機械設計制造及其自動化畢業(yè)論文

1、 本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 我的機械工程師規(guī)劃我的機械工程師規(guī)劃 姓 名 學 號 200715840430 年 級 2007 專 業(yè) 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化化 系（院） 工學院工學院 指導教師 2010 年 2 月 20 日 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 1 目目 錄錄 第一部分第一部分 前前 言言.4 1 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化的化的發(fā)發(fā)展展.4 1.1 機械機械設計設計制造及其自制造及其自動動化的含化的含義義.4 1.2 未來機械未來機械設計設計制造及其自制造及其自動動化的化的發(fā)發(fā)展展趨勢趨勢.4 1.3

2、機械行機械行業(yè)業(yè)就就業(yè)業(yè)分析分析.6 2 自我分析自我分析.7 2.1 個人個人興興趣趣愛愛好好.7 2.2 我的我的優(yōu)優(yōu)點點.7 2.3 我的缺點我的缺點.8 3 克服自身缺點克服自身缺點.8 4 對職業(yè)對職業(yè)的分析的分析.8 5 強強化個人能力的途徑化個人能力的途徑.9 5.1 在校期在校期間間學學習計習計劃劃.9 5.2 校外學校外學習計習計劃劃.9 6 我的工作我的工作規(guī)規(guī)劃劃.10 7 總結總結.10 第二部分第二部分 前前 言言.13 1 緒論緒論.14 1.1 基于基于 plc 的多路信息采集系的多路信息采集系統(tǒng)統(tǒng)概述概述.14 1.1.1 信息采集技信息采集技術術概述概述.14

3、 1.1.2 液液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)概述概述.14 1.2 課題課題背景、提出及相關技背景、提出及相關技術術的的發(fā)發(fā)展展現現狀狀 .16 1.2.1 課題課題背景背景.16 1.2.2 課題課題的提出的提出.18 1.2.3 相關技相關技術術的的發(fā)發(fā)展展現現狀狀.19 2 硬件系硬件系統(tǒng)簡統(tǒng)簡述述.23 2.1 硬件硬件設計設計概述概述.23 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 2 2.2 硬件系硬件系統(tǒng)統(tǒng)控制控制單單元元.23 2.2.1 cpm2a 的系的系統(tǒng)結統(tǒng)結構和性能介構和性能介紹紹.23 2.2.2 cpm2a 的的 i/o 端子端子.26 2.

4、3 信息采集部分信息采集部分.28 2.3.1 溫度溫度傳傳感器感器 pt-100.28 2.3.2 3200 系列系列 oem 型型壓壓力力傳傳感器感器 .30 2.3.3 a/d7705 模模擬擬量采集量采集處處理模理模塊塊.30 2.4 plc 與上位機的與上位機的連連接接.33 3 系系統(tǒng)軟統(tǒng)軟件件.36 3.1 vb6.0 人機通人機通訊訊界面的界面的設計設計.39 3.2 vb6.0 串行通信控件串行通信控件 mscomm.41 3.2.1 mscomm 通信通信處處理理 .41 3.2.2 mscomm 控件數據通信方式控件數據通信方式 .42 3.3 cx-programmer

5、.43 參考文獻參考文獻.45 致致 謝謝.46 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 3 第一部分第一部分 我的機械工程師規(guī)劃我的機械工程師規(guī)劃 前 言 在今天這個人才競爭的時代，職業(yè)生涯規(guī)劃開始成為在人爭奪戰(zhàn)中的另一重要利 器。對企業(yè)而言，如何體現公司“以人為本”的人才理念，關注員工的人才理念，關 注員工的持續(xù)成長，職業(yè)生涯規(guī)劃是一種有效的手段；而對每個人而言，職業(yè)生命是 有限的，如果不進行有效的規(guī)劃，勢必會造成生命和時間的浪費。作為當代大學生， 若是帶著一臉茫然，踏入這個擁擠的社會怎能滿足社會的需要，使自己占有一席之地？ 因此，我試著為自己擬定一份

6、職業(yè)生涯規(guī)劃，將自己的未來好好的設計一下。有了目 標，才會有動力。 1 機械設計制造及其自動化的發(fā)展 1.1 機械設計制造及其自動化的含義 機械設計制造及自動化專業(yè)是集機械,電子,信息技術為一體的綜合性專業(yè)。以機 械工程為主要學科,設有機械電子工程,機械設計及信息處理技術,數控技術及工業(yè)過程 控制 3 個專業(yè)方向。主要培養(yǎng)既有機械工程領域知識與技能,數控加工技術與技能,機 械電子技術與技能,又有計算機軟件開發(fā)知識與技能,適應市場經濟發(fā)展需要,富有創(chuàng)新 精神,實踐能力和國際視野的高級工程專業(yè)人才和管理人才。 1.2 未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢 目前，各行業(yè)對自身產品結構也積極作出相應調

