小车自动往返电气控制系统

项目一小车自动往返电气控制系统1

前言 3 项目背景 4 控制要求 4 完成内容 5 电动机自动往返循环控制电路的动作原理 6 原器件清单 8 实训总结 9

前言

在生产中，有些机械的工作需要自动往返运动，例如运料的小车、钻床的刀架、万能铣床的工作台等。为了实现对这些生产机械的自动控制，就要确定运动过程中的变化参量，一般情况下为行程和时间，通常采用的是行程控制。本任务要解决的题就是：熟悉继电器控制系统中运料小车自动往返控制线路主电路的功能，采用电气自动控制系统实现对该系统的控制。

某运料小车自动往返工作示意图，如图1所示，小车由电动机拖动，电动机正转，小车前进；电动机反转，小车后退。

本实验有系统启动、停止以及前进和后退的行程限位开关。为保证电机正常工作，避免发生两相电源短路事故，在电机拖动小车前进、后退的两个接触器线圈电路中互串一个对方的动断触点，形成相互制约的控制，使KM1和KM2线圈不能同时得电，这对动断触点起互锁作用称为互锁触点。这些控制要求都应在梯形图中体现。小车往返控制时，既有行程参量考虑也有时间参量控制。本任务的学习重点是用电气原理实现该系统控制，进一步熟练掌握实践继电器行程控制的应用。

一项目背景

行程开关常用于运料机、锅炉上煤机和某些机床的进给运动的电气控制，如在万能铁床、镗床等生产机械中经常用到。接近开关是以不直接接触方式进行控制的一种位置开关，它可以代替有触点行程开关来完成行程控制和限位保护，在航空、航天技术以及工业中都有广泛应用。在生产中，很多生产机械（如导轨磨床、龙门刨床等）需自动往复运动，不断循环，以使工件能够连续加工。这就需要电动机的自动往复循环控制，如下图1所示。

二控制要求

接近开关代替行程开关完成相应功能（行程控制及限位保护。）假设小车左右侧下方装有挡铁，模拟小车往返运动，小车左行，当挡4

铁将碰到左侧接近开关时，接触器接通自动换接，小车停止10s，电机随之改变方向，小车则开始右行；小车右行，当挡铁碰到右侧接近开关时，接触器又通电自动换接，电机随之改变方向，小车开始左行，小车如此保持在预订行程内往复运动。

三完成内容

1 根据项目技术要求，设计常规电气控制系统总体方案；

2 根据方案选择相应电气件后列写主要元器件清单；

3 绘制电路图、控制板电气元件布置图、电气安装接线图；

4 在控制板上安装接线；

5 系统控制板测试；

6 通电调试；

7 整理技术资料，编写项目报告，项目验收。

四电动机自动往返循环控制电路的动作原理如下：

1、合上空气开关QF接通三相电源。

2、按下正向启动按钮SB3接触器KM1线圈通电吸合并自锁，

KM1 主触头闭合接通电动机电源，电动机正向运行。带动机械部件运动。

3、电动机拖动的机械部件向左运动（设左为正向），当运动到预定位置档块碰撞行程开关SQ1，SQ1的常闭触点断开接触器KM1的线圈回路，KM1断电，主触头释放，电动机断电。与此同时SQ1的常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电吸合并自锁，其主触头使电动机电源相序改变而反转。电动机拖动运动部件向右运动（设右为反向）。

4、在运动部件向右运动过程中，档块使SQ1复位为下次KM1动作做好准备。当机械部件向右运动到预定位置时，档块碰撞行程开关SQ2，SQ2的常闭触点断开接触器KM2线圈回路，KM2线圈断电，主触头释放，电动机断电停止向右运动。与此同时SQ2的常开触点闭合使KM1线圈通电并自锁，KM1主触头闭合接通电动机电源，电动机运转，并重复以上的过程。

5、电路中的互锁环节：接触器互锁由KM1（或KM2）的辅助常闭触点互锁；按钮互锁由SB2（或SB3）完成。

6、自锁环节：由KM1（或KM2）的辅助常开触点并联SB2（或SB3）的常开触点实现自锁。

7、若想使电动机停转则按停止按钮SB1，则全部控制电路断电，接触器主触头释放，电动机断开电源停止运行。

8、电动机的过载保护由热继电器FR完成。

原器件清单

实训总结

短暂的实习转眼而过，回顾实习生活，我在实习的过程中，既有收获的喜悦，也有一些遗憾。通过这次综合实训，我们学到了很多，不但对之前的电气基础知识有了更深的了解，也对以前的一些误区有了进一步的纠正，。比如：继电器的简单应用以及其铭牌的学习，使我们更好的运用它；中间继电器的作用和时间继电器的应用是我们首次在实验中用到，这次试训让我们充分接受了它，在以后的应用中可以自如；接近开关也是第一次运用到实验中，他的方便快捷是大家有目共睹的。

简单的选型也是本次课程的一部分，以前都是理论的选型，觉得选型没那么重要，可是通过这次简单的选型，发现也是很重要的，选不好会出现很多问题。接线也要认真，不小心就会短路或接错位，就因为这样，我们组很多都接错了，最后检查了很多次，是因为线圈接错了。这次实训收获不少，理论加实践，这才是学习的关键。

