基于单片机的工业顺序控制
基于单片机的工业顺序控制
?掌握工业顺序控制程序的简单编程，中断的使用。
?实验内容
?1.实验原理图：
?
?
?
?2．实验内容
?8032的P1.0—P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，高电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4为开工启动开关，低电平启动。P3.3为外故障输入模拟开关，P3.3为0时不断告警。P1.7为报警声音输出，设定6道工序只有一位输出，第七道工序三位有输出。
?3、实验说明
?实验中用外部中断0，编中断服务程序的关键是：
?（1）保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入状态。
?（2）必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。
?一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器，本实验中未涉及。
?三、程序
?程序清单：
ORG 0013H
LJMP HA2S3
工业控制的应用现状和发展趋势
现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
鍗旷墖链鸿
河北工业大学计算机硬件技术基础（MCS-51）2007年课程设计 报告 一、题目：工业顺序控制 二、问题的提出 1．目的： （1）培养学生综合利用MCS-51单片机的软硬件知识进行程序设计的能 力，解决一些实际问题。 （2）进一步加深对MCS-51单片机内部结构和程序设计方法的理解。 （3）提高学生建立程序文档、归纳总结的书面表达能力。 （4）通过查阅和网上搜索资料，提高学生独立获取知识的能力。 （5）在设计的全过程中，通过理论与实践相结合，培养和提高学生的实 践能力和创新能力。 三、总体设计 1、分析问题的功能 在工业控制中，像冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律的完成某种预定的动作，对这类继续生产过程称为顺序控制，倒注塑机工艺大致按“合模－注射－延时－开模－产伸－产退”顺序工作。 P1.0~P1.6代表控制注塑机的七道工程，模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设每道工序时间为延时，P3.4为开工启动开关，低电平启动，P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警输出，前六道工序只有一位输出，第七道工序中有三位输出。 2、系统总体结构设计 根据上述问题描述，本设计运用了两个中断，一个外部INT1中断,一个定时 器T/C1中断， 四、详细设计： 1、画出电路图；
2. 流程图
3、设计中的主要困难及解决方案 1）困难1 实现蜂鸣器与故障中断的同步 解决方法：当语句LOOP: JNB P3.3,LOOP 循环执行时，开定时器不断给蜂鸣器高低方波，这样，只要定时器一直开着，蜂鸣器就一直处于鸣响状态，直到外部中断解除。 LOOP: JNB P3.3, LOOP SETB P1.7 CLR ET1 RETI 定时器停止工作，工程回到端点继续执行。 2）困难2 各工序的用时应该不同 我们准备了几个不同的子程序，每个灯亮时就可以调用不同的子程序了，这样等量的时间就不同了。 三、程序清单 ORG 8000H AJMP MAIN ORG 8013H LJMP INT1SV ORG 801BH LJMP T1S MAIN: MOV SP, #5FH SETB EA ；允许CPU中断 SETB EX1 ；允许INT1中断 CLR IT1 ；INT1为电平触发 L0: JNB P3.4, L1 AJMP L0 ；是否开工？ L1: ；第一道工序 SETB P1.7 CLR P1.0 ACALL DLAY L3: SETB P1.0 ；第二道工序 CLR P1.1 ACALL DLAYA AJMP L4 L4:SETB P1.1 ；第三道工序 CLR P1.2 ACALL DLAYB AJMP L5 L5: SETB P1.2 ；第四道工序
工业过程自动化技术专业
工业过程自动化技术专业（中德技术学院）人才培养方案 一、专业代码、名称 560303，工业过程自动化技术（专科） 二、培养目标 本专业培养具有良好的思想道德品质、国际视野和科学人文素养，具备生产过程自动化技术领域所需的职业素养、工程技术基础理论和一定的工程实践能力，能够从事系统分析、系统设计、系统运行等方面工作的应用型人才。 三、培养要求 本专业学生主要学习电路分析、电子技术、控制理论、单片机原理及应用、系统工程、检测技术及仪表、计算机控制技术与应用、工业过程控制及运动控制等方面的基本理论和基本知识，使学生受到较好的工程实践基本训练。 本专业培养的毕业生必须达到如下知识、能力和素质的培养要求： 1.掌握自动化专业必需的数学、自然科学、工程基础和专业相关知识，能够将所学知识用于解决工业生产过程控制系统中的问题。 