7、整，對生產工藝、裝備設備不斷 進行技術改造，自動化和大型化成套設備的開發(fā)為機械行業(yè)提供了先進、現代化的產 品。未來相當長的一段時期內，對機械裝備的需求將穩(wěn)定增長，但需求結構將不斷調 整和變化。一般性產品產能過剩的情況將更加嚴重，高精尖產品、技術現代化產品和 新領域產品需求將不斷上升。此外，道路、交通等運輸行業(yè)在推進結構調整、促進產 業(yè)升級中，對機械產品的品種、水平、質量和性能的需求也將有較大提高。同時，機 械行業(yè)自身進行產業(yè)升級和技術改造也需要大量先進加工設備和測試儀器。市場競爭 加劇以及企業(yè)技術升級的速度加快，企業(yè)技術改造投資將保持一定規(guī)模，同時，國家 政策也鼓勵企業(yè)加大新設備的投資強度，國

8、內對高精尖機械設備產品的需求將不斷增 加。因此，在很長時期內國民經濟的結構調整和產業(yè)升級都將對機械裝備工業(yè)形成較 大的需求。 隨著經濟危機的逐漸淡出人們的視野，每個行業(yè)都在進行著行業(yè)的復蘇，抓住 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 4 這個既是危機又是機會的關鍵時刻充分發(fā)揮產業(yè)的優(yōu)勢，便能夠擺脫經濟危機所帶來 的不利影響。機械產品市場發(fā)展的有利因素有：振興裝備制造業(yè)的政策已為各界接受， 將逐步發(fā)生積極影響；國家加大節(jié)能減排的政策力度，將促使相關行業(yè)技術改造的深 入，這無疑為機械工業(yè)提供新的發(fā)展機遇；增加消費、增加支農力度和加強基礎設施 建設，也為機械產

9、品提供可觀的市場空間；機械產品出口將在質的方面繼續(xù)改善，調 整出口退稅有利于出口產品結構的調整，汽車、高檔機電設備等的出口將得到更好的 發(fā)展，形成出口主打產品。 不利的因素是：機械工業(yè)仍將面臨嚴峻的生產成本壓力和部分原材料短缺的考驗； 根據有關部門關于鼓勵進口先進機械裝備進口的政策，下半年部分高檔機電產品的進 口會增加，這將會擠占部分國內市場；以大型聯合收割機和大中型拖拉機為代表的農 機產品的生產增長乏力。 預計明年機械工業(yè)經濟運行將延續(xù)今年下半年的下行走勢，增長速度估計將比今 年回落 10 個百分點左右。即：明年全年產銷預計增長 15%左右，利潤預計增長 10%左 右，出口創(chuàng)匯預計增長 15

10、%左右。 據了解汽車行業(yè)增長 10%左右；電工行業(yè)增長 20%左右；農機、工程機械、重礦機 械、石化通用設備、機械基礎件增長 20%左右；機床行業(yè)增長 15%左右；內燃機、儀器 儀表、食品包裝機械行業(yè)增長 10%左右；文化辦公設備增長 5%左右。 機械設計制造及其自動化專業(yè)是研究各種工業(yè)機械裝備及機電產品從設計、制造、 運行控制到生產過程的企業(yè)管理的綜合技術學科。機械設計制造及其自動化專業(yè)研究 的主要內容包括機械與機器的組成原理、運動分析方法、力學分析方法及電氣控制原 理，各種機電產品的設計技術、制造技術與控制技術、計算機輔助設計技術、現代機 械制造技術與方法，機電一體化技術，計算機輔助制造技

11、術，特種加工技術，自動化 制造系統(tǒng)，機器人技術，計算機集成制造技術，計算機原理及應用等。 隨著微電子技術、信息技術、計算機技術、材料技術和新能源技術等高新技術與 機械設計制造技術的相互交叉、滲透、融合，使傳統(tǒng)意義上的機械設計制造技術在原 有基礎上得到了質的飛躍，形成了當代的先進設計制造技術，與傳統(tǒng)的機械設計制造 技術相比既有繼承，又有很大發(fā)展。如今，先進的設計制造技術正成為經濟發(fā)展和人 民生活需要的主要技術支撐，成為加速高技術發(fā)展和國防現代化的主要支撐，成為企 業(yè)在激烈市場競爭中能立于不敗之地并求得迅速發(fā)展的關鍵技術。計算機技術引入機 械領域，使機械設計制造及其自動化技術產生了深刻變化。利用計

12、算機輔助設計與優(yōu) 化設計技術，使設計過程實現了自動化和最優(yōu)化；微電子技術與機械技術的結合，實 現了機電產品的一體化，出現了數控機床和加工中心、機器人、微型機電系統(tǒng)等；利 用計算機控制技術使機械制造過程實現了自動化和智能化，傳感技術、計算機技術和 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 5 機械設計制造的結合；機器的設計與運行過程的緊密結合，可以對機電產品的設計過 程、制造過程、銷售過程、安裝與運行過程實現綜合的自動化控制。 機械設計制造及其自動化學科在國民經濟中處于極其重要的地位，它對其他技術 領域起著支撐性作用，成為國民經濟各行業(yè)的基礎。機械工業(yè)的發(fā)展也

