于所有的過(guò)程和不同的要求[4}0 50年代開(kāi)始，逐漸發(fā)展了串級(jí)、比值、前饋、均勻和Smith預(yù)估控制等復(fù)雜控制系統(tǒng)，即當(dāng)時(shí)的先進(jìn)控制系統(tǒng)，在很大程度上滿足了單變量控制系統(tǒng)的一些特殊的控制要求。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，仍有10%-20%的控制問(wèn)題采用上述控制策略無(wú)法奏效，所涉及的被控過(guò)程往往具有強(qiáng)藕合性、不確定性、非線性、信息不完全性和大純滯后等特性，并存在著苛刻的約束條件，更重要的是它們大多數(shù)是生產(chǎn)過(guò)程的核心部分，直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本等有關(guān)指標(biāo)。隨著過(guò)程工業(yè)日益走向大型化、連續(xù)化，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的品質(zhì)提出了更高的要求，控制與經(jīng)濟(jì)效益的矛盾日趨尖銳，迫切需要一類(lèi)合適的先進(jìn)控制策略。自50年代末發(fā)展起來(lái)的以狀態(tài)空間方法為主體的現(xiàn)代控制理論，為過(guò)程控制帶來(lái)了狀態(tài)反饋、輸出反饋、解疆控制、自適應(yīng)控制等一系列多變量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法}s}.上述多變量控制策略有其自身的不足之處，工業(yè)過(guò)程的復(fù)雜性使得建立其正確的數(shù)學(xué)模型比較困難。同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展使得計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，強(qiáng)大的計(jì)算能力可以用來(lái)求解過(guò)去認(rèn)為是無(wú)法求解的問(wèn)題，這一切都孕育著過(guò)程控制領(lǐng)域的新突破。
整個(gè)80年代，出現(xiàn)了許多約束模型預(yù)測(cè)控制的工程化軟件包。通過(guò)在模型識(shí)別、優(yōu)化算法、控制結(jié)構(gòu)分析、參數(shù)整定和有關(guān)穩(wěn)定性和魯棒性研究等一系列工作，基于模型控制的理論體系己基本形成，并成為目前過(guò)程控制應(yīng)用最成功，也最有前途的先進(jìn)控制策略。近年來(lái)，人工智能技術(shù)有了長(zhǎng)足的長(zhǎng)進(jìn)并在許多科學(xué)與工程領(lǐng)域中取得了較廣泛的應(yīng)用。就過(guò)程控制而言，專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊系統(tǒng)是最有潛力的三種工具。專(zhuān)家系統(tǒng)可望在過(guò)程故障診斷、監(jiān)督控制、檢測(cè)儀表和控制回路有效性檢驗(yàn)中獲得成功應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則可以為復(fù)雜的非線性過(guò)程的建模提供有效的方法，進(jìn)而可用于過(guò)程軟測(cè)量和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上。模糊系統(tǒng)不僅是行之有效的模糊控制理論基礎(chǔ)，而且有望成為表達(dá)確定性和不確定性?xún)深?lèi)混合并提煉這些經(jīng)驗(yàn)使之成為知識(shí)進(jìn)而改進(jìn)以后的控制，也將是先進(jìn)控制的重要內(nèi)容。
由于先進(jìn)控制受控制算法的復(fù)雜性和計(jì)算機(jī)硬件兩方面因素的影響，早期的先進(jìn)控制算法通常是在PC機(jī)和UNIX機(jī)上實(shí)施的。隨著DCS功能的不斷增強(qiáng)，更多的先進(jìn)控制策略可以與基本控制回路一起在DCS控制站上實(shí)現(xiàn)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跛衅髽I(yè)都采用了DCS系統(tǒng)或其它智能化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)施先進(jìn)控制與優(yōu)化較大的提升了系統(tǒng)的性能?？梢哉f(shuō)，高性能控制系統(tǒng)，尤其是DCS系統(tǒng)的普及為先進(jìn)控制的應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的硬件和軟件平臺(tái)。國(guó)外從70年代末就開(kāi)始了先進(jìn)控制技術(shù)商品化軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，并在DCS的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制和優(yōu)化。如愛(ài)默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先進(jìn)控制軟件RMPGT和RPID等在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用都集中在自己的DCS系統(tǒng)上。傳統(tǒng)的PLC由于不支持浮點(diǎn)運(yùn)算以及先進(jìn)控制所必須的精確的時(shí)間，因此，除了模糊邏輯控制外，其他的先進(jìn)控制并沒(méi)有在PLG平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。然而，在過(guò)程工業(yè)中大多系統(tǒng)使用先進(jìn)靈活的PLC控制系統(tǒng)，因此1996年Barnes提出了一種基于PC-PLC通訊的混合方式，通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLG的通訊，從而實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制。
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4、論文提綱。
第一章前言
1. I論文研究的目的和意義
1. 2論文研究的主要內(nèi)容及工作簡(jiǎn)述
1. 3國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述
I. 3. 1先進(jìn)控制的發(fā)展及現(xiàn)狀
1 .3 . 2 PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3 . 3 PLC基本控制方法
1. 3. 4 PLC模糊控制器
I. 3. 5 PLC預(yù)測(cè)控制算法
第二章SIMATIC S7-300 PLC及STEP7系統(tǒng)
2.1 SIMATIC 57-300 PLC系統(tǒng)
2.1.1 S7-300 PLC
2.1.2 S7-300 PLC控制系統(tǒng)
2.2 STEP7系統(tǒng)
2.2.1 STEP7功能及結(jié)構(gòu)
2.2.2組態(tài)環(huán)境及編程語(yǔ)言
2.2.3基本控制算法的實(shí)現(xiàn)二
第三章PLC模糊控制器的研究與實(shí)現(xiàn)
3.1模糊控制算法與系統(tǒng)
3.1.1模糊控制理論
3.1.2模糊控制系統(tǒng)
3.1.2.1模糊控制器的組成
3.1.2.2模糊控制算法
3.1.2.3模糊控制器的結(jié)構(gòu)
3.2 PLC模糊控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 PLC模糊控制器結(jié)構(gòu)
3.2.2模糊控制器離線部分設(shè)計(jì)
3.2.2.1模糊控制器離線部分算法設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.2.2.2基于MATLAB模糊邏輯工具箱的設(shè)計(jì)
3.2.3 STEP7實(shí)現(xiàn)模糊控制器設(shè)計(jì)
3.2.3.1模糊算法流程圖
3.2.3.2模糊算法的功能塊
3.2.4 PLC模糊控制器的仿真驗(yàn)證
3.2.4.1仿真系統(tǒng)的建立
3.2.4.2仿真結(jié)果驗(yàn)證
第四章PLC預(yù)測(cè)控制器的研究與實(shí)現(xiàn)
4.1廣義預(yù)測(cè)控制算法