2.能够针对工业生产过程控制系统及其网络的设计、开发、构建、实现、应用与改进等复杂工程问题给出设计方案；能够设计出满足控制系统特定需求的各个单元和系统，能够在该设计环节中激发创新意识，并综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 3.能够选择与使用典型的检索工具获取技术资源，能够使用相关的硬软件设计、开发、仿真软件对控制系统及其网络的设计、开发、构建、实现、应用与改进等复杂工程问题进行模拟和预测。 4.了解自动化专业领域和相关行业工程背景和应用现状，能够对其经济效益和社会影响进行合理分析和评价，在设计过程中综合考虑法律、安全、健康以及文化等制约因素，并能理解应承担的责任。 5.能够了解自动化领域相关职业和行业的生产、设计、研究与开发在环境保护和社会可持续性发展等方面的方针、政策，并能够理解和评价自动化工程实践对环境、社会可持续发展的影响。 6.具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在自动化工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 7.能够在多学科和交叉学科背景下的自动化工程实践团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。 8.能够与业界同行进行有效沟通和交流，能够根据需要撰写报告和设计文稿，能够在公众场合陈述发言、清晰表达或回应指令。能顺利阅读本专业的外文资料，具有一定的国际视野，能在跨文化背景下进行沟通和交流。 9.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 四、主干学科 控制科学与工程、电气工程。 五、核心知识领域 控制理论、电路与电子技术、检测技术与仪表、计算机控制技术、工程设计、电力电子、电机拖动及运动控制、过程控制工程。 六、核心课程
工业顺序控制
工业顺序控制 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
工业顺序控制 一实验目的 掌握工业顺序控制程序的简单编程：中断的使用。 二实验预备知识 在工业控制中，象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律地完成预定的动作，对这类继续生产过程的控制称顺序控制，倒注塑机工艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作，用单片机最易实现。 三实验内容 MCS-51的P1.0～P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4为开工启动开关，高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警声音输出，设定6道工序只有一位输出，第七道工序三位有输出。 四实验步骤 ⑴P3.4连K1，P3.3连K2，P1.0～P1.6分别连到L1～L7，P1.7连SIN（电子音响输入端）。 ⑵K1、K2开关拨在高电平“H”位置。 ⑶编译、装载，以连续方式运行程序，此时应在等待开工状态。 ⑷K1拨至低电平“L”位置，各道工序应正常运行。 ⑸K2拨至低电平“L”位置，模拟故障发生，此时应有报警声。 ⑹K2拨至高电平“H”位置，即排除故障，程序应从报警的那道工序继续执行。 五思考 1.修改程序，使第n道工序中有n位输出。 ORG 0000H LJMP PO10 ORG 0013H LJMP PO16 ;---------------------------- ORG 0190H PO10: MOV P1,#7FH ORL P3,#00H PO11: JNB P3.4,PO11 ;开工吗? ORL IE,#84H ORL IP,#01H MOV PSW,#00H ;初始化 MOV SP,#53H PO12: MOV P1,#7EH ;第一道工序
单片机实验
实验一P1口亮灯实验 实验目的 ⑴学习P1口的使用方法； ⑵学习延时子程序的编写。 实验预备知识 ⑴P1口对准双向口，每一位都可独立地定义为输出线或输入线。 ⑵本实验中延时子程序采用指令循环来实现，机器周期(12/6MHz)*指令所需机器周期数*循环次数，在系统时间允许的情况下可以采用此方法。 实验内容 P1作为输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。 程序流程 实验电路 实验步骤 P1.0～P1.7用插针连至L1～L8，运行程序后，观察发光二极管闪亮移位情况。 思考 改变延时常数，使发光二极管闪亮时间改变。 修改程序，使发光二极管闪亮移位方向改变。
实验二 P3.3口输入，P1口输出 实验目的 掌握P3口P1口简单使用。 实验内容 P3.3口输入一脉冲，P1口按位加一方式点亮发光二极管。程序流程 实验电路
实验步骤 ⑴P3.3用插针连至K1，P1.0～P1.7用插针连至L1～L8。 ⑵编译、装载、连续运行。 ⑶开关K1每拨动一次，L1～L8发光二极管按位加一点亮。 思考 修改程序，使发光二极管左移方式点亮。