本次实训主要培养我们的动手操作，思维能力，小组之间分工合作，提高我们的团队意识和团结合作的能力。

在这周的时间内在电气技术基础的平台上，进一步将已经学过的相关课程及课程中初步掌握的电气原理图的绘制融合在一起，通过一个典型的设备电气控制方案的设计、元器件选型、原理图的绘制，培养我们完成一个实际工业设备电气控制项目的综合职业能力。

C题自动往返电动小汽车

C题自动往返电动小汽车一、任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装,但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。跑道宽度0.５ｍ，表面贴有白纸,两侧有挡板，挡板与地面垂直,其高度不低于２0cm。在跑道的Ｂ、C、D、E、Ｆ、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图１所示。二、要求 1．基本要求（1)车辆从起跑线出发(出发前,车体不得超出起跑线)，到达终点线后停留10秒,然后自动返回起跑线(允许倒车返回)。往返一次的时间应力求最短(从合上汽车电源开关开始计时）。?(2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值)。

（3）Ｄ~E间为限速区,车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车。 2.发挥部分?（1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上)。（2）自动记录、显示行驶距离(记录显示装置要求安装在车上）。 (3)其它特色与创新。三、评分标准四、说明（1)不允许在跑道内外区域另外设置任何标志或检测装置。?(2)车辆(含在车体上附加的任何装置）外围尺寸的限制：长度≤3５ｃｍ,宽度≤１5cm。 (3)必须在车身顶部明显标出车辆中心点位置,即横向与

纵向两条中心线的交点。开关稳压电源(E 题）【本科组】一、任务设计并制作如图1所示的开关稳压电源。 R L U 1=开关稳压电源图１电源框图二、要求在电阻负载条件下,使电源满足下述要求: １.基本要求输出电压U Ｏ可调范围：30Ｖ～36V ；最大输出电流IO ｍax:2A; Ｕ２从1５V 变到21Ｖ时,电压调整率SU ≤2%(I Ｏ=2A ）； IO 从0变到2A 时，负载调整率SI ≤5％(Ｕ2=１8V); 输出噪声纹波电压峰-峰值U ＯＰＰ≤1V(Ｕ2=１８V ，ＵO=3６V ，IO=2A ）； DC-DC 变换器的效率 ≥70%(U2=1８V ,ＵＯ＝3６Ｖ,IO=2A ）; 具有过流保护功能，动作电流I Ｏ(th)=2.5±0.２Ａ；２.发挥部分

