時間：2022-12-22 09:39:34
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇plc技術(shù)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
plc是西門子公司的產(chǎn)品，現(xiàn)在在提升機操作保護系統(tǒng)中，應用得到最廣泛的就是西門子公司的產(chǎn)品PLC，由于它的很多方面的性能都明顯的優(yōu)于傳統(tǒng)的操作保護系統(tǒng)。下面是各個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外部的信號轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部的可進行處理的信號。
（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)部可處理的信號轉(zhuǎn)換成能夠控制提升機系統(tǒng)的外部信號，來控制提升機系統(tǒng)進行工作。
（5）轉(zhuǎn)換模塊：此模塊分為兩類模塊：一類是是A/D模數(shù)，它的作用是將連續(xù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，便于PLC系統(tǒng)進行識別和處理；另一類是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)字信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)信號。
（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之間的通道流暢，保證信號從各模塊傳送給上位機時，可以使上位機做出相應的響應。
（7）計數(shù)模塊：該模塊主要有2塊，這兩塊計數(shù)模塊的作用都是計數(shù)，兩塊模塊分別是對主滾動筒上的和導向輪上的編碼器進行計數(shù)。
2PLC操作保護系統(tǒng)的軟件設計
PLC是西門子公司的產(chǎn)品，它不需要用戶自主進行編程，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。對用戶程序的循環(huán)處理工作主要是由OB1模塊來完成的，剩余的OB模塊用來對特定事件做出響應和中斷。
（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)行時必須帶有即時數(shù)據(jù)模塊，并且每次用戶程序?qū)B進行調(diào)用時可提供新的參數(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)行時不需要帶有即時數(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進行調(diào)用時可提供新的參數(shù)。
（4）數(shù)據(jù)模塊（DB）：數(shù)據(jù)模塊用來存放各種不同類型的數(shù)據(jù)，它在PLC存儲器開辟另一個存儲區(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，各個軟件模塊的功能和作用如下。FC0、FC1兩個軟件模塊的作用是用來進行計數(shù)，主要是用來計算計數(shù)模塊中的脈沖個數(shù)；DB1和DB2兩個軟件模塊的作用是存放FC0、FC1兩個軟件模塊計算出的計數(shù)模塊的脈沖個數(shù)，以此來實現(xiàn)計數(shù)模塊將數(shù)據(jù)和信號流暢而準確的傳送到CPU模塊之中；FC91軟件模塊的作用是用來處理輸入到PLC中的模擬量，模擬量有：電機電壓和電流、電機轉(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，主要是對電氣施閘類故障進行制動處理；FC114軟件模塊的作用是用來處理PLC內(nèi)部信號，并產(chǎn)生控制信號，像回路的安全和保障、故障的報警和液壓器件的制動等等；FC5軟件模塊的作用是進行邏輯運算和閉鎖，主要是對輸入到PLC內(nèi)部的信號進行運算并產(chǎn)生控制指令來控制提升系統(tǒng)的各個部分；FC92軟件模塊的作用是處理施閘類故障，這類故障主要是立即施閘類故障；FC94軟件模塊的作用也是對施閘類故障進行處理，這類施閘類故障主要是提升終了施閘類故障；FC95軟件模塊的作用是處理報警類故障，當報警系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，主要是由該模塊進行處理；PLC的啟動組織模塊是OB100軟件模塊，在系統(tǒng)啟動后該組織模塊只可運行一次，以后的循環(huán)程序就不會再運行了，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行更改；OB1軟件模塊是用戶程序主要組成部分，用來存放用戶主程序，它也是組織模塊中唯一可以循環(huán)運行的軟件模塊，在FC功能模塊中編制成的可以實現(xiàn)特定功能和作用的程序可以在OB1軟件模塊中進行循環(huán)調(diào)用，采用這樣的程序設計可以使我們的程序設計更加簡單，調(diào)試更加方便；OB35軟件模塊是組織模塊中唯一可以實現(xiàn)定時中斷的組織模塊，采用M/T法可以計算出提升機的提升速度。n=（60M1f）（/ZM2）式中：n為電機的轉(zhuǎn)速；Z是旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)一圈時所輸出的脈沖的個數(shù)；M1為計數(shù)器M1所記的脈沖個數(shù)；M2為計數(shù)器M2所記的脈沖個數(shù)；f為脈沖頻率（高頻時鐘脈沖）。
3結(jié)束語
高職教育的主要目標就是培養(yǎng)出真正掌握專業(yè)技術(shù)的應用型人才，培養(yǎng)學生的綜合能力以及實際能力。而在企業(yè)實際工作中，需要的就是真正掌握專業(yè)技能并且能夠在實踐中很好的應用的技術(shù)人員。作為一門機電類專業(yè)的核心專業(yè)課程，PLC應用技術(shù)對于培養(yǎng)學生的職業(yè)能力、提高學生的職業(yè)素質(zhì)有著非常重要的作用。PLC應用技術(shù)這門課程的培養(yǎng)目標就在于讓學生在了解工業(yè)控制對象的特點以及要求的基礎上，能夠正確選擇以及設計控制方案，熟悉相關(guān)的使用以及維修的知識，并且能夠在實踐中掌握PLC控制系統(tǒng)的安裝以及調(diào)試方法。在教學中應充分注意到本課程的課程特點，注重對學生綜合能力的培養(yǎng)，重點培養(yǎng)學生的實際操作能力。在知識結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)以及素質(zhì)培養(yǎng)等三方面進行對學生的培養(yǎng)。
2高職《PLC應用技術(shù)》課程教學過程中存在的主要問題
第一，教學理念落后，特色不夠明顯。目前，在實際教學中，教師一般只注重理論知識的講授，過于注重在理論知識體系方面的完整性，而很少注意到實際操作的聯(lián)系，以及項目系統(tǒng)設計方面的問題，這也就意味著教師忽視了高職教育的主要目標，忽視了對學生實際操作以及技術(shù)應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目標。第二，教材內(nèi)容分配不合理。雖然圖書市場上有關(guān)PLC應用技術(shù)的書籍有很多，但是并不是每一本都能夠適合對高職院校學生的應用，而且真正能夠符合高職院校教學目標的教材還很少，很多高職院校使用的是本科院校所應用的教材，這種教材在很大程度上是缺乏實踐環(huán)節(jié)的，并不能很好的反應高職院校的特點，不能培養(yǎng)出掌握專業(yè)技能的應用型人才。因此，應對教材進行新的改版以及組織安排。第三，師資隊伍對教學模式的適應力差。在新時期，教師一般都沿用傳統(tǒng)的教學方式，沒有根據(jù)社會的要求，沒有根據(jù)企業(yè)的實際需求進行適當?shù)慕虒W改革，而傳統(tǒng)的教學模式是難以適應新時期的學生的，難以吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習熱情。