实验三工业顺序控制(中断控制) 实验目的 掌握工业顺序控制程序的简单编程：中断的使用。 实验预备知识 在工业控制中，象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律地完成预定的动作，对这类继续生产过程的控制称顺序控制，倒注塑机工艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作，用单片机最易实现。 实验内容 MCS-51的P1.0～P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4为开工启动开关，高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警声音输出，设定6道工序只有一位输出，第七道工序三位有输出。 程序流程
“工业搅拌过程”控制系统设计
“化工混料过程”控制系统设计 1 分析研究被控对象与明确控制任务 1.1分析研究被控对象 图1.1.1是一个典型的化工混料过程，两种配料（配料A和配料B）在一个混合罐中由搅拌器混合，混合后的产品通过一个排料阀排出混料罐。 图1.1.1 搅拌系统示意图 系统中各个区域被控对象的工艺要求描述如下： 配料A和配料B区域： z每种配料的管道都配备有一个入口阀、一个进料泵以及一个进料阀； z进料管安装有流量传感器； z当急停按钮被按下时，进料泵运行立即停止； z当罐的液面传感器指示罐满时，进料泵运行立即停止； z当排料阀打开时，进料泵运行立即停止； z在启动进料泵后最开始的1秒中内必须打开入口阀和进料阀。 z在进料泵停止后（来自流量传感器的信号）阀门必须立即被关闭以防止配料从泵中泄露。 z进料泵的启动与时间监控功能相结合，换句话说，在泵启动后的7秒之内，流量传感器会报告溢出。
z当进料泵运行时，如果流量传感器没有流量信号，进料泵必须尽可能快地断开。 z进料泵启动地次数必须进行计数。（维护间隔） 混合罐区域： z当急停按钮被按下时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z当罐的液面传感器指示“液面低于最低限”时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z当排料阀打开时，搅拌电机的启动必须被锁定。 z搅拌电机在达到额定速度时要发出一个响应信号。如果在电机启动后10秒内还未接收到信号，则电机必须被断开。 z必须对搅拌电机的启动次数进行计数（维护间隔）。 z在混合罐中必须安装三个传感器： ――罐装满：一个常闭触点。当达到罐的最高液面时，该触点断开。 ――罐中液面高于最低限：一个常开触点。如果达到最低限，该触点 关闭。 ――罐非空：一个常开触点，如果罐不空，该触点闭合。 排料区域： z罐内产品的排出由一个螺线管阀门控制。 z这个螺线管阀门由操作员控制，但是最迟在“罐空”信号产生时，该阀门必须被关闭。 z当急停按钮被按下时，打开排料阀必须被锁定。 z当罐的液面传感器指示罐空时，打开排料阀必须被锁定。 z当搅拌电机在工作时，打开排料阀必须被锁定。 1.2明确控制任务 该“工业搅拌过程”是一个典型的顺序控制，本次设计，准备采用“上位机监控” + “下位机控制” + “操作面板”的方式对整个“工业搅拌过程”进行控制。
重要工业控制系统基本情况
重要工业控制系统基本情况 调查表 填表单位：（盖章）填表时间：年月日
填表说明 一、调查范围 本调查表中的重要工业控制系统是指在核设施、钢铁、有色、化工、石油石化、电力、天然气、先进制造、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧 密相关的领域中，一旦出现安全事故可能导致以下后果之一的工业控 制系统： （1）10人以上死亡或50人以上重伤； （2）5000万元以上直接经济损失； （3）影响100万人正常生活； （4）对国家安全、社会秩序、经济建设和公共利益产生重大影响。 二、保密要求 根据填写内容的敏感程度确定调查表密级，并在调查表上明确标识。 三、填写要求 工业控制系统在各行业的应用场景不同而类型不同，填表单位应选择本单位所运营的工业控制系统类型填写，无某系统类型无需填写。
一、运营单位基本情况 单位信息单位全称法人代表 通讯地址省市（县/区） 单位网址邮政编码 所属行业1销售收入 经济类型 □国有事业单位2 □国有及国有控股企业3（□中央□地方） □股份制企业□外商及港澳台投资企业4 □集体企业□民营企业 □其他： 联系人姓名职务所属部门工作电话电子邮件传真 系统小计 系统类型系统数量 数据采集与监控(SCADA)系统套分布式控制系统(DCS)套可编程控制器(PLC)套其他系统套 1按照《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011）规定填写。 2按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。 3按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：(1)全部资产归国家所有的(非公司制)国有企业；(2)全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；(3)由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。 4包括港、澳、台资本和其他地区外资资本投资设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。