4.1.1單值廣義預(yù)測(cè)控制
4.1.2單值廣義預(yù)測(cè)控制律計(jì)算
4.2 PLC單值廣義預(yù)測(cè)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.2.1單值廣義預(yù)測(cè)算法的實(shí)現(xiàn)步驟
4.2.2單值廣義預(yù)測(cè)控制器的設(shè)計(jì)
4.3單值廣義預(yù)測(cè)控制器的仿真驗(yàn)證
4.3.1仿真模型的建立
4.3.2仿真結(jié)果分析比較
第五章基于PLC的空調(diào)性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
5.1工藝流程與控制方案
5.1.1工藝過(guò)程簡(jiǎn)述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案設(shè)計(jì)
5.2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置
5.3監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)
5.4 57-300 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.4.1硬件系統(tǒng)組態(tài)
5.4.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)
5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究?jī)?nèi)容。
目前，PLC的應(yīng)用十分廣泛，涉及到過(guò)程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用傳統(tǒng)的PID控制。許多PLC開(kāi)發(fā)商把PID算法做成模塊，固化在PLC中。
但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，對(duì)于一些復(fù)雜的控制系統(tǒng)，PID很難滿足控制要求，這就需要把先進(jìn)的控制算法嵌入到PLC的設(shè)計(jì)中。本課題以此為主要研究?jī)?nèi)容。
工業(yè)過(guò)程的復(fù)雜性以及對(duì)于控制日益提高的要求，各種先進(jìn)控制算法越來(lái)越多地深入到控制領(lǐng)域，但由于PLC的編程目前還限于低級(jí)語(yǔ)言(如梯形圖)，所以，給在PLC上實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制算法帶來(lái)了困難。SIEMENS在PLC的編程系統(tǒng)STEP7中提供了比較豐富的功能模塊，因此，本課題首先是通過(guò)對(duì)控制算法的研究與改進(jìn)和對(duì)STEP?功能的開(kāi)發(fā)，使先進(jìn)控制策略在S7-300 PLC上得以較好的實(shí)現(xiàn)。本論文重點(diǎn)研究基于PLC的模糊控制器的實(shí)現(xiàn)，這一領(lǐng)域目前研究的比較多，因此在總結(jié)前人研究方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一個(gè)基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7軟件中。此外，對(duì)于PLC預(yù)測(cè)控制雖已有一些研究，但都僅限于理論方面，尚未給出PLC上實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。本課題也想在此方面有所創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出基于PLC的預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
本論文第一章簡(jiǎn)要介紹了課題的來(lái)源背景、主要內(nèi)容、目的意義以及國(guó)外相關(guān)工作的研究狀況等。
第二章介紹了SIMATIC S7-300 PLC的主要特點(diǎn)，系統(tǒng)組成及控制系統(tǒng)的配置與實(shí)現(xiàn)，同時(shí)介紹了STEP?軟件的功能及結(jié)構(gòu)，組態(tài)環(huán)境，以及一些基本算法的實(shí)現(xiàn)方法。
第三章重點(diǎn)闡述了模糊控制的基本理論、模糊控制算法、模糊控制器的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法。提出了基于PLC的模糊控制器的實(shí)現(xiàn)方法，即采用MATLAB離線設(shè)計(jì)，PLC在線查詢(xún)的方式。給出了STEP?實(shí)現(xiàn)模糊算法的流程圖及部分程序。
最后建立一個(gè)過(guò)程仿真系統(tǒng)，對(duì)PLC模糊控制器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
第四章介紹了預(yù)測(cè)控制的基本理論，重點(diǎn)闡述了廣義預(yù)測(cè)控制算法，并結(jié)合PLC的特點(diǎn)，提出了基于PLC的單值廣義預(yù)測(cè)控制器的設(shè)計(jì)方法，給出了STEP7實(shí)現(xiàn)單值廣義預(yù)測(cè)算法的步驟與流程圖。最后建立一個(gè)二階大滯后的對(duì)象模型，構(gòu)成仿真控制系統(tǒng)，與PID控制進(jìn)行比較分析，驗(yàn)證PLC預(yù)測(cè)控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期間參加的某空調(diào)性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室基于PLC實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，從系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)配置和硬件構(gòu)成、監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面分別進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
第六章結(jié)論與體會(huì)，總結(jié)自己在課題研究和項(xiàng)目研究的過(guò)程中的一些體會(huì)和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事項(xiàng)，改進(jìn)方法。
6、研究條件和可能存在的問(wèn)題。
I.盡快建立樣板工程，把己經(jīng)取得的研究成果應(yīng)用到工程實(shí)際過(guò)程中，通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以便不斷改進(jìn)和提高。
2. PLC預(yù)測(cè)控制器目前只應(yīng)用了簡(jiǎn)單的單值廣義預(yù)測(cè)算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，應(yīng)用較為成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作為今后研究的一個(gè)重點(diǎn)。
3.對(duì)于PLC模糊控制器的改進(jìn)，主要是在算法上，為了提高控制效果，單純的模糊算法是不足的，改進(jìn)型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以開(kāi)發(fā)PLC模糊PID控制器。
4.進(jìn)一步挖掘STEP?軟件的功能，開(kāi)發(fā)過(guò)程對(duì)象仿真模塊，給出基于PLC建立仿真系統(tǒng)的方法和步驟，為工業(yè)實(shí)阮應(yīng)用縮短調(diào)試時(shí)間，保證系統(tǒng)的可靠性。
7、預(yù)期的結(jié)果。
1.通過(guò)對(duì)先進(jìn)控制各種算法的分析比較，對(duì)先進(jìn)控制理論有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，從中學(xué)到了不少解決問(wèn)題的方法，理解了傳統(tǒng)控制方法與先進(jìn)控制方法的區(qū)別。
