二○八年三月
题目：编程电控倾斜台设计
前言
1．课题研究意义国外研究现状发展趋势
编程控制器（PLC）抗干扰力强性控制系统结构简单通性强编程方便易设计施工调试周期短体积维护操作方便易实现网络化实现三电体化等优势已成应面广广泛通工业控制装置成代工业动化支柱通PLC程序设计提高液位系统控制水PLC液位控制系统中应非常广泛具高应价值外供水网络中需采供水优化调整方案引入计算机变频器编程控制器等先进技术供水网络佳状态运行具重现实意义
时机械设计制造动化专业校重点专业重点培养学生掌握理知识实践操作着重提高学生机械动化领域理解实际应通研究课题学生掌握知识更加充实更加深入解PLC液位控制系统相关知识通课程设计综合利前学知识时进步学专业知识参加工作做准备
早期编程控制器分立元件中规模集成电路组成采计算机技术简化计算机部电路工业现场环境适应性较指令系统简单般具逻辑运算功着微电子技术集成电路发展特微处理器微计算机迅速发展20世纪70年代中期美日德等国厂家编程控制器中开始更引入微机技术微处理器规模集成电路芯片成核心部件编程控制器性价格产生新突破现编程控制器采微处理器（CPU）读存储器（ROM）机处理器（RAM）单片机作核心编程控制器发展更迅速更新换代周期约3年左右结构断改进功日益增强性价格越越高展未编程控制器规模功两方发展方面型编程控制器断高速容量高功方发展方面发展简易济超型编程控制器适应单机控制型动化需
国研制应PLC起步较晚1973年开始应20世纪80年代初期前发展较慢20世纪80年代着成套设备专设备引进少PLC例宝钢期工程整生产线数百台PLC二期工程更PLC年国外PLC产品量进入国市场国已许单位消化吸收引进PLC技术基础仿制研制PLC产品20世纪80年代中期国开发应PLC技术发展迅速例资料介绍东风汽车公司装备系统1986年起全面采PLC老设备进行更新改造1991年止改造设备1000台取明显济效益1995年广州第二电梯厂已PLC成功应技术求复杂高层电梯控制已投入批量生产广东佛山市中联动控制工程公司年已厂家设计制造PLC控制装置套成功应陶瓷窑炉瓷砖输送线动控制生产设备年召开学术会议关文献介绍见国研制尤应PLC技术日益广泛更加成熟
目前PLC发展方着型化廉价化标准化系列化智化高速化容量化网络化方发展PLC功更强性更高更方便适更广
2．课题研究目标容拟解决关键问题
研究目标：编程控制器（PLC）抗干扰力强性控制系统结构简单通性强编程方便易设计施工调试周期短体积维护操作方便易实现网络化实现三电体化等优势已成应面广广泛通工业控制装置成代工业动化支柱通PLC程序设计提高液位系统控制水PLC液位控制系统中应非常广泛具高应价值外供水网络中需采供水优化调整方案引入计算机变频器编程控制器等先进技术供水网络佳状态运行具重现实意义
时机械设计制造动化专业校重点专业重点培养学生掌握理知识实践操作着重提高学生机械动化领域理解实际应通研究课题学生掌握知识更加充实更加深入解PLC液位控制系统相关知识通课程设计综合利前学知识时进步学专业知识参加工作做准备
研究容：文针某住宅区供水求设计套PLC变频器压力变送器液位计台水泵机组等设备构成全动变频恒压供水监控系统通变频器置PID模块参数预置利液位计水压反馈量构成闭环系统具全动变频恒压运行动工频运行现场手动控制等功根水量变化采取PID调节方式全流量范围利变频泵连续调节工频泵分级调节相结合实现恒压供水效节通单神元适应PID算法计算控制量传递组态王控制电动调节阀开度实现水箱液位实时监控
解决关键问题
文述采泵联供水方案合理性分析泵供水方式种供水状态转换条件分析电机变频转工频运行方式切换程存问题
二设计方案确定
1．方案原理特点选择
(1)第部分：全亮程序编写辅助继电器定时器数存储器指令编程数存储器完成户输入全亮时间
(2)第二部分：实现开始钮停止钮全亮钮锁互锁常闭指令实现3钮相互制约关系
(3)第三部分：定时器编程控制7号灯组亮灭
(4)第四部分：定时器编程控制3456号灯组次闪亮全灭常开指令完成程序循环
(5)第五部分：定时器编程控制210号灯组次闪亮全灭常开指令完成程序循环
(6)第六部分：控制灯组辅助继电器联通输出继电器P40－P47END结束程序编写