基于单片机的工业循环水系统电气控制
第1章前言 随着工业的发展，人们越来越重视科学、稳定以及环保的生产生活方式；上述生产方式有赖于生产机器的稳定高效的运行，高效的运行可以利用一定的技术手段对设备进行改造达到目的，相应的，由于高效的生产方式，能量消耗的增加必然造成设备热能的散失加剧，这些热能使得设备的内部部件老化程度加快甚至故障，那么相应的冷却系统也就应运而生了。 水冷以其卓越的散热效果以及其经济性而倍受青睐，但是在水资源日益缺乏的今天，一次性的水冷无论从它的环保性以及其花费来说都不是好的选择，那么，一个经济高效的水循环系统就满足上述要求。 现在的水循环系统已经得到了广泛的运用，从大的如核电站，钢铁机加工企业到小的如电子，IT行业都有涉及，这其中前者占有绝大部分的份额。近些年，国家提出的节能减排的要求更加速了高效环保的水循环冷却系统的发展，这方面的技术也越来越受重视。 在PLC还未出现时候，传统的工业控制用的是继电器控制，这种控制电路有着不可抗拒的不利因素：安装不便，检修不易，不经济，抗干扰能力差；PLC 以其安装方便，经济耐用，可靠性高，抗干扰能力强等优点在近些年发挥了重大的作用，不少厂家纷纷把以前烦琐的线路改造成PLC控制。 所以，PLC及相关系统电路设计及运用对电气方向的大学生来讲是必备的技能，基于PLC的工业水循环电控系统的设计不论从技术的角度还是从发展的潜力都有着相当大的意义。 本篇论文从主电路的设计，控制检测电路的设计，电气设备的选择，PLC 的控制线路以及端口的分配和编程集中反映了工业水循环的电控系统的设计，调试，运用，从理论上描述了PLC控制水循环的运行机制，起到抛砖引玉的作用。
第2章可编程控制器的概述 可编程控制器，简称PC或PLC。它是20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术的基础上发展起来的一种新型工业控制设备。由于它具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等优点，近年来，已被国内外广泛应用于自动化控制的各个领域，并已成为实现工业自动化的支柱产品。为了更好的认识可编程控制器，现在将从以下几个方面加以介绍。 2.1 可编程控制器的由来与定义 2.1.1可编程控制器的由来 20世纪60年代，计算机技术已开始应用于控制领域，但由于计算机技术本身的复杂性，编程难度高，难以适应恶劣的工业环境以及价格昂贵等原因而未能广泛应用于工业控制。1968年美国最大的汽车制造商——通用汽车公司，为适应汽车型号的不断翻新，想寻找一种方法，在汽车设计时以尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统，降低成本，缩短时间。设想把计算机的完备功能、灵活性和通用性等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，做成一种能适应工业环境的通用装置。并把计算机的编程方法和输入方法加以简化，用面向控制过程、面向问题的“自然语句”进行编程，使得不熟悉计算机的人也能方便使用。装置的要求充分体现在提出的招标指标中： 1）编程简单，可在现场修改程序； 2）维护方便，最好是插件式； 3）可靠性高于继电器控制柜； 4）体积小于继电器控制柜； 5）可将数据直接送入管理计算机； 6）在成本上可与继电器柜竞争； 7）输入可以是交流115V； 8）在扩展时，原有系统只需作很小变更； 9）输出交流115V以上，2A以上，能直接驱动电磁阀； 10）用户程序存储器容量至少能扩展到4K。 根据招标要求，一年以后，美国数字设备公司率先研制出第一台可编程控
工业过程控制系统(DCS)
工业过程控制系统(DCS) ?西门子PCS7系统介绍 ?PCS7系统高达的应用 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 西门子PCS7系统介绍 西门子为了应对制造业、过程工业和楼宇自动化行业中的挑战，提出了自己的独特解决方案—全集成自动化（TIA）和全集成能源管理（TIP）的驱动与自动化的解决方案，适用于各种行业。 SIMATIC PCS7过程控制系统是全集成自动化（TIA）的核心部分，为生产、过程控制和综合工业中所有领域实现统一且符合客户要求的自动化平台。 通过采用 SIMATIC PCS 7 的全集成自动化解决方案，可实现一致性的数据管理、通讯和组态，性能优异并可前瞻性地确保满足典型的过程控制系统应用需求。 ?简单而可靠的过程控制 ?用户友好的操作和可视化，并可通过因特网实现 ?系统范围内功能强大、快速、一致性的工程与组态 ?系统范围内的在线修改 ?在各个层级的系统开放性 ?灵活性和可扩展性 ?与安全相关的自动化解决方案 ?广泛的现场总线集成 ?仪表与控制设备的资产管理（诊断、预防性维护和维修） 1. PCS7工程组态系统—ES SIMATIC管理器是工程组态控制的控制中心，是工程组态工具套件的综合平台，同时也是SIMATIC PCS7过程控制系统所有工程组态任务的组态基础。SIMATIC PCS7项目各个方面的创建、管理、归档和记录都在这里进行。