3實際教學的方法
3.1項目驅(qū)動教學法
在教學過程中加入項目教學，將教與學有機結(jié)合起來，可以通過項目驅(qū)動教學的方法，以任務來驅(qū)動學生進行學習，在完成任務的過程中掌握相關(guān)知識以及操作技能。教師可以項目來為學生安排一定的任務，讓學生的學習更具目的性，使學生通過項目調(diào)研、實施、驗收等相關(guān)環(huán)節(jié)來的訓練來學習相關(guān)專業(yè)知識，在實踐中對知識的學習會更加牢固，而且，還可以讓學生在實踐中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。通過項目實踐培養(yǎng)學生的專業(yè)技能以及綜合應用能力。
3.2現(xiàn)場教學法
有條件的學校可以為學生安排一些現(xiàn)場參觀、實訓的機會，讓學生在實訓場或者生產(chǎn)一線來進行學習，通過理論與實踐的有機結(jié)合，來促進學生的感謝認識，有效提高學生的理解能力，而且現(xiàn)場教學法可以幫助教師將抽象的理論知識具體為現(xiàn)場實踐，讓學生更容易理解。
3.3案例教學法
教師可以根據(jù)自己多年的教學以及研究經(jīng)驗的積累，為學生講解一些企業(yè)的實際案例，通過實際案例來將抽象的知識具體化，使一些專業(yè)的概念、理論更加簡單、形象，更容易理解，還能夠提高學生的學習熱情，激發(fā)其學習的主動性與積極性。讓學生通過對具體案例的理解來提高其識別問題、分析問題的能力。
4PLC應用技術(shù)教學改革的主要措施
4.1改變教學理念
要想進行教學實踐的改革，教師首先要做的就是改變原有的傳統(tǒng)觀念的束縛，要充分了解高職院校的教學目標，結(jié)合社會的需要以及企業(yè)的需求來對學生進行培養(yǎng)教育。在教學中，拋棄傳統(tǒng)的灌輸式的教學，要加強對實踐能力的培養(yǎng)，有效協(xié)調(diào)知識、能力、素質(zhì)三者之間的關(guān)系。
4.2改革教學環(huán)境
加強對師資隊伍的培養(yǎng)、提高?？梢怨膭罱處煹缴a(chǎn)一線工作一段時間，讓教師不僅有效理解理論知識，還具有一定的實際動手能力，掌握基本的操作技能，通過自己的實踐經(jīng)驗來全方位的對學生進行培養(yǎng)。同時高職院校還可以聘請一些在相關(guān)領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗的技術(shù)人員來對學生進行教學。教師在教學實踐中應加強對多媒體資源的利用，向?qū)W生講授一些前沿的專業(yè)知識，緊跟時代步伐。
4.3改革考核方式
在課程教學之后的考核對學生的學習有一定的導向作用，因此需要對考核方式進行改革，可以將課程知識的學習與實踐結(jié)合起來，增加實踐課程的比重，還可以與一些職業(yè)資格的認證進行接軌，建立綜合的評價體系。
5結(jié)語
PLC，全稱ProgrammableLogicController，可編程邏輯控制器，是一種以微處理器為核心的數(shù)字運算操作的電力系統(tǒng)裝置。它是專門為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計的。采用一類可編程的存儲器，相關(guān)人員可以在該存儲器內(nèi)部執(zhí)行相應的邏輯運算、順序控制等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，實現(xiàn)對各種類型設備的識別或生產(chǎn)過程的控制。PLC技術(shù)屬于計算機控制技術(shù)范疇，其工作原理主要有三個不同的階段，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，并對掃描到的數(shù)據(jù)信息進行運算，根據(jù)運算結(jié)果控制邏輯線圈的狀態(tài)，以確定程序是否處于正常運行狀態(tài)；在輸出刷新階段，CPU會發(fā)出相應的指令，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)動外部設備的運行，從而實現(xiàn)電氣自動化控制。
2、PLC技術(shù)的優(yōu)點
作為微機技術(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)中機械觸點接線復雜、可靠性低、功耗高、靈活性差等缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)勢，具體包括以下優(yōu)點。
2.1功能完善當前，PLC產(chǎn)品的規(guī)模和型號非常豐富，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)運算功能，被廣泛應用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。
2.2可靠性高在PLC的生產(chǎn)過程中，采取了先進的內(nèi)部抗干擾技術(shù)，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時，PLC具備相應的自我檢測能力，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障，可以及時發(fā)出警報信號，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編程語言簡單作為一種工控計算機，PLC的接口相對簡單，編程容易，其使用的梯形圖語言編程對工作人員的專業(yè)技能要求較低，不需要面對復雜的匯編語言，即使那些不熟悉計算機的人員也可以輕松上手。
2.4維護方便在PLC技術(shù)中，以存儲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)的建設周期，同時，也在一定程度上降低了設計難度，以便于系統(tǒng)的維護和管理。不僅如此，PLC可以實現(xiàn)在線編程，轉(zhuǎn)變生產(chǎn)過程，被廣泛應用于多品種、小批量的工業(yè)生產(chǎn)控制中。
3、PLC技術(shù)在電力工程中的應用
在電力工程中，PLC技術(shù)的應用主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1開關(guān)量控制開關(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)的電力自動化控制系統(tǒng)中，對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，存在許多觸點和聯(lián)接點，進而降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC技術(shù)的應用和普及，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)行一些非常簡單的工作，比如分閘、合閘等，系統(tǒng)就會自動根據(jù)實際運行狀況，給出正確的操作信號。同時，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，會自動跳閘，并發(fā)出相應的報警信號。而且，PLC控制系統(tǒng)不需要進行復雜的二次接線，可以有效地降低接線失誤率，大大減少維護檢修的工作量。
3.1.2備用電源自動投入裝置備用電源自動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，多采用手動或自動供回電線路的方式供電，在投切過程中，會出現(xiàn)幾秒鐘的斷電時間，影響供電的連續(xù)性和可靠性。而應用PLC，可以實現(xiàn)對備用電源自動投入裝置的控制，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際情況進行抗干擾，具有可靠性高、操作簡單、接線方便等優(yōu)點。
課題名稱： PLC先進控制策略研究與應用