2．设计步骤
根舞台灯控制求模块器件：启动钮SB1停止钮SB2彩灯八道220V交流电源手持式编程控制器输入输出端口接线图2示图见：启动钮SB1接输入继电器X0端停止钮SB2接输入继电器X1端0～7号灯分接输出继电器Y7～Y0端输出端COM0COM1COM2COM3导线相连输出端电源交流220V果舞台灯功率较输出继电器带动彩灯采输出继电器先带动中间继电器中间继电器驱动舞台灯
图1舞台灯饰设计时序图
根图1示舞台艺术灯饰控制时序图列出序功图图2示
图2舞台艺术灯饰控制序功图
图2辅助继电器状态继电器编制梯形图应指令表列表1中
舞台艺术灯饰序控制梯形图
指令输入PLC编程器运行工作时编程控制器处运行状态启动钮SB10～7号灯闪亮时序：7号灯亮灭交进行6543号灯外次点亮全灭然重复述程循环复210号阶梯形灯次点亮全灭然重复述程循环复停止钮SB2整系统停止运行灯熄灭方法外验设计法等方法里列出
三阶段性设计计划设计目标应价值
2017年11月26日前 毕业文动员会
2017年12月15日前 确定选题范围选定导师
2017年12月30日前 确定文题目达务书传台
2018年1月6日前 进行文献资料收集筛选提交开题报告
2018年2月10日前 完成文初稿交指导老师修改补充
2018年3月15日前 进行毕业文中期检查
2018年4月中旬 完成毕业文终稿
2018年5月旬 确定答辩分组名单公布答辩时间点
2018年5月29日前 文装订成册答辩
四参考文献
[1] 翟志盛西门子PLC动控制变频恒压供水技术探讨[J]电子技术软件工程2015(24)
[2] 张苏新江东流基松FPIC72变频恒压供水系统设计[J]时代农机2015(11)
[3] 王月芹基PLC变频恒压供水系统设计[J]工业控制计算机2014(09)
[4] 徐朋祥基PLC变频恒压供水系统设计[J]科技创新应2017(06)
[5] 严春龚素文熊志种基RS485通信变频恒压供水系统设计[J]装备制造技术2015(11)
[6] 张光建基PLC住宅区变频恒压供水控制系统设计研究[J]动化仪器仪表2015(10)
[7] 雷宏彬曹晓娟基PLC变频器恒压供水控制系统[J]工业仪表动化装置2017(03)
[8] 黄良沛黄昕阳燕参数适应模糊PID控制恒压供水系统中应[J]动化仪器仪表2015(04)
[9]严政新王英健超声波液位测量通信模块设计[J]绍兴文理学院学报(然科学)2012(04)
[10]李军赵淑琴高精度智型液位测量系统研究设计[J]中国科技信息2011(16)
[11]王红波陈希钱丽莎周嫘姣非接触式超声波液位测量方法研究[J]福建电脑2011(02)
[12]徐俊周健雷达式液位测量船舶行业应[J]海船舶运输科学研究学报2013(02)
[13]玮陈毅华封维忠王梓源线超声波液位测量系统设计[J]工矿动化2012(02)
[14] Tae Uk JangYuebin WuYing XuQiang Sun Numerical Simulation for TwoPhase Water Hammer Flows in Pipe by QuasiTwoDimensional Model[J] Journal of Harbin Institute of Technology 2016(02)
[15] Malki H AMisir DFeigenspan et alFuzzy PID Control of a Flexiblejoint Robot Arm with Uncertainties from Timevarying Loads IEEE Transactions on Communications 2015
[16] Chen G RConventional and Fuzzy PID Controllers An Overview International Journal of Intelligent Systems 2011
五指导教师审阅意见
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二○八年三月