PLC技术在工业控制系统中的研究
PLC技术在工业控制系统中的研究 发表时间：2019-11-19T15:41:13.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：陈鹏飞 [导读] 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266000 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC 控制技术的使用策略，是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样，第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优化思路和原则包括以下内容：（1）对设备的工作原理进行充分的了解，需要设计人员深入现场做详细资料的收集，并基于资料和具体的控制要求做控制方案的设计和优化。（2）在具体控制要求基础上对PLC的系统配置方案进行调整，其中调整的核心是内部控制部件的优化。在调整中，模块的选择以及系统的经济性和运维便捷性都需要重点考虑。（3）对输入、输出设备做正确选择，同时要明确输出设备所控制的对象；（4）需要对控制系统程序进行优化，保证程序运行的安全性。（5）基于电路图原理进行各个硬件的连接。 基于具体的优化思路和原则进行硬件的优化，需要注意以下三个方面：（1）实现输入电路的优化。利用PLC控制系统做生产控制，其能够为系统运行提供稳定的电压，而且系统提供的电压具有广泛的适应性，所以对系统做整体优化之后，外界环境对控制系统的干扰会明显的减弱。运用隔离变压器采用双隔离技术，这样，高低频脉冲造成的系统干扰会明显降低。（2）优化输出电路。优化输出电路是为了满足工业控制的具体要求，实现缩短设备响应时间和提升实际控制效果。（3）抗干扰设计。抗干扰设计主要包括三个方面：第一防止空间辐射将PLC控制系统在金属柜中做安置；第二是需要对强电动力线路和弱电动力线路进行有效的隔离；第三是利用双绞线屏蔽电缆进行模拟信号传输线的建设。 2.2故障检测 （1）电源指示。电源指示灯会对PLC的具体运行供电提供指示。当PLC基本单元处于供电状态时，设置的POWER指示灯会处于发亮的状态。如果电源接通后出现指示灯不亮的情况，说明供电存在着故障。此时需要对具体的连接电路做检查，确定电源线路的连接是否牢固。如果电源线路的连接处于牢固的状态，则需要对线路的负载短路做检查，确定是否存在负载短路现象。如果这两种情况均不存在，需要对PLC的内部进行详细的检查和分析，确定是否存在导电性异物。 （2）出错指示。当系统中有错误出现的时候，EPROR等会呈现闪烁状态。检查这个时候的PLC，其进入关闭状态，而且输出现实为OFF。这样情况出现的时候首先需要考虑的是系统程序是否存在错误。若程序正常，需要对内部做检查，确定噪声以及可导电异物。 （3）输入指示。输入指示主要是进行信号开光状态的检查，这种检查需要随时进行，即无论指示灯处于何种状态，都要开展检查。在实践中发现光感传感器在受到污垢影响后其灵敏度会明显的下降，所以在检查中需要对光感传感器具体清洁状态进行分析。 （4）输出指示。当负载的显示处于不完全状态的时候，系统会存在问题，比如过载或是负载短路等，系统接触不良的情况也有可能发生。所以在检查中需要对这些方面重点考虑。
单片机设计 按键顺序控制加减计数(1602 液晶显示) 程序
#include
PLC技术在工业控制系统中的研究
PLC技术在工业控制系统中的研究 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提 高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制 精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位 的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC控制技术的使用策略， 是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺 序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的 工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较 而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基 