电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1

电气自动化工程控制系统的现状及其发展趋势邹文1 发表时间：2018-08-21T15:38:09.953Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：邹文1 张科2 [导读] 摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。（1四川岷江港航电开发有限责任公司四川南充 637000；2四川嘉陵江新政航电开发有限公司四川南充 637000）摘要：随着时代不断发展，我国工业化水平不断提升，从根本上带动了工业经济发展。同时，受经济全球化影响，市场竞争激烈，企业想要在当前的市场占据主导地位，必须提升自身的竞争能力，因此，当前时代对于企业的生产提出更高的要求，加强对电气自动化工程控制系统的应用至关重要，从而提升企业的生产效率。关键词：电气自动化；控制系统；现状；发展 1概述电气自动化工程控制系统发展中存在的问题 1.1控制系统在监控方式方面存在的问题电气自动化工程控制系统在运行的过程中会采用一种监控系统，通过这种监控系统对控制系统进行集中操作。现阶段，我国在电气自动化控制系统方面的监控方式主要有两种：一种是集中监控方式，可以简单理解为将各种信息控制集中在一个处理器上并对其进行操作,进而实现整个机器系统处理。目前采用最多的是隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。另外一种是远程监控方式，顾名思义就是通过计算机网络技术实现其远程操控。远程监控方式相对于传统的集中监控方式具有安装过程比较简单、价格相对低廉、可靠性颇高等特点，但是，却受到使用场合的局限，对于小型的电气自动化工程控制系统来说更适用一些。 1.2控制系统在控制方式方面存在的问题根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类,发现主要分为两种方式:第一种是集散控制系统,主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式,对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式,在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此,适用于各行各业的发展中;第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式,也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器,对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程,从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。 1.3控制系统在语言规范方式方面存在的问题 Windows NT和IE这两种语言规范方式是目前我国在电气自动化工程控制系统语言规范方式方面的两种分类。将计算机系统语言规范方式和电气自动化工程控制系统语言方式有机的结合在一起，真正意义的实现了电气自动化工程控制系统在人机语言方面的灵活转变，大大的提升了其在生产和生活中的应用范围和实用性能。另外，运用Windows NT和IE两种语言还有助于提高相关人员对于系统的合理维护，并有利的促进了人类对于电气自动化操作系统的改革和创新。 2电气自动化工程控制系统的发展趋势 2.1电气工程控制系统实现统一随着不断发展，电气自动化工程系统逐渐实现统一，从根本上提升相关产品的测试、设计、调试以及维修等工作效率，降低企业的成本支出，缩短相关设计周期，保证企业稳定发展。同时，电气自动化工程控制系统的统一对于自动化产品的各功能的有效发挥具有积极的促进作用，例如，产品的调试、产品的运行维护以及开机运转等，促使电气自动化控制开发系统逐渐与运行系统分离，从根本上满足当前时代的需求。相对而言，统一化还可以实现自动化系统的通用化，利用相关的网络结构，保证企业工程管理间的数据交流工作有效进行，同时促进相关的自动化与控制元件间的整体通讯畅通。接口标准化的实现，实现了远程控制操作，例如，对相关策划方案的远程操控等，但需要以相关的计算机为基础，将二者进行有效的连接，利用标准化与统一化保证数据顺利的转化。 2.2相关电气自动化工程控制系统技术的创新现阶段，随着不断的发展，我国已经制定了完善的电气工程自动化控制系统的发战略与计划，在当前开放的市场背景下，利用创新技术，提升电气自动化工程系统的创造能力、集成能力以及工作能力，从整体上提升我国电气自动化工程控制水平。不断对相关的技术与产品进行创新研究，拓宽控制系统的发展空间，明确电气自动化控制系统创新的重要性与地位，利用完善的机制，为相关技术的创新营造良好的创新环境，以此来保证创新工作顺利开展。在当前的时代背景下，电气自动化工程控制的应用发展必须依靠先进的科学技术创新，以此来满足当前市场竞争的需求，提升企业自身的竞争能力，提升我国工业化的整体水平。 2.3加大对电气自动化工程的安全性重视力度当前，随着人们安全意识的提升，电气自动化工程控制系统逐渐向安全性与可靠性方向发展，以此来保证生产的安全，满足当前时代的需求。工业生产的现代化与自动化，能有效的提升生产效率，推动工业经济飞速发展。通过提升电气自动化工程产品的安全性，可以促使用户利用最少的成本，选择出最合理的安全方案，以满足当前时代的需求。从广泛的角度来分析，提升电气自动化工程系统的安全性也是当前我国电气行业未来发展的重要方向与趋势，改变传统的安全级别较低现状，提升系统的安全性能系数，从整体升上提升行业的安全，最终实现电气工程的安全化。同时，电气自动化工程控制系统逐渐专业化，例如，在系统的设计过程、安装过程以及调试过程等，需要相关的专业人员进行，以满足当前的时代需求。 2.4智能化发展电气自动化控制领域的发展，人工智能是未来主要的发展方向之一，利用系统控制的智能化，有效解决传统控制难以解决的问题，提升工作效率，满足当前时代的需求。例如，当前的智能型技术已经逐渐应用，相关的分布式集成与液化式集成均属于智能系统模式。智能化具有较强的感知力与分析能力，可以根据实际情况，做出相关的决策，以人类智能相似的思维进行控制，以满足当前时代的需求。随着时代的发展，人工智能理论与控制技术不断融合，促进了电气工程控制领域的革新，促使系统可以针对不同的环境与实际情况，做出最有效的调节，更加智能化与人性化. 2.5电气自动化控制系统的安全化得到提高现阶段，电气自动化技术在工业经济发展过程中的作用日益凸显出来。我国的工业经济正处于新的发展阶段，有趋于成熟的电气自动

PLC控制的自动往返工作台现代电气控制及PLC应用技术课程设计

课程设计书课程名称：现代电气控制及PLC应用技术设计题目：P L C控制的自动往返工作台所在学院：工学院专业班级：07机械制造与工艺教育学生姓名：叶兵学号：2 0 0 7 1 8 0 4 3 1 指导老师：黄秀祥

设计时间：2011年2月份自动往返工作台——PLC控制摘要：我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。用PLC程序实现运料工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。关键字：PLC 自动化顺序控制

一、总体要求 1使用PLC可编程序控制器实现工作台往返循环工作的控制。 2工作台前进及后退由步进电动机通过丝杠拖动。 3点动控制：能分别实现工作台前进和后退的点动控制。 4自动循环控制：重复循环运行，工作台前进及后退1次1个循环，每碰到换向行程开关时停止3秒后再反向运行。 5采用光栅尺实现工作台位置检测。 6自动循环控制线路：为了使步进电动机的正反转控制与工作台的左右运动相配合,在控制线路中设置了四个位置开关SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,并把它们安装在工作台需限位的地方。其中SQ1、SQ2被用来自动换接电动机正反转控制电路,实现工作台的自动往返行程控制;SQ3、SQ4被用来作终端保护,以防止SQ1、SQ2失灵,工作台越过限定位置而造成事故。在工作台的T形槽中装有两块挡铁,挡铁1只能和SQ1、SQ3相碰撞,挡铁2只能和SQ2、SQ4相碰撞。当工作台运动到所限位置时,挡铁碰撞位置开关,使其触头动作,自动换接电动机正反转控制电路,通过机械传动机构使工作台自动往返运动。工作台行程可通过移动挡铁位置来调节,拉开两块挡铁间的距离,行程就短,反之则短。自动循环控制线路如工作示意图所示。二、操作要求 1 点动控制的时候，按下SB4 按钮，工作台前进，松开SB4按钮，工作台停止前进，按下SB5 按钮，工作台后退，松开SB5 按钮，工作台停止后退。 2 单循环运行：当按下SB1时，是正转启动，当工作台压下SQ1 时，将 I0.5常闭断开，I0.5常开闭合，延时3秒钟执行单循环操作；按下SB2，