题目：编程电控倾斜台设计
前言
1．课题研究意义国外研究现状发展趋势
编程控制器（PLC）抗干扰力强性控制系统结构简单通性强编程方便易设计施工调试周期短体积维护操作方便易实现网络化实现三电体化等优势已成应面广广泛通工业控制装置成代工业动化支柱通PLC程序设计提高液位系统控制水PLC液位控制系统中应非常广泛具高应价值外供水网络中需采供水优化调整方案引入计算机变频器编程控制器等先进技术供水网络佳状态运行具重现实意义
时机械设计制造动化专业校重点专业重点培养学生掌握理知识实践操作着重提高学生机械动化领域理解实际应通研究课题学生掌握知识更加充实更加深入解PLC液位控制系统相关知识通课程设计综合利前学知识时进步学专业知识参加工作做准备
早期编程控制器分立元件中规模集成电路组成采计算机技术简化计算机部电路工业现场环境适应性较指令系统简单般具逻辑运算功着微电子技术集成电路发展特微处理器微计算机迅速发展20世纪70年代中期美日德等国厂家编程控制器中开始更引入微机技术微处理器规模集成电路芯片成核心部件编程控制器性价格产生新突破现编程控制器采微处理器（CPU）读存储器（ROM）机处理器（RAM）单片机作核心编程控制器发展更迅速更新换代周期约3年左右结构断改进功日益增强性价格越越高展未编程控制器规模功两方发展方面型编程控制器断高速容量高功方发展方面发展简易济超型编程控制器适应单机控制型动化需
国研制应PLC起步较晚1973年开始应20世纪80年代初期前发展较慢20世纪80年代着成套设备专设备引进少PLC例宝钢期工程整生产线数百台PLC二期工程更PLC年国外PLC产品量进入国市场国已许单位消化吸收引进PLC技术基础仿制研制PLC产品20世纪80年代中期国开发应PLC技术发展迅速例资料介绍东风汽车公司装备系统1986年起全面采PLC老设备进行更新改造1991年止改造设备1000台取明显济效益1995年广州第二电梯厂已PLC成功应技术求复杂高层电梯控制已投入批量生产广东佛山市中联动控制工程公司年已厂家设计制造PLC控制装置套成功应陶瓷窑炉瓷砖输送线动控制生产设备年召开学术会议关文献介绍见国研制尤应PLC技术日益广泛更加成熟
目前PLC发展方着型化廉价化标准化系列化智化高速化容量化网络化方发展PLC功更强性更高更方便适更广
2．课题研究目标容拟解决关键问题
研究目标：编程控制器（PLC）抗干扰力强性控制系统结构简单通性强编程方便易设计施工调试周期短体积维护操作方便易实现网络化实现三电体化等优势已成应面广广泛通工业控制装置成代工业动化支柱通PLC程序设计提高液位系统控制水PLC液位控制系统中应非常广泛具高应价值外供水网络中需采供水优化调整方案引入计算机变频器编程控制器等先进技术供水网络佳状态运行具重现实意义
时机械设计制造动化专业校重点专业重点培养学生掌握理知识实践操作着重提高学生机械动化领域理解实际应通研究课题学生掌握知识更加充实更加深入解PLC液位控制系统相关知识通课程设计综合利前学知识时进步学专业知识参加工作做准备
研究容：文针某住宅区供水求设计套PLC变频器压力变送器液位计台水泵机组等设备构成全动变频恒压供水监控系统通变频器置PID模块参数预置利液位计水压反馈量构成闭环系统具全动变频恒压运行动工频运行现场手动控制等功根水量变化采取PID调节方式全流量范围利变频泵连续调节工频泵分级调节相结合实现恒压供水效节通单神元适应PID算法计算控制量传递组态王控制电动调节阀开度实现水箱液位实时监控
解决关键问题
文述采泵联供水方案合理性分析泵供水方式种供水状态转换条件分析电机变频转工频运行方式切换程存问题
二设计方案确定
1．方案原理特点选择
(1)第部分：全亮程序编写辅助继电器定时器数存储器指令编程数存储器完成户输入全亮时间
(2)第二部分：实现开始钮停止钮全亮钮锁互锁常闭指令实现3钮相互制约关系
(3)第三部分：定时器编程控制7号灯组亮灭
(4)第四部分：定时器编程控制3456号灯组次闪亮全灭常开指令完成程序循环
(5)第五部分：定时器编程控制210号灯组次闪亮全灭常开指令完成程序循环
(6)第六部分：控制灯组辅助继电器联通输出继电器P40－P47END结束程序编写