本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系 统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行 有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则 进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确 性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是 需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对 程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺 序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶 段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行 与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷 新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电 路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行 主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。 就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样， 第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户 数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后 会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现 对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优
单片机课程设计单片机实现的顺序控制
单片机课程设计单片机实现的顺序控制 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
电气及自动化课程设计报告题目：单片机实现的顺序控制 课程：单片机系统设计与Proteus仿真 学生姓名： 学生学号： 年级： 专业： 班级： 指导教师： 2015年9月 目录
一、课程设计性质和目的 单片机课程设计是《单片机原理与应用及C51程序设计》课程结束后的一门综合性实践课。利用所学知识用单片机实现顺序控制。所选题目《单片机实现的顺序控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度。通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施使我对单片机有了更进一步的了解，并且是我有了以下收获。 （1）加强了对单片机和C语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。 （2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。 （3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。（4）提高了利用已学知识分析和解决问题的能力。 二、软件介绍 1、 Proteus Protues软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus是世界上着名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、 PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多种编译器。 2、 Keil uVision4
工业过程控制教材
1、（本题15分）试画出IMC 的基本结构框图，详细解释在对象模型精确条件下如何保证该控制系统的 稳定性？试给出一种增强系统鲁棒性的改进IMC 方案并举例说明。 答： 如果对象模型精确的话，那么00 ?()()G z G z =，并且除去外界干扰的话，()0m D z =，所以()R z 是不变的。如果有干扰的话，()()m D z D z =即()()R z D z -来减少输入，以使()Y z 趋于稳定。 令() ()?1()() c i p c G z G z G z G z = +，用()i G z 来完全补偿扰动对输出的影响，()i G z 相当于一个扰动补偿器或 称前馈控制器。且当0 ?()G z 不能精确描述对象，即模型存在误差时，扰动估计量()m D z 将包含模型失配的某些信息，从而有利于系统的鲁棒性设计。