自动往返小车的制作

自动往返小车的制作本设计采用单片机作为自动往返小车的检测和控制核心。路面黑线检测用发射式红外传感器，行使距离用霍耳元件进行检测行使距离，利用高低电平来控制继电器，达到电动机的转速控制。二、关键字：电刹车自动往返光电检测霍尔元件动态显示三、方案论证根据题目要求，本设计的主要任务是完成电动小气车在规定的行使路线中速度的控制，根据不同的行使路段要求不同的行使速度，并对行程中的有关数据进行记录和处理。 1、数据采集方案的选择（1）、使用红外发光二极管和接收管组合。（2）、使用发光二极管的光敏三极管组合。本设计是近距离探测，故采用（1）来完成数据的采集。考虑环境光干扰主要是直流分量，如果采用带有交流分量的调制信号，则可大幅度的减少外界干扰；另外，红外发射管的最大工作电流取决于平均电流，如果使用占空比小的调制信号，在平均电流不变的情况下，瞬时电流可以很大，这样可以大大提高信噪比。 2、电源选择（1）所有器件采用单一的电源控制，这样控制比较简单，但电动机启动时瞬间电流很大，会造成整体电路的电压不稳定，严重时可能会使单片机掉电。（2）双电源供电。将电机驱动电源和单片机供电电源分开，这样虽然不如（1）方便灵活，但可以避免电机驱动造成的干扰，大大提高了系统的稳定性。故设计中选择此方案。 3、电机驱动调速方案的选择（1）采用继电器对电机的驱动电压进行调整，在高速时进行全速运转，低速时用精密电阻控制小车的速度，并进行调速来达到要求。这样电路比较简单，且容易实现。（2）采用555振荡器调脉宽的方式控制电动机的转速，后级采用三极管D882推动，此方案虽工作很稳定，但电路较复杂，给整体设计带来不便。

单片机自动往返小车

自动往返电动小汽车 (高级组) 设计报告部门院系：常州大学信息科学与工程学院目录

1、设计任务 (3) 1.1基本要求 (3) 1.2发挥部分 (3) 2、方案论证与选择 (4) 2.1、系统总体框图 (4) 2.2、各模块硬件选择 (4) 2.2.1、控制模块 (4) 2.2.2、外部传感器模块 (5) 2.2.3、电机驱动模块 (5) 2.2.4、电源模块 (5) 2.2.5、显示模块.................................................................... (5) 3、系统硬件原理与实现 (6) 3.1、系统总体电路图 (6) 3.2、系统各模块设计介绍 (7) 3.2.1、单片机控制模块 (7) 3.2.2、外部传感器模块 (8) 3.2.3、电机驱动模块 (8) 3.2.4、LCD液晶显示模块 (9) 4、统软件设计 (10) 4.1 系统软件设计框图 (10) 4.2 系统软件设计代码 (12) 5、设计数据测量 (19) 1、设计任务

设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人工遥控（包括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的B、C、D、E、F、G各点处画有2cm宽的黑线，各段的长度如图1所示。 1.1基本要求 1)车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10 秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。 2)到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以车辆中心点与终点线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）。 3)D～E间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于4秒，但不允许在限速区内停车。 1.2发挥部分 1)自动记录、显示一次往返时间（记录显示装置要求安装在车上）。 2)自动记录、显示行驶距离（记录显示装置要求安装在车上）。 3)其它特色与创新。 2、方案论证与选择

电厂电气自动化系统

发电厂电气自动化解决方案发电厂电气自动化解决方案１.PDS-7000电厂电气自动化系统电厂电气自动化系统（ECS）是指使用保护、测控、通信接口、监控系统等设备实现所有电厂电气设备的监测、控制、保护和信息管理。是实现发电厂电气自动化的全面解决方案。国内大部分发电厂都采用集散控制系统（DCS）来实现热工系统的自动化运行，而传统的电气系统一般采用“一对一”的硬连接控制以及仪表监视，自动化水平相对落后。为了提升电气系统的自动化水平，应考虑建设相对独立的电气控制系统，ECS系统包括电厂所有电气子系统即升压站子系统、机组子系统和厂用电子系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统适用于中小型电厂的电厂电气系统。１.１系统特点 ★完整的电厂电气自动化解决方案 PDS-7000系统贯彻“以高性能的子系统构筑优异的电厂电气自动化系统” 的设计思想，包含了计算机监控系统、发电机机组子系统、升压站子系统、厂用电子系统，实现与电网调度通讯、与DCS通讯以及电厂内其它智能电气设备的接入等功能，构成了一个完整的电厂电气自动化系统。 PDS-7000电厂电气自动化系统采用分层分布式结构，从间隔层设备、通信网络到监控系统等各方面综合考虑，提供了完整的电厂电气自动化解决方案，系统结构更加清晰，信息的获得更加快捷，系统的维护更加简便，扩展更加灵活。 ★开放性设计思想 PDS-7000的开放性设计思想满足了系统扩展的灵活性，在从间隔层到站控层的各个环节的设计中，PDS-7000除了保持其自身的系统性和完整性以外，还可以方便的实现与其他智能设备的互相联接。在系统的互联设计中，PDS-7000系统提供了与其它通信方式(以太网、RS-232C、EIA422/485或现场总线)的兼容性设计，这使得电厂电气自动化的设计或改造选择性更多、更灵活，能够方便的被接入DCS、SIS和远方调度。 ★可靠性