2．设计步骤
根舞台灯控制求模块器件：启动钮SB1停止钮SB2彩灯八道220V交流电源手持式编程控制器输入输出端口接线图2示图见：启动钮SB1接输入继电器X0端停止钮SB2接输入继电器X1端0～7号灯分接输出继电器Y7～Y0端输出端COM0COM1COM2COM3导线相连输出端电源交流220V果舞台灯功率较输出继电器带动彩灯采输出继电器先带动中间继电器中间继电器驱动舞台灯
图1舞台灯饰设计时序图
根图1示舞台艺术灯饰控制时序图列出序功图图2示
图2舞台艺术灯饰控制序功图
图2辅助继电器状态继电器编制梯形图应指令表列表1中
舞台艺术灯饰序控制梯形图
指令输入PLC编程器运行工作时编程控制器处运行状态启动钮SB10～7号灯闪亮时序：7号灯亮灭交进行6543号灯外次点亮全灭然重复述程循环复210号阶梯形灯次点亮全灭然重复述程循环复停止钮SB2整系统停止运行灯熄灭方法外验设计法等方法里列出
三阶段性设计计划设计目标应价值
2017年11月26日前 毕业文动员会
2017年12月15日前 确定选题范围选定导师
2017年12月30日前 确定文题目达务书传台
2018年1月6日前 进行文献资料收集筛选提交开题报告
2018年2月10日前 完成文初稿交指导老师修改补充
2018年3月15日前 进行毕业文中期检查
2018年4月中旬 完成毕业文终稿
2018年5月旬 确定答辩分组名单公布答辩时间点
2018年5月29日前 文装订成册答辩
四参考文献
[1] 翟志盛西门子PLC动控制变频恒压供水技术探讨[J]电子技术软件工程2015(24)
[2] 张苏新江东流基松FPIC72变频恒压供水系统设计[J]时代农机2015(11)
[3] 王月芹基PLC变频恒压供水系统设计[J]工业控制计算机2014(09)
[4] 徐朋祥基PLC变频恒压供水系统设计[J]科技创新应2017(06)
[5] 严春龚素文熊志种基RS485通信变频恒压供水系统设计[J]装备制造技术2015(11)
[6] 张光建基PLC住宅区变频恒压供水控制系统设计研究[J]动化仪器仪表2015(10)
[7] 雷宏彬曹晓娟基PLC变频器恒压供水控制系统[J]工业仪表动化装置2017(03)
[8] 黄良沛黄昕阳燕参数适应模糊PID控制恒压供水系统中应[J]动化仪器仪表2015(04)
[9]严政新王英健超声波液位测量通信模块设计[J]绍兴文理学院学报(然科学)2012(04)
[10]李军赵淑琴高精度智型液位测量系统研究设计[J]中国科技信息2011(16)
[11]王红波陈希钱丽莎周嫘姣非接触式超声波液位测量方法研究[J]福建电脑2011(02)
[12]徐俊周健雷达式液位测量船舶行业应[J]海船舶运输科学研究学报2013(02)
[13]玮陈毅华封维忠王梓源线超声波液位测量系统设计[J]工矿动化2012(02)
[14] Tae Uk JangYuebin WuYing XuQiang Sun Numerical Simulation for TwoPhase Water Hammer Flows in Pipe by QuasiTwoDimensional Model[J] Journal of Harbin Institute of Technology 2016(02)
[15] Malki H AMisir DFeigenspan et alFuzzy PID Control of a Flexiblejoint Robot Arm with Uncertainties from Timevarying Loads IEEE Transactions on Communications 2015
[16] Chen G RConventional and Fuzzy PID Controllers An Overview International Journal of Intelligent Systems 2011
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