2、（本题15分）画出动态矩阵控制的算法结构框图，试述其工作过程以及DMC 算法离线准备的参数和 这些参数的选取原则。 答： 工作过程：输入()u k 通过预测模型预测未来几个输出值，我们一般取第一个值，与当前的输出值进行在 线校正，且校正后的值()c y k i +，输出值和给定值通过参考模型也给出一个值()r y k i +，把 ()c y k i +与()r y k i +进行比较，把它们之间的误差通过优化计算来改变输入值()u k ，从来对模型 的失配与干扰的影响在()u k 的变化上体现出来，从而使()y k 有很强的鲁棒性。 DMC 算法离线准备的参数和这些参数的选取原则 1、 脉冲响应系数长度N 的选择 如果采样周期短，则N 会相应的增大。且N 可适当选得大一些，但N 太大会增加预测估计控制的计算量和存储量。通常N=20~60为宜。 2、 输出预估时域长度P 的选择 通常P 越大，预测估计的鲁棒性就越强。但相应的计算量和存储量也增大。一般，设置P 等于过程单位阶跃响应达到其稳态值所需过渡时间的一半所需的采样次数。 3、控制时域长度M 的选择 M 越大，系统的鲁棒性也就越弱。M 不宜选得太大，一般M 取小于10为宜。 4、参考轨迹的收敛参数α的选择 α越大，系统预测控制的鲁棒性越强，但导致闭环系统的响应速度变慢。相反，α过小，过渡过程较易
实验三-单片机工业顺序控制
实验三单片机工业顺序控制（设计型） 一、实验目的与要求 1．学习和掌握单片机工业顺序控制程序的应用编程; 2．熟悉和掌握单片机中断功能的使用。 二、实验仪器 1、DJ-598KC单片机开发系统 1台 2、仿真器（EASYPROBE） 1只 3、PC 机 1台 三、实验容 (2学时) 在工业控制中,象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程,都是一些连续生产过程,按某种顺序有规律地完成预定的动作,对这类连续生产过程的控制称顺序控制,象注塑机工艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作,用单片机最易实现。 设由单片机P1.0～1.6控制注塑机的七道工序,模拟控制七只发光二极管的点亮,低电平有效,设定每道工序时间转换为延时时间,P3.4为开工启动开关,高电平启动。P3.3为外部故障输入模拟开关,低电平报警,P1.7为报警声音输出,设定前6道工序只有一位输出,第七道工序三位有输出。 （1）实验电路及接线图 （2）实验程序框图
四、实验步骤： 按图接好连线。执行程序,把K1接到高电平,观察发光二极管点亮情况,确定工序执行是否正常,然后把K2置为低电平,看是否有声音报警,恢复中断1.报警停,又从刚才报警时一道程序执行下去。可用单步、单步跟踪,非全速断点、全速断点,连续执行功能调试软件,直到符合自己程序设计要求为止。 五、实验参考程序 ①汇编代码程序：(E:\DJ51\598KASM\HW04.ASM) ORG 0000H LJMP PO10 ORG 0013H LJMP PO16 ORG 0190H PO10:MOV P1,#7FH ORL P3,#00H PO11:JNB P3.4,PO11 ;开工吗? ORL IE,#84H ORL IP,#04H MOV PSW,#00H ;初始化 MOV SP,#53H PO12: M OV P1,#7EH ;第一道工序 ACALL PO1B MOV P1,#7DH ;第二道工序 ACALL PO1B MOV P1,#7BH ;第三道工序 ACALL PO1B MOV P1,#77H ;第四道工序 ACALL PO1B MOV P1,#6FH ;第五道工序 ACALL PO1B
过程控制工程孙洪程答案
过程控制工程孙洪程答案 【篇一：过程控制工程教学大纲】 xt>过程控制工程 （process control engineering） 课程性质：专业主干课适用专业：机电一体化技术 学时分配：课程总学时：60学时其中理论课学时：60学时；实验 课学时：0学时；先行课程情况：先行课：高等数学、单片机原理 与应用、自动控制原理、传感器技术等；教材：孙洪程，李大宇， 翁维勤编著．《过程控制工程》．北京：高等教育出版社， 2013 年12月重印 参考书目：1、邵裕燊．过程控制工程．北京：机械工业出版社 2、何衍庆，俞金寿，蒋慰孙．工业生产过程控制．北京：化学工业 出版社 一、课程的目的与任务 过程控制工程是机电一体化技术专业开设的主干课之一，主要研究 工业生产过程中应用比较成熟的控制系统。 随着现代工业的迅速发展，对工业过程的要求也越来越高，用于工 业过程控制的自动化装置也迅速发展，因此对工业过程控制的要求 也随之提高。作为研究工业过程控制系统组成，基本控制规律，以 及工业过程控制系统的设计，投运的课程-----过程控制工程也越来越 受到重视，并使得该课程成为自动化相关专业的一门重要的专业课程。 本课程的任务是：使学生通过本课程的学习，获得工业过程控制系 统的基本理论、基本知识和基本技能，掌握测量与变送器、执行器、智能控制仪表、以及工业生产过程中的一些具体设备等自动化装置 的原理与使用方法，掌握基本过程控制系统设计的方法与控制器参 数的整定方法，从而为从事与本课程有关的的技术工作打下一定的 基础。 二、课程的基本要求 本课程采用传统的课堂讲授模式，在课堂安排上，做到精讲教学内 容和学生课外自学、阅读相结合，使学生了解重点、认识难点，突 出重点、剖析难点，掌握重点、化解难点，提高学生解决问题能力；引导学生课前预习、课后复习，加深对其基础知识的巩固和对前沿 领域的了解。
