自动化课程设计--位置和转速双闭环控制系统设计

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1、-1- 课程设计报告课程设计报告 设计题目：位置和转速双闭环控制系统设计 -2- 目录目录 1.1.引言引言 3 3 1.1 课题的背景 . 3 1.2 课题的内容（三道题） . 3 1.3 课题的意义 . 4 1.4 课设的主要任务 . 4 1.5 课设的具体安排 . 5 2 2 正文正文 5 5 2.12.1 仪器与设备仪器与设备 5 5 2.1.1 系统的硬件组成 . 5 2.1.2 系统的软件通信 10 2.1.3 系统整体运行原理 11 2.22.2 实验原理实验原理 1111 2.2.1 罗克韦尔 PLC 基础编程原理 11 2.2.2 变频器 520 编程原理 14 2.2.3

2、威纶触摸屏编程原理 15 2.2.4 EB8000 人机界面使用原理 16 2.32.3 解题思路与方案程序解题思路与方案程序 .16 2.3.1 第一题 16 2.3.2 第二题 17 2.3.3 第三题 18 2.42.4 实验效果的观测与分析实验效果的观测与分析 .20 2.4.1 实验结果数据 20 2.52.5 实验错误实验错误21 2.5.1 错误的产生 . 21 2.5.2 错误的解决 . 21 3 结论结论 .22 3.13.1 实验改进实验改进22 3.1.1 发现的问题 . 22 3.1.2 改进方案. 22 3.23.2 实验基本结论实验基本结论 .24 3.33.3 梯

3、形图编程技巧收获梯形图编程技巧收获 .24 3.43.4 心得感悟心得感悟22 4 参考文献参考文献 .25 5 附录附录 .23 -3- 1.1. 引言引言 1.11.1 课题的背景课题的背景 可编程控制器自从问世至今 1，发展的非常迅速。可编程控制器作为当代电 控装置的主导，以作为一个独立的工业设备列入生产当中。特别是 20 世纪 80 年代以来，随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展，以 16 位及 32 位微 计算机为核心的 PLC 得到了迅速的发展，从而使得 PLC 在设计上、使用性能方 面以及价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时， 功耗以及体积也相对减少好

4、多，性能得到了提升并且成本也得到了节约，而且 随着远程 I/O 和通信网络、数据处理以及图像显示等技术的发展，使 PLC 的应 用领域不断扩大。PLC 己成为现代工业生产自动控制的一大支柱设备，作为自动 化专业的学生，要在今后的工作岗位充分发挥自动化技术的优越性，实现工业 生产制造等行业的高度自动化， PLC 技术无疑是我们必须掌握的基本技能， 因此， 此次课设以 ROCKWELL850PLC 为学习对象，结合 520 变频器、电机、滑块、威纶 触摸屏等组成一个简单的自动控制系统，通过简单的软件学习和编程学习，加 上在专业课上学到的自动控制的理论知识，完成一系列任务，达到我们对 PLC 的更深

5、层面的学习和认识。 1.2 课题的内容（三道题） 1 定位跑：滑块移动指定距离 要求在屏幕上显示当前距离，计时时间和变频器给定频率。输入量包含启 动、停止和回原点按钮，以及滑块运动目标位置。所有显示和输入精度均为小 数点后两位。目标位置输入的默认值为 10.00cm。距离输入和当前位置显示单位 为 cm，变频器给定频率单位为 Hz，计时时间单位为 s。计时要求从按下启动按 钮开始，滑块到达目标位后停止计时，并将运行时间显示在屏幕上。若在运行 途中按下停止或回原点按钮，则要直接将计时时间清零，在回原点过程中不计 时。 2 折返跑：滑块进行三次折返运动后停止 要能够输入三个折返点以及最后停止点的位

6、置。三个折返点默认值分别为 -4- 10.00cm，5.00cm，15.00cm，最后停止点的默认值为 0.00cm。计时要求使用四 个显示控件分别显示每一段计时时间。三个按钮要求同上题。显示要求同上题。 3 跨栏跑：滑块到指定位置按照指定的速度通过，到达最终位置总时间最短为 优胜。此题要求加入当前速度显示，以及该设备所能够达到的最大速度，单位 cm/s。三个指定位置分别为 7cm，14cm，21cm，最终停止于 25cm 处。三个位置 处的经过速度由屏幕输入，但输入的不是真实速度，而是一个百分比，各处的 真实速度要通过这个百分比乘以最大速度得到。显示要求包含计时时间，当前 位置，实际速度，计算得到的速度给定和通过各处的实际速度值。不需要显示 当前给定频率。 屏幕要求：触摸屏画面共做四个，一个主画面三个分画面，主画面中包含三 个分画面的进入按钮即可，分画面可以返回至主画面。 按钮要求： 三个按钮均要求使用复归型按钮。 启动按钮按下后滑块开始移动； 如果滑块已在目标位，则按下后滑块不移动。停止按钮按下后滑块若正在运 行，则立即停