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、功能豐富等強大技術(shù)優(yōu)勢，已經(jīng)成為目前自動化領(lǐng)域的主流控制系統(tǒng)。然而，從目前的應用情況來看，PLC還大都只是承擔最基本的控制功能，如順序控制、數(shù)據(jù)采集和PID反饋控制。各個PLC廠家也在其產(chǎn)品中設計了PID模塊。雖然PID算法控制有很高的穩(wěn)定性，但對于一些復雜控制系統(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)。隨著越來越多的PLC產(chǎn)品與IEC1131-3標準兼容，PLC控制系統(tǒng)越來越開放，將先進控制算法嵌入PLC常規(guī)控制系統(tǒng)成為可能。本課題從工業(yè)控制實際應用角度出發(fā)，對PLC的控制功能進行深入的研究和探討，以提高和擴展PLC控制器的應用水平和應用范圍。本課題：PLC先進控制策略的研究與應用，其目的是通過研究使一些先進控制算法在PLC及組態(tài)系統(tǒng)上得以實現(xiàn)，并開發(fā)相應的應用程序，經(jīng)過驗證后最終應用到工業(yè)過程控制中去。
在PLC組態(tài)系統(tǒng)中實現(xiàn)先進控制算法，包括預測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)濟角度來看，目前PLC生產(chǎn)商的一些產(chǎn)品具備先進控制模塊，如模糊模塊。但它們的價格十分昂貴，且封閉性較強，不適合我國中小型企業(yè)的工業(yè)改造。因此開發(fā)較為通用的先進算法實現(xiàn)技術(shù)，對于我國中小型企業(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)濟效益。
模糊控制與預測控制是智能控制中技術(shù)較為成熟的分支，因此，研制和開發(fā)出適合工業(yè)環(huán)境的實時先進控制開發(fā)工具，實現(xiàn)模糊控制、預測控制嵌入PLC,與常規(guī)控制集成運行，讓先進控制從教授、專家手中走出來，實現(xiàn)先進控制的工程化、實用化、轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)力，對縮短控制系統(tǒng)開發(fā)周期，加快先進控制技術(shù)的廣泛應用，提高我國的工業(yè)自動化水平有著重大的意義。
2、論文綜述/研究基礎。
在過程工業(yè)界，從40年代開始，采用PID控制規(guī)律的單輸入單輸出簡單反饋控制回路己成為過程控制的核心系統(tǒng)。目前，PID控制仍廣泛應用，即便是在大量采用DCS控制的最現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過程中，這類回路仍占總回路80%-90%.這是因為PID控制算法是對人的簡單而有效操作的總結(jié)和模仿，足以維護一般過程的平穩(wěn)操作與運行，而且這類算法簡單且應用歷史悠久，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程和不同的要求[4}0 50年代開始，逐漸發(fā)展了串級、比值、前饋、均勻和Smith預估控制等復雜控制系統(tǒng)，即當時的先進控制系統(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)過程中，仍有10%-20%的控制問題采用上述控制策略無法奏效，所涉及的被控過程往往具有強藕合性、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。隨著過程工業(yè)日益走向大型化、連續(xù)化，對工業(yè)生產(chǎn)過程控制的品質(zhì)提出了更高的要求，控制與經(jīng)濟效益的矛盾日趨尖銳，迫切需要一類合適的先進控制策略。自50年代末發(fā)展起來的以狀態(tài)空間方法為主體的現(xiàn)代控制理論，為過程控制帶來了狀態(tài)反饋、輸出反饋、解疆控制、自適應控制等一系列多變量控制系統(tǒng)設計方法}s}.上述多變量控制策略有其自身的不足之處，工業(yè)過程的復雜性使得建立其正確的數(shù)學模型比較困難。同時，計算機技術(shù)的持續(xù)發(fā)展使得計算機控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用，強大的計算能力可以用來求解過去認為是無法求解的問題，這一切都孕育著過程控制領(lǐng)域的新突破。
整個80年代，出現(xiàn)了許多約束模型預測控制的工程化軟件包。通過在模型識別、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，并成為目前過程控制應用最成功，也最有前途的先進控制策略。近年來，人工智能技術(shù)有了長足的長進并在許多科學與工程領(lǐng)域中取得了較廣泛的應用。就過程控制而言，專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)是最有潛力的三種工具。專家系統(tǒng)可望在過程故障診斷、監(jiān)督控制、檢測儀表和控制回路有效性檢驗中獲得成功應用。神經(jīng)網(wǎng)絡則可以為復雜的非線性過程的建模提供有效的方法，進而可用于過程軟測量和控制系統(tǒng)的設計上。模糊系統(tǒng)不僅是行之有效的模糊控制理論基礎，而且有望成為表達確定性和不確定性兩類混合并提煉這些經(jīng)驗使之成為知識進而改進以后的控制，也將是先進控制的重要內(nèi)容。
由于先進控制受控制算法的復雜性和計算機硬件兩方面因素的影響，早期的先進控制算法通常是在PC機和UNIX機上實施的。隨著DCS功能的不斷增強，更多的先進控制策略可以與基本控制回路一起在DCS控制站上實現(xiàn)。國外發(fā)達國家?guī)缀跛衅髽I(yè)都采用了DCS系統(tǒng)或其它智能化設備來實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的控制，并在此基礎上通過實施先進控制與優(yōu)化較大的提升了系統(tǒng)的性能?？梢哉f，高性能控制系統(tǒng)，尤其是DCS系統(tǒng)的普及為先進控制的應用提供了強有力的硬件和軟件平臺。國外從70年代末就開始了先進控制技術(shù)商品化軟件的開發(fā)及應用，并在DCS的基礎上實現(xiàn)先進控制和優(yōu)化。如愛默生公司的DeltaV和Honeywell公司的TDC3000,其先進控制軟件RMPGT和RPID等在現(xiàn)場的實際應用都集中在自己的DCS系統(tǒng)上。傳統(tǒng)的PLC由于不支持浮點運算以及先進控制所必須的精確的時間，因此，除了模糊邏輯控制外，其他的先進控制并沒有在PLG平臺上實現(xiàn)。然而，在過程工業(yè)中大多系統(tǒng)使用先進靈活的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，通過控制網(wǎng)絡實現(xiàn)計算機與PLG的通訊，從而實現(xiàn)先進控制。
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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)容及工作簡述
1. 3國內(nèi)外文獻綜述
I. 3. 1先進控制的發(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預測控制算法
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)境及編程語言
2.2.3基本控制算法的實現(xiàn)二
第三章PLC模糊控制器的研究與實現(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模糊控制器設計
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計
3.2.2.1模糊控制器離線部分算法設計內(nèi)容
3.2.2.2基于MATLAB模糊邏輯工具箱的設計
3.2.3 STEP7實現(xiàn)模糊控制器設計
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證
3.2.4.1仿真系統(tǒng)的建立
3.2.4.2仿真結(jié)果驗證
第四章PLC預測控制器的研究與實現(xiàn)
4.1廣義預測控制算法
4.1.1單值廣義預測控制