2.基于PLC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制與基于PC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制相比較，最重要的一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于PLC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制不需要通訊協(xié)議，而基于PC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行之前必須正確的配置PC與PLC之間的通訊協(xié)議，因此可以降低系統(tǒng)得開(kāi)發(fā)時(shí)間。其次，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，在下位機(jī)上完成先進(jìn)控制算法比在上位機(jī)完成更具有實(shí)時(shí)性。在可靠性方面，由于基于PC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)和信號(hào)要經(jīng)過(guò)通訊傳給上位機(jī)，這難免會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失和信號(hào)的誤差，從而使系統(tǒng)的控制精度下降，而基于PLC實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制避免了這類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生。
3.西門(mén)子57-300 PLC功能強(qiáng)、處理速度快、模塊化結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)展，被廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)化控制系統(tǒng)中;其相應(yīng)開(kāi)發(fā)軟件STEP7采用模塊化編程方法，提供多種編程語(yǔ)言，豐富的功能模塊，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的功能和算法。因此二者結(jié)合 起來(lái)，為先進(jìn)控制的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供了很好的軟硬件平臺(tái)。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB離線設(shè)計(jì)和PLC在線查表的方法，把復(fù)雜的模糊推理過(guò)程交給計(jì)算機(jī)離線完成，得到模糊控制量查詢(xún)表供PLC在線調(diào)用。此方法將復(fù)雜瑣碎的模糊控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工作變得簡(jiǎn)單明了，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期，同時(shí)也提高的PLC控制的實(shí)時(shí)性，是目前被廣泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的設(shè)計(jì)方法。
5. PLC單值廣義預(yù)測(cè)控制器采用簡(jiǎn)單實(shí)用的單值廣義預(yù)測(cè)控制算法，它需要調(diào)整參數(shù)少、在線計(jì)算時(shí)間短，可適用于PLC類(lèi)控制采樣周期較短的快速動(dòng)態(tài)過(guò)程系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明：PLC單值廣義預(yù)測(cè)控制器保持了預(yù)測(cè)控制的性能，控制效果較PID控制有很大改善，同時(shí)具有計(jì)算量小，響應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。
8、論文寫(xiě)作進(jìn)度安排。
20XX.05-20XX.06 開(kāi)論文會(huì)議
20XX.06-20XX.07 確定論文題目
20XX.07-20XX.02 提交開(kāi)題報(bào)告初稿
20XX.02-20XX.06 提交論文初稿
關(guān)鍵詞：PG，PLC，PROFIBUS-DP，通信，在線連接，接口設(shè)置
1 引言
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中越來(lái)越多的應(yīng)用到PLC系統(tǒng)參與生產(chǎn)控制，使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。要使PLC能正常工作，通常編程器（ProGrammer-PG)是必需的，程序首先是在PG內(nèi)完成編制，然后通過(guò)通訊聯(lián)接下載到PLC以使PLC運(yùn)行。同時(shí)，也可以通過(guò)PG來(lái)監(jiān)視PLC的運(yùn)行過(guò)程及運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于工廠的部分技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，就經(jīng)常需要使用PG與PLC建立在線連接讀取一些數(shù)據(jù)或者對(duì)現(xiàn)有程序進(jìn)行局部修改，而且當(dāng)PLC系統(tǒng)需要更換CPU模塊時(shí)，也必須使用PG連接到CPU端口上將運(yùn)行程序?qū)懭隒PU存儲(chǔ)器內(nèi)，因此，PG與PLC系統(tǒng)CPU的正確在線連接就顯得尤為重要了。西門(mén)子PG可以是專(zhuān)用編程電腦，也可以是普通電腦加上編程軟件包及相應(yīng)接口，編程軟件包為STEP 7 編程系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的人機(jī)操作界面，采用的是WINDOWS視窗操作系統(tǒng)，使用者很容易掌握。本文就筆者在實(shí)際工作中使用西門(mén)子產(chǎn)品時(shí)遇到的幾類(lèi)典型連接故障以及對(duì)故障的解決方法進(jìn)行了闡述，希望對(duì)相關(guān)人員能有幫助。
2 故障類(lèi)型和解決方法
（1）硬件組態(tài)中模板組態(tài)錯(cuò)誤
這一類(lèi)型的故障一般發(fā)生在設(shè)備安裝階段及模板更換期間，也是最容易查找的故障。此時(shí)需要檢查機(jī)架上插入的模板與硬件組態(tài)中的模板型號(hào)是否一致，如果模板存在組態(tài)錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)下載失敗，系統(tǒng)也會(huì)報(bào)如下錯(cuò)誤信息：
Download(13:4589)
The system data could not be loaded on the module…atstation…SDB 200 could not be loaded.
解決方法：必須確保硬件組態(tài)中模板的訂貨號(hào)與實(shí)際一致，如CPU315-2DP的訂貨號(hào)為6ES7315-2AF03-0AB0。然后保存編譯硬件組態(tài)后重新執(zhí)行連接、裝載即可。
（2）地址組態(tài)錯(cuò)誤
如果硬件組態(tài)中配置的MPI或PROFIBUS的地址與CPU的節(jié)點(diǎn)地址不一致，用戶可能會(huì)看到如下的錯(cuò)誤信息：
Download(33:16656)
“Online:Connection could not beestablished.The connection partner is not responding.”
解決方法：此時(shí)就需要檢查硬件組態(tài)中的地址信息，如組態(tài)信息中顯示“MPI=2”，則說(shuō)明在硬件組態(tài)中CPU的MPI地址也需設(shè)置為2，否則PG在與PLC在線連接時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致無(wú)法建立連接。（3）PG/PC接口設(shè)置配置錯(cuò)誤
一般來(lái)說(shuō)，PG在與PLC連接時(shí)首先需要對(duì)接口參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的配置，如果PG/PC接口參數(shù)設(shè)置與在線連接的模板通信接口不相匹配，或者該接口未安裝，用戶會(huì)看到如下的錯(cuò)誤信息：
Load(288:47) “Unable to reach the module…via theonline interface”.