(完整word版)电气传动与调速系统

电气传动与调速系统课程总复习2011.7 一、教材信息：《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社二、考试题型客观题（单项选择、判断题）主观题（填空、简答、分析和计算）三、总的复习题一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。（ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M

自动往返电动小汽车设计毕业设计论文

一、设计任务设计并制作一个能自动往返于起跑线与终点线间的小汽车。允许用玩具汽车改装，但不能用人控括有线和无线遥控）。跑道宽度0.5m ，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm 。在跑道的B 、C 、D 、E 、F 、G 各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度如图1所示。二、设计的基本要求（1）车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留1 0秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。往返一次的时间应力求最短（从合上汽车电源开关开始计时）。（2）到达终点线和返回起跑线时，停车位置离起跑线和终点线偏差应最小（以线或起跑线中心线之间距离作为偏差的测量值）；（3）D ～E 间为限速区，车辆往返均要求以低速通过，通过时间不得少于8秒，但不允许在限速区内停车；（4）自动记录、显示当前的行驶距离（记录显示装置要求安装在小车上）；（ 5）自动记录、随时显示当前的行车时间（记录显示装置要求安装在小车上）；（6）其它特色与创新。图1 预设跑道的视图

三、方案的选择与论证根据题目要求，系统可以划分为几个基本模块，如图 2所示。图 2 对各模块的实现，分别有以下一些不同的设计方案: 1. 电动机驱动与调速模块方案一:采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大;分压不仅会降低效率，而且实现很困难。方案二:采用继电器对电动机的开或关进行控制，通过开关的切换对小车的速度进行调整。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。方案三:采用由达林顿管组成的H型PWM电路。这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高;H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制;由于在本设计中小车速度有两种情况，可以采用不同的直流电源来控制电动机的驱动。基于上述理论分析，拟选择方案三。 2. 路面黑线探测模块

自动往返小车制

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电气传动自动控制系统课程设计说课材料

课程设计报告书题目：电气传动自动控制系统报告人：王宗禹学号：1043031325 班级：2010级34班指导教师：肖勇完成时间：2013年7月日同组人：王大松秦缘龚剑电气信息学院专业实验中心

一．设计任务 1．设计目标：（1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作（2）已知条件：（3）稳态/动态指标:静态：s% ≤ 5% D = 3 动态：σi% ≤ 5% σn% ≤ 10% (4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图： 2.客观条件：（1）使用设备列表清单及主要设备功能描述：二．系统建模（系统固有参数测定实验内容）

1.实验原理（1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下：可以等效如下： b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小，方法是在电机静止，电枢回路外串限流电阻，固定控制信号 Uct 大小，0.5A≤Id ≤1A的条件下用伏安法测量Ud1，Id1和Ud2，Id2；利用公式可以求得Rn。（2）电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd的测定： a.电路示意图如下：

b.实验方法步骤： ◆电机静止，电枢回路外串限流电阻 ◆固定控制信号Uct 大小，Id ≈1A(额定负载热效点) ◆使电枢处于三个不同位置（如上图约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ， Rd 的平均值. (3)电动机电势转速系数 Ce的测定： a.实验原理：由公式可以推导出Ce的测定公式： b.实验方法步骤： ◆空载启动电机并稳定运行（I d0大小基本恒定） ◆给定两个大小不同的控制信号Uct ，测量两组稳定运行时的Ud、n数据 (4)整流电源放大系数 Ks的测定： a.实验原理： Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks.