13、必將帶動其他 技術及行業(yè)的發(fā)展。各種自動化機械設備大大提高了勞動生產率，降低了工人的勞動 強度，各種大型成套設備的開發(fā)成功使得各種重點工程的建設成為可能；機械設備的 精密化帶動了微電子工業(yè)和計算機工業(yè)，實現了集成電路的高度集成制造并使存儲器 的容量成倍提高；航空航天及各種武器裝備的研制與生產、科學技術和教育事業(yè)的發(fā) 展均需依賴于機械設計與制造技術的進步。 1.3 機械行業(yè)就業(yè)分析 在中國，工業(yè)設計就業(yè)前景現在正值上升的時期，因為在這個行業(yè)里面，過去我 們是以加工為主，現在隨著我們國家經濟的高速增長，在這種情況下，我們現在的加 工業(yè)務和外加工訂單越來越少了，所以現在這些加工企業(yè)都開始要樹立自己的

14、品牌， 所以目前工業(yè)設計是處在一個高速增長的環(huán)境.但是作為工業(yè)設計來講，第一點就是要 技術上的創(chuàng)新，工業(yè)設計絕對不是一個外觀造型，所以要做出一個好產品來，第一點 就是技術的更新，所以這對人才的要求就相對來講比較高。對于一個要做工業(yè)設計的 設計師來說，要具備整合技術的能力，在學校里面應該多學一些跟科學技術相關的知 識不是說要他當一個科學家，也不是說讓他去發(fā)明什么技術，但是他要了解技術， 新材料現在發(fā)展到什么水平了等等，這是設計師對新材料發(fā)展的了解，他才能知道把 這些東西引進來。作為工業(yè)設計師，一方面是要大量地學習這些新知識，要有對知識 的整合能力；另一方面是文化的積淀，這種文化的積淀也不是我們讀

15、幾本好書，把古 代的某個物品搬出來，把它翻翻新，這就叫創(chuàng)新了，而是怎么去結合中國文化元素， 提取當中的文化底蘊的東西，這又是一個需要修煉的內功；第三點是作為工業(yè)設計師， 對手段的能力要強，從做工業(yè)設計的角度上來講，你所掌握的計算機軟件要遠遠多于 做平面和裝璜的。工業(yè)設計除了有 caid 等輔助工業(yè)設計的軟件以外，還有許多的渲染、 結構的軟件，像 cad、proe 等各種加工的軟件，直至和加工設備的接口的編程，這都 需要工業(yè)設計師掌握和了解。所以工業(yè)設計師在世界上之所以能夠成為高端的人才， 他應該是從整體的設計業(yè)務當中成長起來的最高端的一批人。 機械行業(yè)是為各行各業(yè)制造并提供機械設備和電器裝置的

16、部門，被譽為“國民經 濟的裝備部” 。它也是提供就業(yè)崗位的“大戶” 。這一行業(yè)中，國有大中型企業(yè)居多， 由于過去沒有按市場經濟組織生產，致使生產與市場脫節(jié)，同時這些老企業(yè)歷史包袱 沉重。冗員過多，經濟效益普遍不好。所以近幾年機械行業(yè)在人們心目中的地位大打 折扣。盡管如此，由于機械行業(yè)的重要性和龐大規(guī)模，機械類大部分專業(yè)畢業(yè)生在人 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 6 才市場上仍屬“熱銷”人才（原機械類歷個專業(yè)調整后合并為“機械設計制造及其自 動化” 。 “材料成型及控制工程” 、 “工業(yè)設計” 、 “過程裝備與控制工程”四個專業(yè)） 。人 們預測，機械

17、類人才今后仍會有較大需求。高層次技術人才將成為各企業(yè)爭奪的對象。 機械行業(yè)畢業(yè)生總體需求較大，而且相當一部分的工程技術人員缺口較大。最為缺的 是數控機床專業(yè)技術工程師人員。機械行業(yè)的很多企業(yè)均已進行現代生產技術 cims 系 統(tǒng)方面的技術更新與改造，數控機床、加工中心等先進設備逐步替代原有的生產設備， 企業(yè)生產一線的原有技術工人已不能滿足數字化設備操作與維護的要求，急需數控技 術應用方面的高級技術人才。從國外引進先進的數控機床，卻沒多少人會操作。而國 內高校的機械類專業(yè)都還在講授“齒輪傳動” ，這也說明了機械專業(yè)一些課程內容陳舊， 跟不上時代要求，亟待更新。目前全國只有南京機械?？茖W校和華北航

18、天工業(yè)學院設 有數控機床專科，本科層次數控機床人員幾乎沒有。具有開發(fā)能力的數控人才成為各 企業(yè)爭奪的目標。機械設計制造與加工專業(yè)人才近年供需比也很高。鑄造、熱加工專 業(yè)（現并入調整后的“材料成型及控制工程”專業(yè)）由于條件相對艱苦，一直是學生 報考和擇業(yè)的冷門。很多企業(yè)的一些車、鉗、銑、電等崗位技術工人得不到補充，艱 苦崗位不得已聘用了不少農民合同工。飛速發(fā)展的中國需要機械工程師。 機械專業(yè)剛畢業(yè)的本科生，現在一般行情在 800-1500 元/月。其中有很多行業(yè)， 外人看起來不夠體面，但當你做到專家的水準時，待遇確實很誘人。比如設備維護、 數控維修、環(huán)保設備的設計等，這些方面的工程師收入非常高，