解決方法：使用PG上安裝的STEP 7軟件中菜單命令“Tools>Set PG/PC interface…”打開(kāi)PG/PC接口(如圖1)，在窗口中檢查是否為在線連接設(shè)置的接口正確，一般這個(gè)接口設(shè)置是根據(jù)PG與PLC在線連接是采用的何種通信接口而決定，PG與PLC在線連接常用的通信接口和連接線一般有三種：MPI接口、PROFIBUS-DP接口和RJ45接口，前兩種接口使用的連接線為專(zhuān)用雙絞線，RJ45接口即為普通網(wǎng)線連接。因此根據(jù)西門(mén)子通信協(xié)議的規(guī)定在菜單中選擇相對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議即可建立在線連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載了。
當(dāng)然如果在菜單中沒(méi)有找到自己所需要的接口通信協(xié)議，則點(diǎn)擊“Select”按鈕進(jìn)入彈出的對(duì)話框選擇自己所需的接口協(xié)議安裝，安裝完成后，窗口便會(huì)顯示此接口協(xié)議，點(diǎn)擊選擇即可。
（4）通信波特率設(shè)置與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)接口通信波特率設(shè)置不匹配
在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號(hào)被調(diào)制以后在單位時(shí)間內(nèi)的波特?cái)?shù)，即單位時(shí)間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對(duì)信號(hào)傳輸速率的一種度量，通常以“波特每秒”（Bps）為單位。如果將調(diào)制解調(diào)器的波特率設(shè)置為高于其他的調(diào)制解調(diào)器的波特率，則較快的調(diào)制解調(diào)器通常要改變其波特率以匹配速度較慢的調(diào)制解調(diào)器。免費(fèi)論文，PG。
如果系統(tǒng)硬件組態(tài)中通信波特率設(shè)置與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)接口通信波特率設(shè)置不匹配時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)如下錯(cuò)誤信息：
Load in module(33:17075)
“Online :The local MPI address for the programmingdevice/PC is higher than the maximum node address or the wrong transmissionrate or wrong interrupt is set”.
解決方法：使用PG上安裝的STEP 7軟件中菜單命令“Tools>Set PG/PC interface…”打開(kāi)PG/PC接口設(shè)置并點(diǎn)擊“Diagnostics…”按鈕(如圖2)，使用“Tset”按鈕可以進(jìn)行MPI/PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)診斷。
根據(jù)診斷結(jié)果就可以判斷出波特率的設(shè)置是否合適，如需要修改波特率設(shè)置參數(shù)，則在“Set PG/PC interface”操作界面上點(diǎn)擊“Properties”按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇正確或合適的網(wǎng)絡(luò)傳輸波特率（如圖3）。免費(fèi)論文，PG。免費(fèi)論文，PG。
3 結(jié)束語(yǔ)
西門(mén)子編程器與PLC在線連接的故障不止文中的這四種，但是限于筆者自身的能力和在實(shí)際應(yīng)用中還未遇到其他類(lèi)型的故障，因此不能更多、更詳細(xì)地進(jìn)行闡述。免費(fèi)論文，PG。免費(fèi)論文，PG。文中的幾類(lèi)西門(mén)子PG與PLC在線連接故障是很常見(jiàn)的幾種故障，也是工廠中工程技術(shù)人員容易犯得錯(cuò)誤。免費(fèi)論文，PG。通過(guò)文中對(duì)故障的描述和分析解決，可以很好的解決使用人員在實(shí)際操作中的困難，對(duì)提高使用人員的操作水平和故障分析解決能力應(yīng)該有著很好的幫助。
關(guān)鍵詞：可編程控制器,船用泵,自動(dòng)控制
引言
可編程序控制器（Programmable Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC）是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)用控制裝置。由于它具有很多優(yōu)點(diǎn)，它可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等種各種功能。有些高檔大型PLC還能象微型計(jì)算機(jī)那樣進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通信等。它具有通用性強(qiáng)、可靠性高、指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單、編程簡(jiǎn)便易學(xué)等一系列優(yōu)點(diǎn)。隨著微電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微處理器問(wèn)世并被用到PLC中，使其功能更加完善，體積大大縮小，成為當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的主要手段之一。
隨著造船業(yè)的蓬勃發(fā)展，我們把PLC產(chǎn)品在船舶組泵的控制系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)用,達(dá)到了預(yù)期的控制目的。
一、任務(wù)與構(gòu)想
船用泵組合控制系統(tǒng)對(duì)12組泵進(jìn)行了切換控制，每組泵兩臺(tái)，每臺(tái)泵需要一個(gè)輸入信號(hào)確定泵組是自動(dòng)或手動(dòng)；每組泵需要測(cè)量出口壓力是否正常；每臺(tái)泵之間需要一個(gè)互連信號(hào)表明哪一臺(tái)泵是主泵；輸出要控制每臺(tái)泵的啟動(dòng)，指示出每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài)，并給出故障或低壓報(bào)警信號(hào)。論文參考網(wǎng)。
針對(duì)提出的問(wèn)題，提出了如下的設(shè)計(jì)思想：
1、 手動(dòng)啟動(dòng)各泵
在PLC投入使用后，將組合啟動(dòng)屏上的各泵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切至自動(dòng)位置即可手動(dòng)啟動(dòng)各泵?；閭溆玫膬膳_(tái)泵，首先投入的為主用泵，后投入的為備用泵。
2、 自動(dòng)啟動(dòng)各泵
如果各泵轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在PLC通電前已在自動(dòng)位置，且開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)都嚴(yán)格按照程序進(jìn)行，則PLC通電后按預(yù)訂程序自動(dòng)啟動(dòng)各泵。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。這種情況常用于上次停機(jī)時(shí)只關(guān)閉PLC電源，停機(jī)時(shí)哪臺(tái)泵運(yùn)行，再次啟動(dòng)時(shí)仍然是該泵運(yùn)行。
3、 手動(dòng)切換各泵
用備用泵替換運(yùn)行泵，在兩泵都處于自動(dòng)位置時(shí)，將運(yùn)行泵開(kāi)關(guān)切至手動(dòng)，即可自動(dòng)停止運(yùn)行泵，啟動(dòng)備用泵，然后再將開(kāi)關(guān)切回自動(dòng)，按報(bào)警按鈕，撤消報(bào)警。
4、 各泵自動(dòng)換
運(yùn)行中如果一臺(tái)泵熱繼電器動(dòng)作，則自動(dòng)啟動(dòng)備用泵，同時(shí)發(fā)出該泵切換報(bào)警，故障泵的運(yùn)行指示燈閃爍，撤消報(bào)警按鈕，撤消報(bào)警。如果一臺(tái)泵出口壓力開(kāi)關(guān)閉合，則備用泵自動(dòng)并車(chē)，并發(fā)出該泵切換報(bào)警。壓力恢復(fù)后，停止故障泵，故障泵運(yùn)行燈閃爍，撤消報(bào)警按鈕切除報(bào)警及燈光閃爍。
二、各泵啟動(dòng)順序圖
三、PLC的選用
CPU是PLC的核心單元，其性能決定了PLC的整體性能，必須根據(jù)控制系統(tǒng)的要求來(lái)選擇，這里我們根據(jù)實(shí)際需要，選用CPU102型，即可滿足控制要求..