4.1.2單值廣義預測控制律計算
4.2 PLC單值廣義預測控制器的設計與實現(xiàn)
4.2.1單值廣義預測算法的實現(xiàn)步驟
4.2.2單值廣義預測控制器的設計
4.3單值廣義預測控制器的仿真驗證
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)性能檢測實驗室計算機控制系統(tǒng)
5.1工藝流程與控制方案
5.1.1工藝過程簡述
5.1.2控制要求
5.1.3控制方案設計
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)設計
5.4 57-300 PLC控制系統(tǒng)設計
5.4.1硬件系統(tǒng)組態(tài)
5.4.2 PLC控制程序設計
5、論文的理論依據(jù)、研究方法、研究內(nèi)容。
目前，PLC的應用十分廣泛，涉及到過程控制的方方面面。但在控制策略上，它依然沿用傳統(tǒng)的PID控制。許多PLC開發(fā)商把PID算法做成模塊，固化在PLC中。
但從長遠角度看，對于一些復雜的控制系統(tǒng)，PID很難滿足控制要求，這就需要把先進的控制算法嵌入到PLC的設計中。本課題以此為主要研究內(nèi)容。
工業(yè)過程的復雜性以及對于控制日益提高的要求，各種先進控制算法越來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語言(如梯形圖)，所以，給在PLC上實現(xiàn)先進控制算法帶來了困難。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，本課題首先是通過對控制算法的研究與改進和對STEP?功能的開發(fā)，使先進控制策略在S7-300 PLC上得以較好的實現(xiàn)。本論文重點研究基于PLC的模糊控制器的實現(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上，設計出一個基于PLC的通用的模糊控制器，并使其固化在STEP7軟件中。此外，對于PLC預測控制雖已有一些研究，但都僅限于理論方面，尚未給出PLC上實現(xiàn)的實例。本課題也想在此方面有所創(chuàng)新，開發(fā)出基于PLC的預測控制實現(xiàn)技術(shù)。
本論文第一章簡要介紹了課題的來源背景、主要內(nèi)容、目的意義以及國外相關(guān)工作的研究狀況等。
第二章介紹了SIMATIC S7-300 PLC的主要特點，系統(tǒng)組成及控制系統(tǒng)的配置與實現(xiàn)，同時介紹了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現(xiàn)方法。
第三章重點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)及設計方法。提出了基于PLC的模糊控制器的實現(xiàn)方法，即采用MATLAB離線設計，PLC在線查詢的方式。給出了STEP?實現(xiàn)模糊算法的流程圖及部分程序。
最后建立一個過程仿真系統(tǒng)，對PLC模糊控制器進行仿真驗證。
第四章介紹了預測控制的基本理論，重點闡述了廣義預測控制算法，并結(jié)合PLC的特點，提出了基于PLC的單值廣義預測控制器的設計方法，給出了STEP7實現(xiàn)單值廣義預測算法的步驟與流程圖。最后建立一個二階大滯后的對象模型，構(gòu)成仿真控制系統(tǒng)，與PID控制進行比較分析，驗證PLC預測控制器的有效性。
第五章是作者在研究生期間參加的某空調(diào)性能檢測實驗室基于PLC實現(xiàn)的計算機控制系統(tǒng)，從系統(tǒng)控制方案的設計、系統(tǒng)配置和硬件構(gòu)成、監(jiān)控系統(tǒng)的設計等幾個方面分別進行了詳細的論述。
第六章結(jié)論與體會，總結(jié)自己在課題研究和項目研究的過程中的一些體會和心得，分析了工作中的不足，提出了以后工作的注意事項，改進方法。
6、研究條件和可能存在的問題。
I.盡快建立樣板工程，把己經(jīng)取得的研究成果應用到工程實際過程中，通過實踐檢驗，發(fā)現(xiàn)問題以便不斷改進和提高。
2. PLC預測控制器目前只應用了簡單的單值廣義預測算法，有其自身的局限性，如控制精度不高。目前，應用較為成熟的是MPC算法，因此可以把PLC-MPC控制器作為今后研究的一個重點。
3.對于PLC模糊控制器的改進，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，改進型模糊算法如模糊PID可以改善控制器性能，因此可以開發(fā)PLC模糊PID控制器。
4.進一步挖掘STEP?軟件的功能，開發(fā)過程對象仿真模塊，給出基于PLC建立仿真系統(tǒng)的方法和步驟，為工業(yè)實阮應用縮短調(diào)試時間，保證系統(tǒng)的可靠性。
7、預期的結(jié)果。
1.通過對先進控制各種算法的分析比較，對先進控制理論有了進一步認識，從中學到了不少解決問題的方法，理解了傳統(tǒng)控制方法與先進控制方法的區(qū)別。
2.基于PLC實現(xiàn)先進控制與基于PC實現(xiàn)先進控制相比較，最重要的一個優(yōu)勢在于PLC實現(xiàn)先進控制不需要通訊協(xié)議，而基于PC實現(xiàn)先進控制，在系統(tǒng)設計和運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)得開發(fā)時間。其次，在系統(tǒng)運行時，在下位機上完成先進控制算法比在上位機完成更具有實時性。在可靠性方面，由于基于PC實現(xiàn)先進控制，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和信號要經(jīng)過通訊傳給上位機，這難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失和信號的誤差，從而使系統(tǒng)的控制精度下降，而基于PLC實現(xiàn)先進控制避免了這類現(xiàn)象的發(fā)生。
3.西門子57-300 PLC功能強、處理速度快、模塊化結(jié)構(gòu)易于擴展，被廣泛的應用于自動化控制系統(tǒng)中;其相應開發(fā)軟件STEP7采用模塊化編程方法，提供多種編程語言，豐富的功能模塊，能實現(xiàn)較為復雜的功能和算法。因此二者結(jié)合 起來，為先進控制的設計與開發(fā)提供了很好的軟硬件平臺。
4. PLC模糊控制器采用MTALAB離線設計和PLC在線查表的方法，把復雜的模糊推理過程交給計算機離線完成，得到模糊控制量查詢表供PLC在線調(diào)用。此方法將復雜瑣碎的模糊控制系統(tǒng)的開發(fā)工作變得簡單明了，大大縮短了開發(fā)周期，同時也提高的PLC控制的實時性，是目前被廣泛采用且效果良好的PLC模糊控制器的設計方法。
5. PLC單值廣義預測控制器采用簡單實用的單值廣義預測控制算法，它需要調(diào)整參數(shù)少、在線計算時間短，可適用于PLC類控制采樣周期較短的快速動態(tài)過程系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明：PLC單值廣義預測控制器保持了預測控制的性能，控制效果較PID控制有很大改善，同時具有計算量小，響應迅速的優(yōu)點。
8、論文寫作進度安排。
20XX.05-20XX.06 開論文會議
20XX.06-20XX.07 確定論文題目
20XX.07-20XX.02 提交開題報告初稿
20XX.02-20XX.06 提交論文初稿
關(guān)鍵詞：PG，PLC，PROFIBUS-DP，通信，在線連接，接口設置
1 引言