19、比如有些工程師年薪 超過 30 萬。還有一些行業(yè)，需要多方面的知識，涉及到學科交叉，待遇也驚人。而且， 中國加入 wto 后，機械方面的人才需求復蘇是早晚的事情。 2 自我分析 2.1 個人興趣愛好 我喜歡讀書閱報與寫作。它成了我業(yè)余生活的主要內容。 “書中自有黃金屋，書中 自有顏如玉” 。這雖然折射出明顯的階級鉻印，但也明示著書籍對于我們人類的巨 大 作用。我在書中找到了現實生活中的答案，我在書中看到了人間歡樂與苦難，我在書 中窺測到人的崇高與卑劣，我也在書中映照出自己的暗弱與瑕疵。我愛書，正 是因為 它早已成為我的知已。寫作，是一種很好的緞練思維的方式，也是一種提升思想的過 程。課余時間我

20、喜歡打籃球，經常運動既能強身健體又能增強抵抗力。 2.2 我的優(yōu)點 做事仔細認真、踏實，友善待人，做事鍥而不舍，勤于思考，考慮問題全面。善 良的、樂于助人的、有洞察力、重視社交和友誼、支配的、好發(fā)表自己的意見和見解、 善于質疑、想象力豐富. 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 7 2.3 我的缺點 性格偏內向，交際能力較差，過于執(zhí)著偏固執(zhí)，膽小，思想上屬保守派，缺乏自 信心和冒險精神，積極主動性不夠，做事愛拖拉機，惰性較大。 3 克服自身缺點 （1）加強思想修養(yǎng)。人的自制力在一定程度上取決于他們的思想素質。一般來說， 具有崇高理想抱負的人決不會為區(qū)區(qū)小

21、事而感情沖動產生不良行為。因此，要提高自 制力最根本的方法是樹立正確的人生觀、世界觀，保持樂觀向上的健康情緒。 (2)提高文化素養(yǎng)。一般來說，一個人的文化素養(yǎng)同其承受能力和自控能力成正比。 文化素質比較高的人往往能夠比較全面正確認識事物，認識自我和他人的關系，自覺 地進行自我控制、自我完善。 (3)穩(wěn)定情緒。用合理發(fā)泄、注意力轉移、遷移環(huán)境等方法，把將要引發(fā)沖動的情 緒宣泄和釋放出來，保持情緒穩(wěn)定，避免沖動。 (4)要強化自我意識。遇事要沉著冷靜，自己開動腦筋，排除外界干擾或暗示，學 會自主決斷。要徹底擺脫那種依賴別人的心理，克服自卑，培養(yǎng)自信心和獨立性。 (5)要強化實踐鍛煉。一方面要加強學

22、習，積累知識，開闊視野，用知識來武裝 和充實自己，提高自己分析問題和解決問題的水平，并通過學習別人經驗來擴展自己 決斷事情的能力；另一方面，要積極投身到部隊生活實踐中去，刻苦鍛煉，不斷豐富 經驗，提高自己的適應能力。 (6)要強化意志力量。要培養(yǎng)自己性格中意志獨立性的良好品質。對自己奮斗的 目標要有高度的自覺。只要你經過自己的實踐認準的事，就應義無反顧地走下去，想 方設法達到預期目的。不必追求任何事情都做得十全十美，不必苛求自己沒有一點失 敗，不必過多地注意別人怎樣議論你。 (7)調整好需要結構。當需要不能同時兼顧時，抑制一些不可能實現的需要。如 古人所云：魚我所欲也，熊掌亦我所欲也，兩者不能

23、兼得，舍魚而取熊掌也。 (8)要強化積極思維。俗話說：凡事預則立，不預則廢。平時注意經常思考問 題，增強預見性，關鍵時刻才能及時、果斷、準確地做出選擇。 4 對職業(yè)的分析 機械工業(yè)是我國調正經濟結構的重頭戲。機械工業(yè)關系到經濟的造血能力，擴大 內需能力，科技的蓄積能力和開發(fā)創(chuàng)新能力，也是提升生產效率最重要的手段。很長 一段時間，我們依靠進口外國先進機械改善我們的輕重工業(yè)體系，竟造就了一個世界 最大的機械產品市場。如：我們的先進紡織機械，大部份是進口的，技術被外國控制 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 8 著，雖為紡織大國，屬于自己的技術寥寥無幾。這都