四、梯形圖
五、結(jié)束語(yǔ)
該船用泵組合啟動(dòng)控制系統(tǒng)是根據(jù)某造船廠的實(shí)際情況，對(duì)某輪船上的12組泵的控制系統(tǒng)進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)，采用西門(mén)子的S5-100PLC，達(dá)到了預(yù)期的控制目的。
參考文獻(xiàn)：
[1]汪曉光，孫曉瑛等，可編程控制器原理及應(yīng)用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社
[2]夏辛明 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 北京 北京理工大學(xué)出版
關(guān)鍵詞：不落輪鏇床,NCU,閉環(huán)控制
1 概述
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，近年來(lái)，國(guó)家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在機(jī)床上得到廣泛應(yīng)用，鐵路輪對(duì)的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來(lái)完成，在不拆卸機(jī)車(chē)車(chē)輛輪對(duì)的情況下進(jìn)行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車(chē)輪的鏇修效率得到大大提高，節(jié)約了維修成本和鏇修時(shí)間。
2 不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1 硬件結(jié)構(gòu)：
不落輪鏇床數(shù)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由數(shù)控單元NCU561.4及SIMODRIVE611D驅(qū)動(dòng)模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務(wù)器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個(gè)1FK7三相數(shù)字伺服電動(dòng)機(jī)，micromaster440變頻器，三相異步驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)等部件組成，系統(tǒng)的各個(gè)部件通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS聯(lián)接。連接結(jié)構(gòu)如圖1：
圖1：鏇床硬件結(jié)構(gòu)聯(lián)系圖
2.2 軟件結(jié)構(gòu)
SINUMERIK 840D軟件包括Windows xp 操作系統(tǒng)，NC 軟件和HMI軟件，PLC軟件。
2.2.1WindowsXP操作系統(tǒng):
系統(tǒng)安裝在PCU上，實(shí)際相當(dāng)于單獨(dú)的計(jì)算機(jī)，NC 軟件和HMI 軟件安裝在Windows NT操作系統(tǒng)上使用。
2.2.2 NC 軟件:
SINUMERIK 840D通過(guò)特殊處理， NC軟件與PCU計(jì)算機(jī)WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)運(yùn)行。從而使得操作PCU即可實(shí)時(shí)控制NCU程序，實(shí)現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對(duì)程序控制，其主要功能有：
控制機(jī)床各部件靈活協(xié)調(diào)工作
監(jiān)測(cè)群組模式下各通道的狀態(tài)
x,z坐標(biāo)方向動(dòng)態(tài)控制
可編寫(xiě)快速響應(yīng)程序
可編寫(xiě)各部件同步動(dòng)作程序
選擇優(yōu)化地址和時(shí)間
各種曲線插補(bǔ)方法
電子齒能
刀具，螺紋間隙，象限補(bǔ)償功能
測(cè)量功能
高級(jí)編程語(yǔ)言的編譯功能
2.2.3 HMI advanced軟件
鏇床采用HMI advanced軟件進(jìn)行操作，他是運(yùn)行在Windows NT系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，為用戶提供了友好的操作界面，用于編程控制。如圖示：
圖2：HMI advanced啟動(dòng)后界面
通過(guò)操作HMI advanced軟件，可以實(shí)現(xiàn)鏇床以下功能
編寫(xiě)輪對(duì)廓型加工程序
執(zhí)行部件程序
手動(dòng)控制操作鏇床
讀寫(xiě)程序數(shù)據(jù)
編輯程序數(shù)據(jù)
顯示處理故障
設(shè)定鏇床參數(shù)
建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信
2.3.4 PLC軟件
PLC用戶程序通過(guò)安裝在PCU上的STEP 7軟件進(jìn)行監(jiān)控和操作，也可以使用專(zhuān)門(mén)的程序編程器來(lái)進(jìn)行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動(dòng)輪，軸箱支撐，液壓系統(tǒng)等部件動(dòng)作的自動(dòng)控制。
3 不落輪鏇床數(shù)字控制程序
3.1 不落輪鏇床加工程序：
加工要求按照鐵路輪對(duì)踏面廓型進(jìn)行切削加工，車(chē)輛輪對(duì)通過(guò)軸箱定位，利用4個(gè)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)主軸旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸線方向刀具走向，加工出符合國(guó)家TB的標(biāo)準(zhǔn)廓型。鏇床主驅(qū)動(dòng)輪采用PLC控制變頻器，實(shí)現(xiàn)4個(gè)主驅(qū)動(dòng)輪的調(diào)節(jié)?？刂七^(guò)程如圖1：NCU是機(jī)床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過(guò)PROFIBUS 與PLC ET200擴(kuò)展模塊和變頻器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，通過(guò)MPI與NCU聯(lián)接通訊，手操盤(pán)和測(cè)量探頭直接聯(lián)接在NC上。
鏇床加工過(guò)程中，NC按照編寫(xiě)的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令，所有裝載，測(cè)量，切削，卸載均采用NC程序自動(dòng)執(zhí)行操作，加工流程如圖3示。
圖3 ：鏇輪加工流程
車(chē)輪加工工藝：
3.2 閉環(huán)控制原理
不落輪鏇床刀具進(jìn)給控制和驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，使用用增量式光電編碼器檢測(cè)裝置，該裝置安裝在伺復(fù)電動(dòng)機(jī)上，用來(lái)檢測(cè)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺(tái)的實(shí)際位移量，編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號(hào)，信號(hào)反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進(jìn)行比較，用差值進(jìn)行控制，如圖所示：此系統(tǒng)控制精度可以達(dá)到0.1mm.可以滿足鏇床切削加工的需要，此外該系統(tǒng)穩(wěn)定性能良好，測(cè)試維修比較容易。論文格式。
圖5：閉環(huán)控制原理
影響閉環(huán)控制加工系統(tǒng)精度的因素：
a 電機(jī)絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號(hào)數(shù)量，數(shù)量越多，精度越高。
b.安裝調(diào)試編碼器檢測(cè)裝置的工藝，
c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號(hào)
d.電流和速度控制器取樣時(shí)間，取樣時(shí)間越短，精度越高。論文格式。
4 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)是國(guó)際先進(jìn)機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床工業(yè)與世界數(shù)控機(jī)床工廠不斷深入合作，研制出各種高精度，高技術(shù)含量的數(shù)控機(jī)床設(shè)備，數(shù)控機(jī)床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .
2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.
3. SCULFORT. Operation Manual for the TF 2000Underfloor Wheel Lathe.
指導(dǎo)老師：戴勝坤
設(shè)計(jì)要求：1、安裝資料及要求。包括：平面圖；用電負(fù)荷情況；供電電源情況；氣象及水文資料等。
2、選子：位置、型號(hào)的選擇
3、土建施工
4、設(shè)備安裝
課題二、小電流接地系統(tǒng)的故障選線的研究
指導(dǎo)老師：戴勝坤 地故障時(shí)，故障特點(diǎn)不是非常明顯，故障選線就顯得很有必要，所以，要求學(xué)生
比較詳細(xì)的了解國(guó)內(nèi)外小電流接地系統(tǒng)故障選線的研究現(xiàn)狀和研究方法，對(duì)現(xiàn)有
的選線方法進(jìn)行總結(jié)并加以改進(jìn)，找到適合的故障選線的方法；3、 利用ATP的仿真軟件對(duì)小電流接地系統(tǒng)進(jìn)行仿真；4、撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
課題三、64點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：游佳
設(shè)計(jì)內(nèi)容：64點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)針對(duì)室溫環(huán)境下的溫度監(jiān)控，如大型機(jī)組的軸溫，大型變壓器油溫，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，環(huán)境測(cè)試等?？刂坪诵牟捎梦⑻幚砥骰騿纹瑱C(jī)，監(jiān)測(cè)64點(diǎn)溫度，溫度范圍0～100℃，采用半導(dǎo)體溫度傳感器AD590，按矩陣方式切換輸入信號(hào)。輸出8路開(kāi)關(guān)控制信號(hào)和2路PWM模擬信號(hào)（具備PID控制能力）。同時(shí)要求利用微處理器或單片機(jī)的已有通訊接口或其它工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和控制。
設(shè)計(jì)要求：1.總體方案設(shè)計(jì)，需要提出至少兩種切實(shí)可行的方案，并加以比較，選擇一種最優(yōu)方案；
2.根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)硬件電路，需要有理論依據(jù)，有分析計(jì)算過(guò)程，選擇的主要元件要有原理和說(shuō)明，所有元件必須有型號(hào)和參數(shù)；
3.軟件設(shè)計(jì)，使用匯編語(yǔ)言或C語(yǔ)言編成。主要軟件必須能在設(shè)計(jì)制作的硬件電路上正確運(yùn)行 ，且能夠顯示被測(cè)試對(duì)象的溫度；
4.制作硬件電路，調(diào)試硬件和軟件，完成溫度檢測(cè)與測(cè)試點(diǎn)切換，實(shí)現(xiàn)溫度上傳并在屏幕上顯示或存盤(pán)；
5.撰寫(xiě)畢業(yè)論文，嚴(yán)格按照畢業(yè)論文標(biāo)準(zhǔn)，論文引用其它文章和相關(guān)技術(shù)資料不得多于40%。
課題四、 用8051單片機(jī)設(shè)計(jì)一交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：潘紋
一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：
用單片機(jī)8051設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口的紅、綠、黃交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)，要求如下：
1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號(hào)燈?？紤]到學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)的難度，只考慮一條道路相對(duì)的兩個(gè)方向，每個(gè)方向有紅、綠、黃三個(gè)燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，每隔30秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉(zhuǎn)換時(shí)要求黃燈閃爍5秒，給行駛中的車(chē)輛有時(shí)間停靠到禁行線之外。
2）能實(shí)現(xiàn)正常的計(jì)時(shí)顯示功能。用倒計(jì)時(shí)方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時(shí)間。
3）能實(shí)現(xiàn)控制器總清零功能。 按下某個(gè)鍵后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)總清零，計(jì)數(shù)器由初始狀態(tài)開(kāi)始計(jì)數(shù)，對(duì)應(yīng)狀態(tài)的指示燈亮。 二、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求：畫(huà)出設(shè)計(jì)總電路圖，寫(xiě)出設(shè)計(jì)程序。
課題五、單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：游佳
設(shè)計(jì)要求:1.用MCS-51單片機(jī),通過(guò)軟件編程,設(shè)計(jì)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制器。要求能對(duì)步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)及速度控制，同時(shí)能對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行位置控制，即能控制步進(jìn)電機(jī)從一個(gè)位置精確地運(yùn)行到另一個(gè)位置。
課題六、傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展的研究
指導(dǎo)老師：周小薇
論文要求：1.了解傳感器在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的作用及地位
2.機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的類(lèi)型、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及用途等
3.如何為機(jī)電一體化系統(tǒng)選擇傳感器（舉例說(shuō)明）
4.機(jī)電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的發(fā)展
相關(guān)知識(shí)：本課題要求學(xué)生綜合《傳感器技術(shù)》《機(jī)電一體化技術(shù)》《控制電機(jī)》等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行編寫(xiě)。
課題七、水輪機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：周小薇
設(shè)計(jì)要求：
掌握一定的電氣控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，可以利用PLC進(jìn)行編程，并且對(duì)氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)有一定的了解。還要求能夠運(yùn)用基本的繪圖軟件進(jìn)行繪圖。
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
本設(shè)計(jì)共有三個(gè)部分：電氣控制部分、流體控制部分、PLC編程部分。
（一）電氣控制部分設(shè)計(jì)任務(wù)： 2.24點(diǎn)制動(dòng)閘動(dòng)作后向PLC發(fā)出制動(dòng)成功或復(fù)位信號(hào)
3.壓力站氣路壓力數(shù)顯示向PLC發(fā)出4～20mA的模擬信號(hào)
4.根據(jù)PLC傳送來(lái)的4～20mA的模擬信號(hào)，顯示相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
（二）流體控制部分設(shè)計(jì)任務(wù)：
采用節(jié)流閥控制流量，水份分離器凈化空氣，兩個(gè)三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔；氣液混用三通球閥進(jìn)行氣、油的轉(zhuǎn)換控制，多塊壓力表可直接讀數(shù)等。
（三）PLC編程部分設(shè)計(jì)任務(wù)：
根據(jù)給出的梯形圖進(jìn)行編程。
課題八、畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：黃衛(wèi)庭
構(gòu)成：PLC系統(tǒng)、變頻器、檢測(cè)保護(hù)電路、轉(zhuǎn)速測(cè)量等環(huán)節(jié)
要求：1、采用PWM變頻調(diào)速
2、有具體結(jié)構(gòu)圖及外形圖