PLC在电气自动控制系统中的应用

PLC在电气自动控制系统中的应用发表时间：2018-04-18T15:10:57.260Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：王强 [导读] 摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。（新疆八一钢铁第二炼钢厂新疆 830022）摘要：在我国社会现代化建设的进程不断加快和科学技术不断创新的今天，PLC 技术得到开发和应用，并在现代化的电气自动控制系统发挥了巨大的应用价值。PLC 技术能够有效提高电气自动控制系统的整体控制效果，并进一步完善系统控制的可靠性。在工业领域，融入 PLC 技术的电气自动控制系统实现了工业生产效率和质量的提升。本文围绕 PLC 技术展开论述，对 PLC 的基本结构、工作原理、技术特点进行了简单介绍，并探讨了PLC 在电气自动控制系统中的应用价值。关键词：PLC；电气；自动控制系统；应用引言电气自动化技术是我国未来发展中必将涉及的新技术。电气自动化控制技术的使用可以提升企业生产效率，更能让工业化发展进入到新阶段。当前，由于科学技术的持续发展，关于电气控制领域的深化研究越来越热门，PLC 技术的使用范围也越广。我国 PLC 技术的应用，能改变我国电气控制系统的发展方向。有鉴于 PLC 技术的应用性、可靠性能解决自动化控制系统中的问题，所以电气化控制与 PLC 技术的结合就有其必要性。 1 PLC技术的概述所谓 PLC 主要是指可编程控制器。计算机技术以及自动化技术两者的融合，就能形成PLC 技术。由于该技术主要是有专门的信息存储机构，所以在利用存储空间之时，能将相关数据功能区域的数据进行信息传输。将此类数据传输到机械设备上，可以完成对机械设备的信息传输速度也能在控制上更好的满足其自动化程度。常用的 PLC 主要构成要素分别是CPU、存储器、编程器、数据接口这四个重要构成部分。利用 PLC 技术不但能提升机械设备的自动化程度，同时也能提升其应用效率。 2 技术特点 PLC 在电气自动控制系统中具有良好的应用优势，其特点主要体现在以下几点：第一，反应速度快，PLC 结构中采用辅助继电器，通常不会对继电器节点变位时间进行考虑，因此具有时间较短的返回系数，因此系统反应速度较快，提升了信息处理效率；第二，操作简单，PLC 的结构比较简单，主要通过语言编程，利用设定好的程序就可以实现自动化控制；第三，功能完善，PLC 不仅具有自动控制功能，还具有自动检测功能，可以实时检测电气设备故障，并采取有效措施及时排除故障。此外，现代 PLC 系统的控制水平不断提高，可写和执行命令均通过触摸屏幕控制面板按钮实现，该控制面板由一台 IBM 兼容计算机的数据采集和控制的操作界面软件组成，同时，包括西门子通信卡和凤凰数码光通信模块运行区域网络的连结。 3 PLC技术在电气自动化控制中的具体应用 3.1 顺序控制与传统的电气控制系统相比较，由 PLC 技术支持的电气控制系统能够实现良好的电气工艺流程工控效果，即发挥其顺序控制作用。在顺序控制中，PLC 技术支持单独工艺流程的控制，利用虚拟继电器代替常规继电器，缩短继电器的反应时间，进而提升整体控制效果。利用 PLC 可以对数据信息进行准确的收集和处理，并借助通信网络统筹控制整个系统。例如，在火电厂中，可以在输煤自动控制系统中融入PLC 技术，工作人员不需要到现场进行人工操作，只需要根据工艺流程设定固定的顺序控制参数，既可利用计算机实现现场的输煤自动化控制，提高生产效率的同时，减少了人工成本。 3.2在脉冲量运动控制的应用随着电气自动化领域的快速发展，对系统控制方式更加多样化提出了要求，运动控制通过对工作对象的位置、速度和加速度进行的控制。控制方式和对象更加多样化，彼此之间互相配合，所以基于脉冲量的运动控制技术发展越来越成熟，由于PLC 己经具备了处理脉冲量的能力，通过脉冲的输入输出和相应的算法处理，实现了对运动的多样的控制，使运动控制和顺序控制功能有机结合在一起。提高了机械设备的自动化控制水平，具有成本少、精度高、运行快和操作简便的优点。 3.3PLC在开关量控制中的应用 “开”和“关”是通电设备的最基本、最典型功能与状态，开关量用于反映开和关两个状态，用 0 和 1 来表示，要不就是开的状态，要不就是关的状态，通常来说，只有开和关两种状态的物理量都可以称之为开关量，如继电器的接通或断开等。开关量可以分输入开关量和输出开关量，输入开关量一般都是指获得某个设备的开关状态的反馈，开关量控制指的是对于某些设备的开关进行指令控制，通常开关量控制是通过内部继电器实现开关量的输出。开关量控制系统是热工自动化应用当中使用的一种程序控制系统，PLC 通过用虚拟的继电器取代实体机械继电器，在电路断路器的控制应用中，由于虚拟继电器的反应时间极短，几乎可以忽略不计，虚拟继电器可以在极短的反应时间内控制电路的断路与开关，解决了机械继电器反应时间较长，不同电路的断路存在时间差的问题。尤其随着机组的容量越来越大，系统越来越复杂，参数越来越高，例如一台500MW 发电机组的主机控制设备约 1600 个，从启动到并网开关量操作有 400 ～ 600 个，在对这些设备进行同时操作时必然存在指令与执行延误的问题，会对设备与器材造成一定的损耗，而采用 PLC 进行开关量控制，则可以实现大量设备与机械器材的同时、方便、可靠的运转，实现对大量设备开关量的统一控制。 3.4在闭环控制周中的应用目前自动电力系统的控制流程和以下变量有关:压力、流量、温度和速度等模拟量，需要对它们的连续变化进行监控。起初 PLC 控制系统在闭环控制上没有优势，当技术更新后 PLC亦具有了闭环控制这项功能，到目前为止这一技术已发展得较为成熟。PLC 模块生产厂家在生产过程中基本都具备了 PID指令，能够非常容易地进行 PID 控制，而且它的控制程序是由PLC 原厂家设计并置于模块中的。用户在使用时仅需设置一些常用的参数，简单方便。直接采用 PID 指令能够轻松实现基于 PLC 的 PID 控制，经济性较高。结语 PLC 控制系统在设计与应用上，受到计算机技术与接触器控制系统的影响，伴随着相关技术的逐渐成熟，PLC 相关理论与技术也日趋完善。总之，使用 PLC 技术能让电气工程自动化发展有诸多其他技术没有的优势，加之互联网技术的融入可以深化控制系统的安全性，进