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中越來越多的應用到PLC系統(tǒng)參與生產(chǎn)控制，使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與PLC相應的I/O端相連接，即可投入運行。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，然后通過通訊聯(lián)接下載到PLC以使PLC運行。同時，也可以通過PG來監(jiān)視PLC的運行過程及運行狀態(tài)。對于工廠的部分技術(shù)人員來說，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)或者對現(xiàn)有程序進行局部修改，而且當PLC系統(tǒng)需要更換CPU模塊時，也必須使用PG連接到CPU端口上將運行程序?qū)懭隒PU存儲器內(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。西門子PG可以是專用編程電腦，也可以是普通電腦加上編程軟件包及相應接口，編程軟件包為STEP 7 編程系統(tǒng)，具有強大的人機操作界面，采用的是WINDOWS視窗操作系統(tǒng)，使用者很容易掌握。本文就筆者在實際工作中使用西門子產(chǎn)品時遇到的幾類典型連接故障以及對故障的解決方法進行了闡述，希望對相關(guān)人員能有幫助。
2 故障類型和解決方法
（1）硬件組態(tài)中模板組態(tài)錯誤
這一類型的故障一般發(fā)生在設備安裝階段及模板更換期間，也是最容易查找的故障。此時需要檢查機架上插入的模板與硬件組態(tài)中的模板型號是否一致，如果模板存在組態(tài)錯誤，可能導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)下載失敗，系統(tǒng)也會報如下錯誤信息：
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)中模板的訂貨號與實際一致，如CPU315-2DP的訂貨號為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)錯誤
如果硬件組態(tài)中配置的MPI或PROFIBUS的地址與CPU的節(jié)點地址不一致，用戶可能會看到如下的錯誤信息：
Download(33:16656)
“Online:Connection could not beestablished.The connection partner is not responding.”
解決方法：此時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”，則說明在硬件組態(tài)中CPU的MPI地址也需設置為2，否則PG在與PLC在線連接時會出現(xiàn)錯誤而導致無法建立連接。（3）PG/PC接口設置配置錯誤
一般來說，PG在與PLC連接時首先需要對接口參數(shù)進行相應的配置，如果PG/PC接口參數(shù)設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，用戶會看到如下的錯誤信息：
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PG/PC接口(如圖1)，在窗口中檢查是否為在線連接設置的接口正確，一般這個接口設置是根據(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用雙絞線，RJ45接口即為普通網(wǎng)線連接。因此根據(jù)西門子通信協(xié)議的規(guī)定在菜單中選擇相對應的通信協(xié)議即可建立在線連接實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載了。
當然如果在菜單中沒有找到自己所需要的接口通信協(xié)議，則點擊“Select”按鈕進入彈出的對話框選擇自己所需的接口協(xié)議安裝，安裝完成后，窗口便會顯示此接口協(xié)議，點擊選擇即可。
（4）通信波特率設置與實際網(wǎng)絡接口通信波特率設置不匹配
在電子通信領(lǐng)域，波特率即調(diào)制速率，指的是信號被調(diào)制以后在單位時間內(nèi)的波特數(shù)，即單位時間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)。它是對信號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。免費論文，PG。
如果系統(tǒng)硬件組態(tài)中通信波特率設置與實際網(wǎng)絡接口通信波特率設置不匹配時，則會出現(xiàn)如下錯誤信息：
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PG/PC接口設置并點擊“Diagnostics…”按鈕(如圖2)，使用“Tset”按鈕可以進行MPI/PROFIBUS網(wǎng)絡診斷。
根據(jù)診斷結(jié)果就可以判斷出波特率的設置是否合適，如需要修改波特率設置參數(shù)，則在“Set PG/PC interface”操作界面上點擊“Properties”按鈕，在彈出的對話框中選擇正確或合適的網(wǎng)絡傳輸波特率（如圖3）。免費論文，PG。免費論文，PG。
3 結(jié)束語
西門子編程器與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際應用中還未遇到其他類型的故障，因此不能更多、更詳細地進行闡述。免費論文，PG。免費論文，PG。文中的幾類西門子PG與PLC在線連接故障是很常見的幾種故障，也是工廠中工程技術(shù)人員容易犯得錯誤。免費論文，PG。通過文中對故障的描述和分析解決，可以很好的解決使用人員在實際操作中的困難，對提高使用人員的操作水平和故障分析解決能力應該有著很好的幫助。
關(guān)鍵詞：可編程控制器,船用泵,自動控制
引言
可編程序控制器（Programmable Controller，簡稱PLC）是近十幾年來發(fā)展起來的一種新型工業(yè)用控制裝置。由于它具有很多優(yōu)點，它可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等種各種功能。有些高檔大型PLC還能象微型計算機那樣進行數(shù)字運算、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、可靠性高、指令系統(tǒng)簡單、編程簡便易學等一系列優(yōu)點。隨著微電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微處理器問世并被用到PLC中，使其功能更加完善，體積大大縮小，成為當今社會生產(chǎn)、實現(xiàn)自動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)進行了應用,達到了預期的控制目的。
一、任務與構(gòu)想
船用泵組合控制系統(tǒng)對12組泵進行了切換控制，每組泵兩臺，每臺泵需要一個輸入信號確定泵組是自動或手動；每組泵需要測量出口壓力是否正常；每臺泵之間需要一個互連信號表明哪一臺泵是主泵；輸出要控制每臺泵的啟動，指示出每臺泵的運行狀態(tài)，并給出故障或低壓報警信號。論文參考網(wǎng)。
針對提出的問題，提出了如下的設計思想：
1、 手動啟動各泵
在PLC投入使用后，將組合啟動屏上的各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)切至自動位置即可手動啟動各泵?；閭溆玫膬膳_泵，首先投入的為主用泵，后投入的為備用泵。
2、 自動啟動各泵
如果各泵轉(zhuǎn)換開關(guān)在PLC通電前已在自動位置，且開機、關(guān)機都嚴格按照程序進行，則PLC通電后按預訂程序自動啟動各泵。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。這種情況常用于上次停機時只關(guān)閉PLC電源，停機時哪臺泵運行，再次啟動時仍然是該泵運行。
3、 手動切換各泵
用備用泵替換運行泵，在兩泵都處于自動位置時，將運行泵開關(guān)切至手動，即可自動停止運行泵，啟動備用泵，然后再將開關(guān)切回自動，按報警按鈕，撤消報警。
4、 各泵自動換
運行中如果一臺泵熱繼電器動作，則自動啟動備用泵，同時發(fā)出該泵切換報警，故障泵的運行指示燈閃爍，撤消報警按鈕，撤消報警。如果一臺泵出口壓力開關(guān)閉合，則備用泵自動并車，并發(fā)出該泵切換報警。壓力恢復后，停止故障泵，故障泵運行燈閃爍，撤消報警按鈕切除報警及燈光閃爍。
二、各泵啟動順序圖
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)的要求來選擇，這里我們根據(jù)實際需要，選用CPU102型，即可滿足控制要求..