3、選用元器件合適
4、有控制電路圖、主電路原理圖、PLC程序框圖和清單
[注意：選題要結(jié)合實(shí)際供水工作。要求寫(xiě)明本設(shè)計(jì)所涉及的分析方法或技術(shù)手段（如定性、定量分析的方法）；要求有學(xué)生獨(dú)立的見(jiàn)解，設(shè)計(jì)內(nèi)容要詳細(xì)寫(xiě)明具體步驟]。
課題九、兩種液體混合的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：葉俊 一、控制要求
1．初始狀
此時(shí)各閥門(mén)關(guān)閉，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M＝OFF
二、起動(dòng)操作
按下起動(dòng)按鈕，開(kāi)始下列操作： (2)液體B流入，液面達(dá)到SL1時(shí)，YV2=OFF，M＝ON，開(kāi)始攪拌；
(3)混合液體攪拌均勻后（設(shè)時(shí)間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；
(4)當(dāng)液體下降到名 SL2時(shí)，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過(guò)20s后容器放空，關(guān)閉YV3，YV3=OFF，完成一個(gè)操作周期；
(5)只要沒(méi)按停止按鈕，則自動(dòng)進(jìn)入下一操作周期?！?/p>
三、停止操作
按一下停止按鈕，則在當(dāng)前混合操作周期結(jié)束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。
四、要求：用歐姆龍型PLC技術(shù)設(shè)計(jì)
課題十、機(jī)械手控制的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：葉俊
一、機(jī)械手工作過(guò)程，且每次循環(huán)動(dòng)作均從原位開(kāi)始。
二、控制要求
1．在傳輸帶A端部，安裝了光電開(kāi)關(guān)PS，用以檢測(cè)物品的到來(lái)。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到物品時(shí)為ON狀態(tài)。
2.機(jī)械手在原位時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，系統(tǒng)起動(dòng)，傳送帶A運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到物品后，傳送帶A停。
3．傳輸帶A停止后，機(jī)械手進(jìn)行一次循環(huán)動(dòng)作，把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)）上。
4.機(jī)械手返回原位后，自動(dòng)再起動(dòng)傳送帶A運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。
5．按下停止按鈕后，應(yīng)等到整個(gè)循環(huán)完成后，才能使機(jī)械手返回原位，停止工作。
6.機(jī)械手的上升／下降和左移／右移的執(zhí)行結(jié)構(gòu)均采用雙線圈的二位電磁閥驅(qū)動(dòng)液壓裝置實(shí)現(xiàn)，每個(gè)線圈完成一個(gè)動(dòng)作。
7.抓緊／放松由單線圈二位電磁閥驅(qū)動(dòng)液壓裝置完成，線圈通電時(shí)執(zhí)行抓緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。
8.機(jī)械手的上升、下降、左移、右移動(dòng)作均由極限開(kāi)關(guān)控制。
9.抓緊動(dòng)作由壓力繼電器控制，當(dāng)抓緊時(shí)，壓力繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。放松動(dòng)作為時(shí)間控制（設(shè)為2s）。
要求：用歐姆龍型PLC技術(shù)設(shè)計(jì)
課題十一、建立機(jī)械全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作電路模型
指導(dǎo)老師：方瑋
結(jié)構(gòu)：由電動(dòng)程控器、水位開(kāi)關(guān)、安全開(kāi)關(guān)（蓋開(kāi)關(guān)）、排水選擇開(kāi)關(guān)、 不排水停機(jī)開(kāi)關(guān)、貯水開(kāi)關(guān)、漂洗選擇開(kāi)關(guān)、洗滌選擇開(kāi)關(guān)等組成。工作原理：通過(guò)各種開(kāi)關(guān)組成控制電路，來(lái)控制電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機(jī)實(shí)現(xiàn)程序運(yùn)轉(zhuǎn)。
主要內(nèi)容：進(jìn)水控制電路，電動(dòng)機(jī)控制電路，排水系統(tǒng)電路等。
要求：結(jié)合洗衣機(jī)的工作過(guò)程，給出以上電路模型號(hào)并說(shuō)明原理，論文不少于5000字
課題十二、工廠變配電所的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：居劍文
一、設(shè)計(jì)的要求
根據(jù)設(shè)計(jì)課題的技術(shù)指標(biāo)和給定條件，能夠獨(dú)立而正確地進(jìn)行方案認(rèn)證和設(shè)計(jì)計(jì)算，要求概念清楚，方案合理，方法正確，步驟完整。
要求會(huì)查閱有關(guān)參考資料和手冊(cè)等
要求學(xué)會(huì)選擇有關(guān)元件和參數(shù)
要求學(xué)會(huì)編制有關(guān)電氣系統(tǒng)圖和編制元件明細(xì)表
要求學(xué)會(huì)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
二、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容
負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算。
變配電所所址和型式的選擇。
變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型的選擇（配電所設(shè)計(jì)不含此內(nèi)容）。
變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)
短路電流的計(jì)算
變配電所一次設(shè)備的選擇
變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)裝置的選擇與整定
變電所防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及主要設(shè)備材料清單
10、繪制變電所主結(jié)線圖、平面圖和必要的剖線圖、二次回路圖及其它的施工圖樣。
課題十三、電纜－架空混合線路的繼電保護(hù)問(wèn)題的研究
指導(dǎo)老師：方瑋 研究現(xiàn)狀，了解目前電纜－架空混合線路的保護(hù)的配置的方法，優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)
電纜的特點(diǎn)，架空線路的特點(diǎn)，提出適合于混合線路的保護(hù)的方案；
3、 提出適合于電纜－架空混合線路的繼電保護(hù)的方案； 4、撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
課題十四、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析
指導(dǎo)老師：潘紋
設(shè)計(jì)任務(wù)與要求
1）對(duì)鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)三種基
本類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析。
2）每種類(lèi)型各舉一個(gè)日常生活中常見(jiàn)的實(shí)例，畫(huà)出其基本圖表。對(duì)每種
類(lèi)型要求用falsh或者authorware等做一個(gè)能動(dòng)的形象逼真的例子。如吊起重物的起重機(jī)、運(yùn)動(dòng)的火車(chē)的機(jī)輪、橢圓儀、翻箱機(jī)、機(jī)械手爪等。
課題十五、數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品加工工藝設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：倪祥明 課題十六、機(jī)械手直線運(yùn)動(dòng)液壓系統(tǒng)的制作
指導(dǎo)教師：黃國(guó)祥
目的：實(shí)現(xiàn)機(jī)械手水平、垂直兩個(gè)方向的機(jī)械運(yùn)動(dòng)
任務(wù)：1、系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)與計(jì)算；液壓泵、液壓閥等技術(shù)參數(shù)的選擇；液壓輔助部件的選擇與購(gòu)買(mǎi)。
2、液壓缸的加工制作。
3、液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試。