自动往返小车控制系统plc

中州大学毕业设计学号：201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计学院：工程技术学院专业：机电一体化班级：10级对口2班姓名：杨丽丽

指导教师：上官同英日期：2013 年3 月5 日诚信声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文）是本人在指导教师的指导下，独立工作所取得的成果并撰写完成的，郑重确认没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为。文中除已经标注引用的内容外，不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名：指导导师签名：签字日期：签字日期：

毕业设计任务书班级：10机电对口2班学生：杨丽丽学号201025090206 设计题目：自动往返小汽车的控制系统的设计摘要：设计一个能自动往返于起跑线与终点线之间的小汽车的控制系统。但不能用人工遥控（包括有线和无线）。跑道宽度0.5m，表面贴有白纸，两侧有挡板，挡板与地面垂直，其高度不低于20cm。在跑道的A、B、C、D各点处画有2cm 宽的黑线，各段的长度与下图所示：设计内容及要求： 1.设计完成的功能要求： 1）、车辆从起跑线出发（出发前，车体不得超出起跑线），到达终点线后停留10秒，然后自动返回起跑线（允许倒车返回）。 2）、BC间为限速区，车辆往返均要求低速通过，但不允许在限速区内停车。 3）、在往返过程中随时显示当前行车时间和路程，直接回到终点。（显示装置应安装在小车上面。） 2.设计内容要求（1）根据设计要求确定系统中输入/输出信号的种类、数量和特点。

自动往返电动小汽车设计报告

中国海洋大学课程设计报告告题目：自动往返电动小汽车组员：莫锦河、李鹏飞指导教师：谷健自动往返电动小汽车摘要本设计以一片单片机AT89C52作为核心来控制自动往返小车，加以控制芯片L298N和单片机联合控制小车的前进与后退。路面的黑带检测使用光电传感器，通

过AT89C52对输入的信号进行处理，通过PWM调制使电机转速能自动调节，从而实现电动小汽车的快慢速行驶，以及自动停车、往返的控制要求。关键字：电动小车、AT89C52单片机、光电传感器、PWM调速一、系统方案论证 1.1最小系统控制器的选择方案方案一：AVR ATMEGA16单片机。AVR系列单片机采用RISC结构，执行速度较快，并且内部资源丰富，可以方便的使用C语言编程，并且开发环境很方便，但是功耗较高，在超低功耗方面明显不能满足题目要求。方案二：MSP430G2553系列超低功率微控制器包含几个器件，这些器件特有针对多种应用的不同的外设集。这种架构与5种低功耗模式相组合，专为在便携式测量应用中延长电池的使用寿命而优化。MSP430G2X13 和 MSP430G2X53系列是超低功耗混合信号微控制器，具有内置的16位定时器、多达24个支持触摸感测的I/O引脚、一个通用型模拟比较器以及采用通用串行通信接口的内置通信能力。此外，MSP430G2X53系列成员还具有一个10位模数(A/D)转换器。方案三：典型的51系列单片机AT89C52。51系列单片机操作较为简单，程序简单易学，开发非常方便。综合比较，我们采用方案三，采用典型的51系列单片机AT89C52，方便实现。1.2电动机模块方案一：选用步进电动机，将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。方案二：选用伺服电动机，在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能