四、梯形圖
五、結(jié)束語
該船用泵組合啟動控制系統(tǒng)是根據(jù)某造船廠的實際情況，對某輪船上的12組泵的控制系統(tǒng)進行的初步設計，采用西門子的S5-100PLC，達到了預期的控制目的。
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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)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，近年來，國家大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)，數(shù)控技術(shù)在機床上得到廣泛應用，鐵路輪對的日常維修加工目前廣泛采用數(shù)控不落輪鏇床來完成，在不拆卸機車車輛輪對的情況下進行鏇輪踏面加工,加工誤差小，因此車輪的鏇修效率得到大大提高，節(jié)約了維修成本和鏇修時間。
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)動模塊； OP010C(MMC103和PCU50服務器)和MCP操作控制單元；S7-300PLC 模塊；4個1FK7三相數(shù)字伺服電動機，micromaster440變頻器，三相異步驅(qū)動輪電機等部件組成，系統(tǒng)的各個部件通過現(xiàn)場總線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，實際相當于單獨的計算機，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通過特殊處理， NC軟件與PCU計算機WindowsXP 操作系統(tǒng)可以實時運行。從而使得操作PCU即可實時控制NCU程序，實現(xiàn)同步控制的功能。論文格式。主要用于切削輪對程序控制，其主要功能有：
控制機床各部件靈活協(xié)調(diào)工作
監(jiān)測群組模式下各通道的狀態(tài)
x,z坐標方向動態(tài)控制
可編寫快速響應程序
可編寫各部件同步動作程序
選擇優(yōu)化地址和時間
各種曲線插補方法
電子齒能
刀具，螺紋間隙，象限補償功能
測量功能
高級編程語言的編譯功能
2.2.3 HMI advanced軟件
鏇床采用HMI advanced軟件進行操作，他是運行在Windows NT系統(tǒng)下的應用程序，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啟動后界面
通過操作HMI advanced軟件，可以實現(xiàn)鏇床以下功能
編寫輪對廓型加工程序
執(zhí)行部件程序
手動控制操作鏇床
讀寫程序數(shù)據(jù)
編輯程序數(shù)據(jù)
顯示處理故障
設定鏇床參數(shù)
建立與PLC,NC等控制系統(tǒng)通信
2.3.4 PLC軟件
PLC用戶程序通過安裝在PCU上的STEP 7軟件進行監(jiān)控和操作，也可以使用專門的程序編程器來進行編程，PLC程序主要用于控制鏇床驅(qū)動輪，軸箱支撐，液壓系統(tǒng)等部件動作的自動控制。
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踏面廓型進行切削加工，車輛輪對通過軸箱定位，利用4個驅(qū)動輪對驅(qū)動輪對主軸旋轉(zhuǎn)，伺服電機驅(qū)動軸線方向刀具走向，加工出符合國家TB的標準廓型。鏇床主驅(qū)動輪采用PLC控制變頻器，實現(xiàn)4個主驅(qū)動輪的調(diào)節(jié)?？刂七^程如圖1：NCU是機床控制中心，包括PLC和NC兩部分，通過PROFIBUS 與PLC ET200擴展模塊和變頻器進行實時通訊，通過MPI與NCU聯(lián)接通訊，手操盤和測量探頭直接聯(lián)接在NC上。
鏇床加工過程中，NC按照編寫的數(shù)控加工程序執(zhí)行指令，所有裝載，測量，切削，卸載均采用NC程序自動執(zhí)行操作，加工流程如圖3示。
圖3 ：鏇輪加工流程
車輪加工工藝：
3.2 閉環(huán)控制原理
不落輪鏇床刀具進給控制和驅(qū)動輪電機速度控制采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，使用用增量式光電編碼器檢測裝置，該裝置安裝在伺復電動機上，用來檢測伺服電機的轉(zhuǎn)角，推算出工作臺的實際位移量，編碼器發(fā)出正弦/余弦模擬電平1Vpp (2048脈沖)的反饋信號，信號反饋到NCU裝置的比較器中，與程序指令值進行比較，用差值進行控制，如圖所示：此系統(tǒng)控制精度可以達到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 電機絲桿每轉(zhuǎn)編碼器采集到的信號數(shù)量，數(shù)量越多，精度越高。
b.安裝調(diào)試編碼器檢測裝置的工藝，
c.The multiplication of the encoder signals 編碼器信號
d.電流和速度控制器取樣時間，取樣時間越短，精度越高。論文格式。
4 結(jié)束語
機床數(shù)字控制技術(shù)是國際先進機床生產(chǎn)技術(shù)，也是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石。近年來，國內(nèi)數(shù)控機床工業(yè)與世界數(shù)控機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)控機床設備，數(shù)控機床制造業(yè)得到蓬勃發(fā)展。
參考文獻：
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.