4、電路系統(tǒng)的安裝。
5、技術(shù)資料整理與電子文檔的制作。
要求： 1、分組布置任務(wù)，每組可以是1人以上。
2、電子文檔要求打印，字?jǐn)?shù)不少于5000字。
3、現(xiàn)場(chǎng)展覽制作產(chǎn)品，參加答辯。
課題十七、“中國(guó)結(jié)”造型設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：張蓉
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
著重提高在CAD/CAM軟件應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)創(chuàng)建中國(guó)結(jié)造型設(shè)計(jì)、市場(chǎng)推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應(yīng)用CAD/CAM進(jìn)行工業(yè)造型設(shè)計(jì)的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到如下要求：
靈活運(yùn)用所學(xué)Pro/e軟件創(chuàng)建“中國(guó)結(jié)”,打印出造型設(shè)計(jì)步驟和造型圖；
對(duì)造型出來(lái)的“中國(guó)結(jié)”進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)。如用Photoshop或3dmax等軟件進(jìn)行包裝，打印出用于市場(chǎng)推廣的效果圖；
寫(xiě)出500字左右的論文小結(jié)
培養(yǎng)一定自學(xué)能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力；
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的工作作風(fēng)，并培養(yǎng)自己具有一定的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、全面觀點(diǎn)及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
3.“中國(guó)結(jié)”造型參考圖：
（造形和尺寸自定義）
課題十八、“福娃”造型設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：羅進(jìn)生
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)
著重提高在CAD/CAM軟件應(yīng)用方面的實(shí)踐技能，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)創(chuàng)建“福娃”造型設(shè)計(jì)、市場(chǎng)推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應(yīng)用CAD/CAM進(jìn)行工業(yè)造型設(shè)計(jì)的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的實(shí)踐，應(yīng)達(dá)到如下要求：
靈活運(yùn)用所學(xué)Pro/e軟件創(chuàng)建“福娃”,打印出造型設(shè)計(jì)步驟和造型圖；
對(duì)造型出來(lái)的“福娃”進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)。如用Photoshop或3dmax等軟件進(jìn)行包裝，打印出用于市場(chǎng)推廣的效果圖；
寫(xiě)出500字左右的論文小結(jié)；
培養(yǎng)一定自學(xué)能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力；
通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的工作作風(fēng)，并培養(yǎng)自己具有一定的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)、全面觀點(diǎn)及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。
3.“福娃”造型參考圖：
課題十九、大功率高頻直流開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師： 倪濤
通過(guò)該題目的設(shè)計(jì),加強(qiáng)電力電子的學(xué)習(xí)和理解，系統(tǒng)學(xué)習(xí)開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)方法，綜合運(yùn)所學(xué)過(guò)的知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立工作，解決實(shí)際問(wèn)題的能力，為走向工作崗位打一定的基礎(chǔ)
內(nèi)容：
按技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)一臺(tái)直流開(kāi)關(guān)電源
主要技術(shù)參數(shù)：
輸入電壓：三相交流380V 輸入頻率：50HZ
輸 出：恒流50安 輸出電流變動(dòng)范圍：0---50安連續(xù)可調(diào)
輸出電壓：0—60伏
要求：
1.按要求分階段寫(xiě)文字材料；
2. 3.論文要按要求格式打印；
4.獨(dú)立完成
設(shè)計(jì)步驟：
1.閱讀國(guó)內(nèi)外有關(guān) 2.選定開(kāi)關(guān)電源集成控制器，學(xué)習(xí)其工作原理、應(yīng)用方法；
3.主電路方案選擇，要有技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；
4.主電路設(shè)計(jì)；
5.元器件的設(shè)計(jì)、計(jì)算、選擇；
6.控制電路、保護(hù)電路的設(shè)計(jì)；
7.打印論文
課題二十、三層樓電梯PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試
指導(dǎo)老師：倪濤
設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1、不允許同時(shí)有兩層樓要求停電梯；
2、當(dāng)二層不需要停時(shí)，能越過(guò)二層直接到達(dá)所需樓層。
要求：
分階段寫(xiě)文字材料；
2、 3、論文要按要求格式打?。?/p>
4、獨(dú)立完成
步驟：
1、設(shè)計(jì)I/O配線表。
2、設(shè)計(jì)出電梯控制的梯形圖。
3、寫(xiě)出指令表。
4、用編程器輸入指令。
調(diào)試運(yùn)行。
課題二十一、車(chē)輛出入庫(kù)管理PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：楊芳
內(nèi)容：編制一個(gè)用PLC控制的車(chē)輛出入庫(kù)管理梯形圖控制程序,控制要求如下:
1、入庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí),計(jì)數(shù)器加1,后退則減1.
2、出庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)計(jì)數(shù)器減1,后退則加1.
3、要求有顯示屏指示車(chē)庫(kù)內(nèi)車(chē)輛的實(shí)際數(shù)目.
要求：
1.根據(jù)題意設(shè)計(jì)顯示電路，并按圖連接。
2.畫(huà)PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語(yǔ)句表。
4.完成系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制要求。
課題二十二、水塔水位控制PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)
指導(dǎo)老師：楊芳
內(nèi)容：1、保持水池的水位在S3——S4之間，當(dāng)水位低于S3，則打開(kāi)閥門(mén)進(jìn)水，水位到達(dá)S4時(shí)，則關(guān)閉閥門(mén)。 水塔水位控制面板
要求：1.根據(jù)題意設(shè)計(jì)顯示電路，并按圖連接。
2.畫(huà)PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語(yǔ)句表。
4.完成系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)控制要求。
課題二十三、用PRO/E軟件進(jìn)行玩具造型設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師：羅進(jìn)生
要求：利用軟件進(jìn)行實(shí)體造型，寫(xiě)出具體造型步驟。步驟清晰合理，造型思路明確?？梢宰约涸O(shè)計(jì)玩具形狀，分析所設(shè)計(jì)玩具市場(chǎng)前景。
參考圖樣：
課題二十四、基于PROE軟件的機(jī)械制圖三維模型庫(kù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用
指導(dǎo)老師：李廣坤