单片机课程设计单片机实现的顺序控制
单片机课程设计单片机实 现的顺序控制 This manuscript was revised on November 28, 2020
电气及自动化课程设计报告题目：单片机实现的顺序控制 课程：单片机系统设计与Proteus仿真 学生姓名： 学生学号： 年级： 专业： 班级： 指导教师： 2015年9月 目录
一、课程设计性质和目的 单片机课程设计是《单片机原理与应用及C51程序设计》课程结束后的一门综合性实践课。利用所学知识用单片机实现顺序控制。所选题目《单片机实现的顺序控制》紧密结合所学的主要内容，加深巩固所学知识，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度。通过电路设计、安装、调试等一系列环节的实施使我对单片机有了更进一步的了解，并且是我有了以下收获。 （1）加强了对单片机和C语言的认识，充分掌握和理解设计各部分的工作原理、设计过程、选择芯片器件、模块化编程等多项知识。 （2）用单片机模拟实现具体应用，使个人设计能够真正使用。 （3）把理论知识与实践相结合，充分发挥个人能力，并在实践中锻炼。 （4）提高了利用已学知识分析和解决问题的能力。 二、软件介绍 1、 Proteus Protues软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus是世界上着名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的
基于单片机控制的工业机械手控制系统课程设计
（摘要与目录在最后） 第一章绪论 1.1机械手的概述 1.1.1机械手的简介 机械手是模仿着人手的部分动作，按照给定程序、轨迹和要求能实现自动抓取、搬运的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手叫做“工业机械手”。在实际生产中，应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率，可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产。尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境下，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，在机械加工、冲压、锻、铸、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业等领域得到了越来越广泛的应用。 国内外对机器人及机械手所作的定义不尽相同。国际标准化组织对机器人的定义:机器人是一种能自动定位、可控的可编程的多功能操作机。这类操作机具有几个轴在可编程序操作下，能处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。 美国国家标准(NBS)对机器人的定义:“一种可编程，并在自动化控制下执行某种特定操作和移动作业任务的机械装置。”日本工业机器人协会对工业机器人的定义:“一种装备有记忆装置和最终执行装置，能够完成各种移动来代替人类劳动的通用机器。”它又分为以下两种情况来定义:(1)工业机器人:“一种能执行与人的上肢类似动作的多功能机器。”(2)智能机器人:“一种具有感觉和识别能力，并能够控制自身行为的机器。” 机械手由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成，如下图所示。
1.1.2机械手的类型 机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，它是一种独立的不附属于某一主机的装置。它可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定工作。它的特点是除具备普通机械的物理性能外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电信号操作机械手来进行探测月球、火星等。第三类是专用机械手，主要附属于自动机床或自动线上，用于解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外称为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的， 由主机驱动，除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。