指導老師：戴勝坤
設計要求：1、安裝資料及要求。包括：平面圖；用電負荷情況；供電電源情況；氣象及水文資料等。
2、選子：位置、型號的選擇
3、土建施工
4、設備安裝
課題二、小電流接地系統(tǒng)的故障選線的研究
指導老師：戴勝坤 地故障時，故障特點不是非常明顯，故障選線就顯得很有必要，所以，要求學生
比較詳細的了解國內(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，對現(xiàn)有
的選線方法進行總結(jié)并加以改進，找到適合的故障選線的方法；3、 利用ATP的仿真軟件對小電流接地系統(tǒng)進行仿真；4、撰寫畢業(yè)論文。
課題三、64點溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)的設計
指導老師：游佳
設計內(nèi)容：64點溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)針對室溫環(huán)境下的溫度監(jiān)控，如大型機組的軸溫，大型變壓器油溫，化學反應過程，環(huán)境測試等?？刂坪诵牟捎梦⑻幚砥骰騿纹瑱C，監(jiān)測64點溫度，溫度范圍0～100℃，采用半導體溫度傳感器AD590，按矩陣方式切換輸入信號。輸出8路開關(guān)控制信號和2路PWM模擬信號（具備PID控制能力）。同時要求利用微處理器或單片機的已有通訊接口或其它工業(yè)控制網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和控制。
設計要求：1.總體方案設計，需要提出至少兩種切實可行的方案，并加以比較，選擇一種最優(yōu)方案；
2.根據(jù)總體方案設計硬件電路，需要有理論依據(jù)，有分析計算過程，選擇的主要元件要有原理和說明，所有元件必須有型號和參數(shù)；
3.軟件設計，使用匯編語言或C語言編成。主要軟件必須能在設計制作的硬件電路上正確運行 ，且能夠顯示被測試對象的溫度；
4.制作硬件電路，調(diào)試硬件和軟件，完成溫度檢測與測試點切換，實現(xiàn)溫度上傳并在屏幕上顯示或存盤；
5.撰寫畢業(yè)論文，嚴格按照畢業(yè)論文標準，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單片機設計一交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設計
指導老師：潘紋
一、設計任務與要求：
用單片機8051設計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統(tǒng)，要求如下：
1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈。考慮到學生設計時的難度，只考慮一條道路相對的兩個方向，每個方向有紅、綠、黃三個燈。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)換時要求黃燈閃爍5秒，給行駛中的車輛有時間?？康浇芯€之外。
2）能實現(xiàn)正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。
3）能實現(xiàn)控制器總清零功能。 按下某個鍵后，系統(tǒng)實現(xiàn)總清零，計數(shù)器由初始狀態(tài)開始計數(shù)，對應狀態(tài)的指示燈亮。 二、根據(jù)設計任務與要求：畫出設計總電路圖，寫出設計程序。
課題五、單片機步進電機控制器的設計
指導教師：游佳
設計要求:1.用MCS-51單片機,通過軟件編程,設計一個步進電機控制器。要求能對步進電機實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)及速度控制，同時能對步進電機進行位置控制，即能控制步進電機從一個位置精確地運行到另一個位置。
課題六、傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應用及發(fā)展的研究
指導老師：周小薇
論文要求：1.了解傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用及地位
2.機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的類型、特點、結(jié)構(gòu)及用途等
3.如何為機電一體化系統(tǒng)選擇傳感器（舉例說明）
4.機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的發(fā)展
相關(guān)知識：本課題要求學生綜合《傳感器技術(shù)》《機電一體化技術(shù)》《控制電機》等相關(guān)知識進行編寫。
課題七、水輪機制動系統(tǒng)的設計
指導老師：周小薇
設計要求：
掌握一定的電氣控制技術(shù)的基礎知識，可以利用PLC進行編程，并且對氣壓傳動和液壓傳動有一定的了解。還要求能夠運用基本的繪圖軟件進行繪圖。
設計內(nèi)容：
本設計共有三個部分：電氣控制部分、流體控制部分、PLC編程部分。
（一）電氣控制部分設計任務： 2.24點制動閘動作后向PLC發(fā)出制動成功或復位信號
3.壓力站氣路壓力數(shù)顯示向PLC發(fā)出4～20mA的模擬信號
4.根據(jù)PLC傳送來的4～20mA的模擬信號，顯示相應的轉(zhuǎn)速。
（二）流體控制部分設計任務：
采用節(jié)流閥控制流量，水份分離器凈化空氣，兩個三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔；氣液混用三通球閥進行氣、油的轉(zhuǎn)換控制，多塊壓力表可直接讀數(shù)等。
（三）PLC編程部分設計任務：
根據(jù)給出的梯形圖進行編程。
課題八、畢業(yè)設計題目：恒壓供水系統(tǒng)設計
指導教師：黃衛(wèi)庭
構(gòu)成：PLC系統(tǒng)、變頻器、檢測保護電路、轉(zhuǎn)速測量等環(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)合實際供水工作。要求寫明本設計所涉及的分析方法或技術(shù)手段（如定性、定量分析的方法）；要求有學生獨立的見解，設計內(nèi)容要詳細寫明具體步驟]。
課題九、兩種液體混合的設計
指導老師：葉俊 一、控制要求
1．初始狀
此時各閥門關(guān)閉，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M＝OFF
二、起動操作
按下起動按鈕，開始下列操作： (2)液體B流入，液面達到SL1時，YV2=OFF，M＝ON，開始攪拌；
(3)混合液體攪拌均勻后（設時間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；
(4)當液體下降到名 SL2時，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過20s后容器放空，關(guān)閉YV3，YV3=OFF，完成一個操作周期；
(5)只要沒按停止按鈕，則自動進入下一操作周期。·
三、停止操作
按一下停止按鈕，則在當前混合操作周期結(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)設計
課題十、機械手控制的設計
指導老師：葉俊
一、機械手工作過程，且每次循環(huán)動作均從原位開始。
二、控制要求
1．在傳輸帶A端部，安裝了光電開關(guān)PS，用以檢測物品的到來。當光電開關(guān)檢測到物品時為ON狀態(tài)。
2.機械手在原位時，按下起動按鈕，系統(tǒng)起動，傳送帶A運轉(zhuǎn)。當光電開關(guān)檢測到物品后，傳送帶A停。
3．傳輸帶A停止后，機械手進行一次循環(huán)動作，把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續(xù)運轉(zhuǎn)）上。
4.機械手返回原位后，自動再起動傳送帶A運轉(zhuǎn)，進行下一個循環(huán)。
5．按下停止按鈕后，應等到整個循環(huán)完成后，才能使機械手返回原位，停止工作。
6.機械手的上升／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)動液壓裝置實現(xiàn)，每個線圈完成一個動作。
7.抓緊／放松由單線圈二位電磁閥驅(qū)動液壓裝置完成，線圈通電時執(zhí)行抓緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。
8.機械手的上升、下降、左移、右移動作均由極限開關(guān)控制。
9.抓緊動作由壓力繼電器控制，當抓緊時，壓力繼電器動合觸點閉合。放松動作為時間控制（設為2s）。
要求：用歐姆龍型PLC技術(shù)設計
課題十一、建立機械全自動洗衣機的工作電路模型
指導老師：方瑋