电气自动化控制系统及设计刘洪超

电气自动化控制系统及设计刘洪超发表时间：2018-07-12T10:28:40.543Z 来源：《基层建设》2018年第16期作者：刘洪超[导读] 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。亚翔系统集成科技（苏州）股份有限公司重庆分公司重庆 401147 摘要：在我国经济与科技快速发展的今天，我国电气自动化控制系统的发展速度也在不断加快，这种发展速度的加快使得我国电子自动化系统的生产效率与经济效益大大提升，在这种背景下，本文就电气自动化控制系统及其设计进行了具体研究，希望能够以此推动我国电气自动化控制系统的进一步发展。关键词：电气自动化控制；系统设计 1电气自动化控制系统概述 1、电气自动化控制系统介绍概括来说电气自动化控制系统是一种为了监管电力设备而出现的系统形式，而其本身的功能实现完全建立在计算机的基础上。在电气自动化控制系统的应用中，这一系统能够通过管道温度、电流、电压等数据对电力设备进行监控，当发现电力设备出现异常后，电气自动化控制系统会立即启动控制装置，这样就可以最大程度上降低电力设备可能受到的危害。 2、电气自动化控制系统功能一般来说，电气自动化控制系统的应用能够对发变组与励磁变压器进行较好的保护、对pss进行投退、实现对380V低压厂的电源监控、对部分高压启变压器的控制操作、柴油发电机组的控制、保安电源的控制等，都属于电气自动化控制系统所具备的系统功能，这些功能的发挥较好的保证了电气设备的正常运行。 2电气自动化设计思想基础和特点根据传统方法设计方式，电气设备的控制系统、计量和运行主要是由分立的机械部件通过物理方式来完成，相互之间通过复杂的运行可以达到用户要求的配电设置。电气自动化控制系统是由计算机，通过软硬件组态对电气执行控制和管理的过程。上述两类设备是由不同的供应商提供，界限分明。两类设备要由工程项目的设计人员通过现场要求和统一控制管理划定互联的明显界面，相互协调。用电的高、中、低压变电、配电系统，要依据电气设备的用电负荷标准和设备的分布情况进行设计。然后根据供电方条件、需求和电气设备的需求和特性进行变电、配电系统的进一步计量、控制的设计。 3电气自动化的现状 1、电气自动化系统信息化。信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确；横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。 2、电气自动化系统使用、维护与检修简易化。WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。 3、实现分布式控制应用。电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。 4在电气控制系统进行自动化设计过程中应该注意的问题 1、注重电子元器件的设计与选用电子控制系统的自动化装置是由多个部分组成的，其中电子元器件是非常重要的部分之一，，只有选择了合适的电子元器件才能使得对电器控制系统的自动化设计能够长期使用，降低其生产成本。 2、注意在电气控制系统自动化设计中电子设备外部环境的不利因素电子设备所处的环境是很复杂的，使用情况的好坏以及寿命的长短都在很大程度上受到外部环境的影响，外部环境是电气自动化控制系统能够顺利运行的重要保障。所以在对其进行设计的过程中，要格外的注重外部环境的影响与损害，空气湿度大等外部环境问题都会对电气控制系统产生很大的影响，这就会严重的影响电厂的效益和生产成本问题。 3、电气控制系统的自动化设计要注重符合实际情况设计电气自动化控制系统的目的就在于更好的适应于电力企业的需要，所以设计的初始阶段，就要足够的考虑到它的适用性，要对相应的零部件和系统软件进行符合电力企业需要的专业化检测，使设计出的控制设备能够既符合需要又能够让自动化控制系统可以发挥出更好的作用。 5电气自动化控制系统的设计 1、集中监控方式这一监控办法的特征是容易维护，对于控制站，防护等级需求的不高，系统更容易实现设计。但是，因为集中式，它的运行办法是把所有的功能综合到一个处理器，完成处理工作，因此，对于处理器来说承受了巨大的工作压力，因为电气设备都是在监控内进行的，如果监控目标不断出现，就会导致主机冗余降低，而电缆随之变多需要的花费增大，距离较长的电缆，如果产生了干扰情况也会导致系统不稳定。并且，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，因为用于分隔刀闸的在接点位置上暴露出缺陷。使得设备运作异常困难，这样的接线很难完成二次接线，线和线的连接比较复杂，而设备的操作难以实现，使维护工作雪上加霜，并且，存在因为查线以及运动时，因为线的多而复杂产生错误动作的可能。

基于STM32控制的自动往返电动小汽车

湖南科技大学信息与电气工程学院《STM32控制自动往返小汽车》设计报告专业：电子信息工程班级：二班姓名：曾有根学号：0904030218 指导教师：罗朝辉

自动往返电动小汽车本设计民用STM32作为自动往返小汽车的检测和控制核心，辅以传感器、控制电路、显示电路等外围器件，构成了一个车载控制系统。路面黑线检测使用反射式红外传感器，利用PWM技术动态控制电动机的转速。基于这些完备而可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法，实现了小车在限速和压线过程中的精确控制。电动小汽车能够根据题目要求在直线方向上完成调速、急刹车、停车、倒车返回等各种运动形式；这辆小车还可以自动记录、显示一次往返时间和行驶距离，并用蜂鸣器提示返回起点。另外，我们经过MATLAB仿真后，成功地实现了从最高速降至低速的平稳调速。本系统主要采用模糊控制算法进行速度调节。通过模糊控制和PWM脉宽调制技术的结合，提高了对车位置控制精度，并且实现了恒速控制。关键词：PWM，STM32F103，电机，传感器前言嵌入式技术依靠其体积小、成本低、功能强等特点，适应了智能化发展的最新要求。单片机作为控制系统的微处理器，在数据处理和代码存储等方面都已经无法满足系统的要求，ARM微处理器资源丰富，具有良好的通用性。Cortex-M3是ARM公司最新推出的第一款基于ARMv7体系的处理器内核。它主要针对MCU领域，在存储系统、中断系统、调试接口等方面做了较大的改进，有别于过去的ARM7处理器；Cortex-M3具有高性能、低功耗、极低成本、稳定等诸多优点，非常适合汽车电子、工业控制系统、医疗器械、玩具等领域。基于Cortex-M3内核的STM32系列处理器于2007年由ST公司率先推出，它集先进Cortex-M3内核结构、出众创新的外设、良好的功耗和低成本于一体，极大的满足自动控制系统设计要求。作为先进的32位通用微控制器的领跑者，STM32以其出众的性能、丰富且灵活的外设、很高的性价比以及令人意外的功耗水准，使其自面世以来得到众多设计者的青睐，众多行业领导者纷纷选用STM32作为新一代产品的平台。因此将STM32F103应用于智能小车的控制系统是一种较好的选择。基于此，本文提出了一个比较合理的智能小车系统设计方案。整个小车系统以STM32F103芯片为控制核心，附以外围电路，利用红外探测器、触角传感器采集外界信息和检测障碍物；充分利用STM32F103的串口、并口资源和高速的