24、怪自己設計不出引領世界潮流的 紡織機械。而每年幾十億美元的紡機定單，足以讓一門產業(yè)有用武之地，讓幾十萬人 得到工作崗位。進而拉動上百億計的內需。再如：造船業(yè)，本是一個科技含量極高， 牽涉面極廣的體系 ，可以帶動百業(yè)振興，只要盡力做到國產化，足以搞活幾千家相 關企業(yè)，那將拉動 gdp 上千個億！有關船用的一切工業(yè)品生產，都是值得我們的企業(yè) 家專注，關心，努力開發(fā)的。最近媒體報道我國數控機床制造取得進展，這是對廣大 機械工程師的一個鼓舞。這是因為，誰能掌握機床制造的尖端技術，就為制造最先進 的各種通用，專業(yè)機械創(chuàng)造了先決條件。機械工業(yè)是各種科技人才的蓄水池，生產人 員多須具備各種技能，機械工業(yè)越壯

25、大，科技人才的效率越高，拉動全社會的生產力 發(fā)展越顯著。一個欣欣向榮充滿生機的機械工業(yè)體系的存在，可吸納大量高素質生產 人員，是可持續(xù)發(fā)展的必要條件。應鼓勵國營和私人企業(yè)積極投資參與。這就需要更 多得機械工程師來完成。具有創(chuàng)造性的機械工程師，才能把自然科學家的理論發(fā)明盡 可能的轉化為真正的生產力。 5 強化個人能力的途徑 5.1 在校期間學習計劃 （1）學好專業(yè)知識，特別是要學好機械設計等有關機械設計制造的專業(yè)知識，為 初步就業(yè)做打算。 （2）課外充電，好好利用學院的圖書館和電子閱覽室等學習資源，在閑余時刻， 多看一些與模具方面有關的書籍、論文、資料等，提高自己的專業(yè)知識，同時提高自 己的綜合

26、素質和競爭力，為將來有更好的發(fā)展打下基礎。 （3）多與人接觸，建立良好的人際關系，為將來的發(fā)展做準備 （4）多參加學校組織的活動 （5）利用好網絡多搜集與自己就業(yè)相關的新聞信息 （6）制定一個長遠的個人奮斗目標計劃，按計劃一步一個腳印的執(zhí)行。 5.2 校外學習計劃 及時的聯系實習單位為自己踏上工作崗位大好基礎。 (1)實習期間，要努力工作，增加技能，使自己的動手能力得到提高，從實習中獲 得在課本上永遠學不到的實踐經驗和知識，并且在實習期間，要多運用自己的理論知 識去解決實際問題，是自己在學校所學的知識得到充分的運用。 (2)要學習怎樣與同事、領導相處，使自己的社交能力得到提高。 (3)在實習期

27、間，還要學習企業(yè)的管理方法，并且注意這個企業(yè)的企業(yè)文化，為將 來更好的發(fā)展積累一點經驗。 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 9 (4)學習各類機床的使用操作方法，為自己擴大就業(yè)的機會。 (5)多參加企業(yè)組織的活動，特別是經驗交流會等。 6 我的工作規(guī)劃 （1）畢業(yè)后 3 年內，希望找一家能給自己一些適當的發(fā)展空間的公司或者企業(yè)打 工，積累經驗，見習于社會，并且好好利用這里的人際關系和社會關系去尋求更適合 自己發(fā)展的臺階。 （2）3 年后，通過自己的實踐經驗為成為機械工程師做好充分的準備。 （3）612 年內成為真正的機械工程師。 （4）15 年后在所

28、在崗位上作出出色的成績。 （5）20 年后繼續(xù)學習知識，知識是無窮盡的，努力讓自己的層次再提高一個臺階。 7 總結 計劃固然好，但更重要的，在于其具體實踐并取得成效。任何目標，只說不做到 頭來都會是一場空。然而，現實是未知多變的，定出的目標計劃隨時都可能遭遇問題， 要求有清醒的頭腦。其實，每個人心中都有一座山峰，雕刻著理想、信念、追求、抱 負；每個人心中都有一片森林，承載著收獲、芬芳、失意、磨礪。一個人，若要獲得 成功，必須拿出勇氣，付出努力、拼搏、奮斗。成功，不相信眼淚；成功，不相信頹 廢；成功不相信幻影，未來，要靠自己去打拼！ 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專

29、業(yè)職業(yè)生涯設計 10 第二部分第二部分 基于基于 plcplc 的多路信息采集系統(tǒng)的多路信息采集系統(tǒng) 摘摘 要要 本設計主要介紹了可編程控制器的發(fā)展，多路信息采集技術的發(fā)展歷程。通過對 液壓油進行分析，利用各種壓力、油溫傳感器，對液壓系統(tǒng)的主要動態(tài)參數（溫度、 壓力）信號進行在線實時檢測。實時準確的獲得各項參數的真實信號，經過 plc 的采 集分析后，能夠與 pc 機進行通訊，并能夠對檢測的參數在線顯示、存儲、打印等。 關鍵字：可編程控制器；液壓系統(tǒng)動態(tài)參數；人機界面；信息采集技術。 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 11 abstract the

30、design focuses on the development of programmable controllers, multi-path information collection technology development process. through the hydraulic oil analysis, using a variety of pressure, oil temperature sensor on the hydraulic system of the main dynamic parameters (temperature, pressure) sign

31、al-line real-time detection. real-time and accurate access to the parameters of the real signal, through the plcs acquisition analysis, be able to communicate with the pc, and can detect the parameters of the online display, storage, printing, etc. key words: programmable controller; hydraulic syste