結(jié)構(gòu)：由電動程控器、水位開關(guān)、安全開關(guān)（蓋開關(guān)）、排水選擇開關(guān)、 不排水停機開關(guān)、貯水開關(guān)、漂洗選擇開關(guān)、洗滌選擇開關(guān)等組成。工作原理：通過各種開關(guān)組成控制電路，來控制電動機、進水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機實現(xiàn)程序運轉(zhuǎn)。
主要內(nèi)容：進水控制電路，電動機控制電路，排水系統(tǒng)電路等。
要求：結(jié)合洗衣機的工作過程，給出以上電路模型號并說明原理，論文不少于5000字
課題十二、工廠變配電所的設計
指導老師：居劍文
一、設計的要求
根據(jù)設計課題的技術(shù)指標和給定條件，能夠獨立而正確地進行方案認證和設計計算，要求概念清楚，方案合理，方法正確，步驟完整。
要求會查閱有關(guān)參考資料和手冊等
要求學會選擇有關(guān)元件和參數(shù)
要求學會編制有關(guān)電氣系統(tǒng)圖和編制元件明細表
要求學會編寫設計說明書
二、設計說明書的內(nèi)容
負荷計算及無功功率補償計算。
變配電所所址和型式的選擇。
變電所主變壓器臺數(shù)、容量及類型的選擇（配電所設計不含此內(nèi)容）。
變電所主結(jié)線方案的設計
短路電流的計算
變配電所一次設備的選擇
變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定
變電所防雷保護與接地裝置的設計
編寫設計說明書及主要設備材料清單
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問題的研究
指導老師：方瑋 研究現(xiàn)狀，了解目前電纜－架空混合線路的保護的配置的方法，優(yōu)缺點，并根據(jù)
電纜的特點，架空線路的特點，提出適合于混合線路的保護的方案；
3、 提出適合于電纜－架空混合線路的繼電保護的方案； 4、撰寫畢業(yè)論文。
課題十四、鉸鏈四桿機構(gòu)的運動特性分析
指導老師：潘紋
設計任務與要求
1）對鉸鏈四桿機構(gòu)中的曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)三種基
本類型的運動特性進行分析。
2）每種類型各舉一個日常生活中常見的實例，畫出其基本圖表。對每種
類型要求用falsh或者authorware等做一個能動的形象逼真的例子。如吊起重物的起重機、運動的火車的機輪、橢圓儀、翻箱機、機械手爪等。
課題十五、數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品加工工藝設計
指導老師：倪祥明 課題十六、機械手直線運動液壓系統(tǒng)的制作
指導教師：黃國祥
目的：實現(xiàn)機械手水平、垂直兩個方向的機械運動
任務：1、系統(tǒng)方案的設計與計算；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買。
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，每組可以是1人以上。
2、電子文檔要求打印，字數(shù)不少于5000字。
3、現(xiàn)場展覽制作產(chǎn)品，參加答辯。
課題十七、“中國結(jié)”造型設計
指導教師：張蓉
1.畢業(yè)設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹?shù)目茖W作風，培養(yǎng)綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創(chuàng)建中國結(jié)造型設計、市場推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應用CAD/CAM進行工業(yè)造型設計的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設計的基本要求
通過畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創(chuàng)建“中國結(jié)”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“中國結(jié)”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結(jié)
培養(yǎng)一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業(yè)設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養(yǎng)自己具有一定的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點、全面觀點及團結(jié)協(xié)作的精神。
3.“中國結(jié)”造型參考圖：
（造形和尺寸自定義）
課題十八、“福娃”造型設計
指導教師：羅進生
1.畢業(yè)設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹?shù)目茖W作風，培養(yǎng)綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創(chuàng)建“福娃”造型設計、市場推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應用CAD/CAM進行工業(yè)造型設計的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設計的基本要求
通過畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創(chuàng)建“福娃”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“福娃”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結(jié)；
培養(yǎng)一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業(yè)設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養(yǎng)自己具有一定的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點、全面觀點及團結(jié)協(xié)作的精神。
3.“福娃”造型參考圖：
課題十九、大功率高頻直流開關(guān)電源的設計
指導老師： 倪濤
通過該題目的設計,加強電力電子的學習和理解，系統(tǒng)學習開關(guān)電源的設計方法，綜合運所學過的知識,培養(yǎng)獨立工作，解決實際問題的能力，為走向工作崗位打一定的基礎
內(nèi)容：
按技術(shù)參數(shù)設計一臺直流開關(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.按要求分階段寫文字材料；
2. 3.論文要按要求格式打?。?/p>
4.獨立完成
設計步驟：
1.閱讀國內(nèi)外有關(guān) 2.選定開關(guān)電源集成控制器，學習其工作原理、應用方法；
3.主電路方案選擇，要有技術(shù)經(jīng)濟比較；
4.主電路設計；
5.元器件的設計、計算、選擇；
6.控制電路、保護電路的設計；
7.打印論文
課題二十、三層樓電梯PLC控制系統(tǒng)設計與調(diào)試
指導老師：倪濤
設計內(nèi)容： 1、不允許同時有兩層樓要求停電梯；
2、當二層不需要停時，能越過二層直接到達所需樓層。
要求：
分階段寫文字材料；
2、 3、論文要按要求格式打印；
4、獨立完成
步驟：
1、設計I/O配線表。
2、設計出電梯控制的梯形圖。
3、寫出指令表。
4、用編程器輸入指令。
調(diào)試運行。
課題二十一、車輛出入庫管理PLC系統(tǒng)設計
指導老師：楊芳
內(nèi)容：編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序,控制要求如下:
1、入庫車輛前進時,計數(shù)器加1,后退則減1.
2、出庫車輛前進時計數(shù)器減1,后退則加1.
3、要求有顯示屏指示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)目.
要求：
1.根據(jù)題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。
課題二十二、水塔水位控制PLC系統(tǒng)設計
指導老師：楊芳
內(nèi)容：1、保持水池的水位在S3——S4之間，當水位低于S3，則打開閥門進水，水位到達S4時，則關(guān)閉閥門。 水塔水位控制面板
要求：1.根據(jù)題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。
課題二十三、用PRO/E軟件進行玩具造型設計
指導教師：羅進生
要求：利用軟件進行實體造型，寫出具體造型步驟。步驟清晰合理，造型思路明確?？梢宰约涸O計玩具形狀，分析所設計玩具市場前景。
參考圖樣：
課題二十四、基于PROE軟件的機械制圖三維模型庫開發(fā)及應用
指導老師：李廣坤