32、m dynamic parameters; man-machine interface; information collection technology. 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 12 前 言 信號采集技術屬于信息科學，是信息科學的一個重要分支，是由傳感器、信號測 量與處理、計算機等綜合形成的一門技術，它廣泛應用于各個領域。信號采集系統(tǒng)是 信號與信息處理中不可缺少的重要組成部分。在液壓設備的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷中,數 據采集系統(tǒng)提供設備的運行狀態(tài)數據,其采集技術水平直接影響診斷結果。研制高性能 的液壓數據采集系統(tǒng)將有利于設備維護的信息化、

33、智能化,進一步提高設備利用率,減 少因設備故障帶來的經濟損失甚至人員傷亡。 多路信息采集是從多個信號獲取對象信息的過程。隨著微型計算機技術的飛速發(fā) 展和普及，多路信息采集技術已成為日益重要的檢測技術，被廣泛應用于工農業(yè)等需 要同時監(jiān)控溫度、濕度和壓力的場合。多路信息采集是工業(yè)控制等系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)， 通常通過一些功能相對獨立的單片機或 plc 系統(tǒng)來實現，作為測控系統(tǒng)不可缺少的部 分，多路信息采集的性能特點會直接影響到整個系統(tǒng)。 要檢測的液壓系統(tǒng)，在大型施工設備中，液壓油既是傳遞功率的介質，又對液壓 元件起著潤滑、密封和冷卻作用，因此，液壓油的狀況對于液壓系統(tǒng)的工作狀況和工 作性能十分重要。液

34、壓油是液壓系統(tǒng)不可缺少的組成部分。液壓系統(tǒng)的故障大約有 70% 是由污染引起的，因而必須掌握有關油液狀態(tài)的信號。 機械設備在正常工作情況下，液壓系統(tǒng)中油液的工作溫度一般都希望控制在 3580范圍內，這一溫度范圍對機械的工作狀況及液壓油的壽命是最為理想的。 如果液壓油溫度超過這個范圍將會對液壓系統(tǒng)產生不良影響。同時工作壓力是液壓系 統(tǒng)最基本的參數之一，工作壓力對液壓系統(tǒng)有著至關重要的作用。工作壓力的正常與 否在很大程度上會影響液壓系統(tǒng)的工作性能。液壓系統(tǒng)的工作壓力失常經常表現為對 壓力進行調解時出現調壓閥失效、系統(tǒng)壓力建立不起來、完全無壓力、持續(xù)保持高壓、 壓力上升后又掉下來及壓力不穩(wěn)定等情況。

35、一旦出現壓力失常，液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件 將難以執(zhí)行正常的工作循環(huán)，可能出現始終處于原始位置不工作，動作速度顯著降低， 動作時相關控制閥組常發(fā)出刺耳的噪聲等，導致機器處于非正常狀態(tài)，影響整機的使 用性能。 由于液壓系統(tǒng)中溫度、壓力的重要性，此次設計要求用可編程控制器 plc，對液壓 系統(tǒng)中液壓油溫度、有桿腔壓力、無桿腔壓力進行采集，并能夠實現實時顯示，存儲， 打印功能。本文設計的多路信息采集系統(tǒng)采用 cpm2a 系列 plc 作為核心控制元件。該 系統(tǒng)采用 pt-100 作為溫度傳感器，采用 3200 系列 oem 型壓力傳感器，通過 a/d7705 模擬量采集模塊將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘柌⑦M行放

36、大濾波等處理，使系統(tǒng)具有硬件 電路簡單，功耗低的特點。同時 plc 與上位 pc 機實現通訊是借助了 vb 的強大功能， 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 13 將采集的數據顯示、打印等。使得該設計人機界面良好，對于其它相關設計具有很好 的借鑒價值。 1 緒論 1.1 基于 plc 的多路信息采集系統(tǒng)概述 1.1.1 信息采集技術概述信息采集技術概述 信號采集技術屬于信息科學，是信息科學的一個重要分支，是由傳感器、信號測 量與處理、計算機等綜合形成的一門技術。信號采集技術與傳感器信號處理和計算機 技術是構成現代檢測技術的基礎，通過對信號進行一系列的檢

37、測、處理、控制等實現 相應的需求。 一個完整的信號（數據）采集系統(tǒng)由傳感器、接口、采集硬件、軟件等幾部分組 成，如圖 1 示： 傳感器信號調理 傳感器信號調理 傳感器信號調理 p l c 硬 件 總 線 接 口 計 算 機 分 析 處 理 軟 件 圖 1 信號采集系統(tǒng) 信號采集技術的研究具有很強的實用性，如：在液壓油箱溫度、壓力的檢測中， 信號采集系統(tǒng)有著重要的地位。隨著大規(guī)模集成電路技術與計算機技術的發(fā)展，信號 采集技術許多領域得到越來越多的應用，同時人們對信號采集系統(tǒng)的要求越來越高， 特別是系統(tǒng)的速度、分辨率等成為使用者和設計者共同關心的問題，故，進一步提高 信號采集系統(tǒng)的采集速度、精度成

38、為信號采集領域的首要目標。信息采集系統(tǒng)的任務， 具體地說，就是傳感器從被測對象獲取有用信息，并將其輸出信號轉換為計算機能識 別的數字信號，然后送入計算機進行相應的處理，得出所需的數據。 1.1.2 液壓系統(tǒng)概述液壓系統(tǒng)概述 （1）液壓系統(tǒng)的組成 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔 助元件（附件）和液壓油。 動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 14 泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞 泵。 執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓

39、馬達 )的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，驅動 負載作直線往復運動或回轉運動。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、 膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質，有各種礦物油、乳化液和合成型液 壓油等幾大類。 （2）工程機械液壓系統(tǒng)質量優(yōu)劣，可以按下面的指標進行比較： 系統(tǒng)的構成 在滿足機器工作要求和使用條件的基礎下，系統(tǒng)構成優(yōu)勢主要表現在系統(tǒng)簡單、 緊湊、自重輕，元件選擇合理，三化（標準化、系列化、通用化）程度高，便于安裝、 調試、使用和維護，工作安全可靠，應急能力強等方面。要達到這些要求，不僅要有 良好的元件，還必須對

40、系統(tǒng)進行合理的設計。 經濟性 經濟性指標包括系統(tǒng)的造價和使用費、系統(tǒng)傳動效率和功率利用等。這幾項指標 不是相互獨立的，需要進行綜合設計。 技術性能 技術性能包括微動性能，調速范圍，傳動平穩(wěn)性，限速性，啟動、制動及換向動 作靈敏性，緩沖、鎖緊、限壓、缸荷、補油等完善功能及振動、噪聲和外泄大小等 。 （3）液壓油箱的作用 儲放系統(tǒng)工作用油 散發(fā)系統(tǒng)工作中產生的熱量 分離油液中混入空氣 沉淀污物 一般油箱中油溫在 3050c 范圍內比較合適，最高不超過 65c。固定裝置油溫應 在 4055c。移動裝置，如車輛、工程機械等，最高溫度允許達到 65c。特殊情況下 允許達到 85c。高壓系統(tǒng)，為避免漏油，

41、推薦油溫不超過 50c。 （4）液壓系統(tǒng)的液壓油控制污染 液壓系統(tǒng)故障多數起因于液壓油的污染。為了保證系統(tǒng)正常工作，提高工作可靠 性，延長壽命，要采取有效措施，對液壓油進行控制。 為了以簡單的結構實現在任意方向上的各種不同形式的運動，現代機械，除了設 備必備的機械傳動機構和電氣設備之外，普遍采用液壓傳動。液壓系統(tǒng)的工作載荷往 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 15 往是多變并伴有振動，工作速度經常處于瞬態(tài)轉換兼有慣性沖擊，因此對液壓系統(tǒng)性 能提出了挑戰(zhàn)。而液壓油的溫度，液壓系統(tǒng)的壓力是檢驗液壓系統(tǒng)性能的兩大重要標 準，所以對壓力溫度的檢測成為當前的主

42、要任務。 1.2 課題背景、提出及相關技術的發(fā)展現狀 1.2.1 課題背景課題背景 為了以簡單的結構實現在任意方向上的各種不同形式的運動，現代機械，除了設 備必備的機械傳動機構和電氣設備之外，普遍采用液壓傳動。液壓系統(tǒng)的工作載荷往 往是多變并伴有振動，工作速度經常處于瞬態(tài)轉換兼有慣性沖擊，因此對液壓系統(tǒng)性 能提出了挑戰(zhàn)。而液壓油的溫度，液壓系統(tǒng)的壓力是檢驗液壓系統(tǒng)性能的兩大重要標 準，所以對壓力溫度的檢測成為當前的主要任務。 機械設備在正常工作情況下，液壓系統(tǒng)中油液的工作溫度一般都希望控制在 3580范圍內，這一溫度范圍對機械的工作狀況及液壓油的壽命是最為理想的。 如果液壓油溫度超過這個范圍將

43、會對液壓系統(tǒng)產生不良影響。同時工作壓力是液壓系 統(tǒng)最基本的參數，工作壓力的正常與否在很大程度上會影響液壓系統(tǒng)的工作性能，所 以對壓力、溫度的檢測是至關重要的。 液壓系統(tǒng)故障多數起因于液壓油的污染。為了保證系統(tǒng)正常工作，提高工作可靠 性，延長壽命，要采取有效措施，對液壓油進行控制。 液壓油是液壓系統(tǒng)不可缺少的組成部分。它既是傳遞功率的介質，又對液壓元件 起著潤滑、密封和冷卻作用，因此，液壓油的狀況對液壓系統(tǒng)的工作狀況和工作性能 十分重要。以下是有關液壓油油溫及壓力不正常而產生的常見故障： 1液壓油油溫過高的原因： （1）油品選擇不當 油的品牌、質量和黏度等級不符合要求，或不同牌號的液壓油混用，造

44、成液壓油 黏度指數過低或過高。若油液黏度過高，則功率損失增加，油溫上升；如果黏度過低， 則泄漏量增加，油溫升高。 （2）污染嚴重 施工現場環(huán)境惡劣，隨著機器工作時間的增加，油中易混入雜質和污物，受污染 的液壓油進入泵、馬達和閥的配合間隙中，會劃傷和破壞配合表面的精度和粗糙度， 使泄漏增加、油溫升高。 （3）液壓油箱內油位過低 若液壓油箱內油量太少，將使液壓系統(tǒng)沒有足夠的流量帶走其產生的熱量，導致 油溫升高。 （4）液壓系統(tǒng)中混入空氣 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 16 混入液壓油中的空氣，在低壓區(qū)時會從油中逸出并形成氣泡，當其運動到高壓區(qū) 時，這

45、些氣泡將被高壓油擊碎，受到急劇壓縮而放出大量的熱量，引起油溫升高。 （5）濾油器堵塞 磨粒、雜質和灰塵等通過濾油器時，會被吸附在濾油器的濾芯上，造成吸油阻力 和能耗均增加，引起油溫升高。 （6）液壓油冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作不良。 通常，采用水冷式或風冷式油冷卻器對液壓系統(tǒng)的油溫進行強制性降溫。水冷式 冷卻器，會因散熱片太臟或水循環(huán)不暢而使其散熱系數降低；風冷式冷卻器，會因油 污過多而將冷卻器的散熱片縫隙堵塞，風扇難以對其散熱，結果導致油溫升高。 （7）零部件磨損嚴重 齒輪泵的齒輪與泵體和側板，柱塞泵和馬達的缸體與配流盤、缸體孔與柱塞，換 向閥的閥桿與閥體等都是靠間隙密封的，這些元件的磨損將會引起其內

46、泄漏的增加和 油溫的升高。 （8）環(huán)境溫度過高 環(huán)境溫度過高，并且高負荷使用的時間又長，都會使油溫太高。 2液壓油油溫過高的危害 （1）液壓油黏度、容積效率和液壓系統(tǒng)工作效率均下降，泄漏增加，甚至使機械 設備無法正常工作。 （2）液壓系統(tǒng)的零件因過熱而膨脹，破壞了相對運動零件原來正常的配合間隙， 導致摩擦阻力增加、液壓閥容易卡死，同時，使?jié)櫥湍ぷ儽?、機械磨損增加，結果 造成泵、閥、馬達等的精密配合面因過早磨損而使其失效或報廢。 （3）加速橡膠密封件老化變質，壽命縮短，甚至喪失其密封性能，使液壓系統(tǒng)嚴 重泄漏。 （4）油液汽化、水分蒸發(fā)，容易使液壓元件產生穴蝕；油液氧化形成膠狀沉積物， 易堵塞

47、濾油器和液壓閥內的小孔，使液壓系統(tǒng)不能正常工作。 3液壓系統(tǒng)壓力失常的原因： （1）液壓泵、馬達方面的原因 液壓泵、馬達使用時間過長，內部磨損嚴重，泄漏較大，容積效率低導致液壓泵 輸出流量不夠，系統(tǒng)壓力偏低。 發(fā)動機轉速過低，功率不足，導致系統(tǒng)流量不足，液壓系統(tǒng)偏低。 液壓泵定向控制裝置位置錯誤或裝配不對，泵不工作，系統(tǒng)無壓力。 （2）液壓控制閥的原因 工作過程中，若發(fā)現壓力上不去或降不下來的情況，很可能是換向閥失靈，導致 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 17 系統(tǒng)持續(xù)卸荷或持續(xù)高壓。 溢流閥的阻尼孔堵塞、主閥芯上有毛刺、閥芯與閥孔和間隙內有污物等

48、都有可能 使主閥芯卡死在全開位置，液壓泵輸出的液壓油通過溢流閥直接回油箱，即壓力油路 與回油路短接，造成系統(tǒng)無壓力；若上述毛刺或污物將主閥芯卡死在關閉位置上，則 可能出現系統(tǒng)壓力持續(xù)很高降不下來的現象；當溢流閥或換向閥的閥芯出現卡滯時， 閥芯動作不靈活，執(zhí)行部件容易出現時有動作、時無動作的現象，檢測系統(tǒng)壓力時則 表現為壓力不穩(wěn)定。 有單向閥的系統(tǒng)，若單向閥的方向裝反，也可能導致壓力上不去。 系統(tǒng)內外泄漏，例如閥芯與閥體孔之間泄漏嚴重，也會導致系統(tǒng)壓力上不去。 （3）其他方面的原因 液壓油箱油位過低、吸油管太細、吸油過濾器被雜質污物堵塞會導致液壓泵吸油 阻力過大（液壓泵吸空時，常伴有刺耳的噪聲）

49、 ，導致系統(tǒng)流量不足，壓力偏低。 另外，回油管在液面上（回油對油箱內油液沖擊時產生泡沫，導致油箱油液大量 混入空氣） ，吸油管密封不好漏氣等易造成液壓系統(tǒng)中混入空氣，導致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定。 4液壓系統(tǒng)壓力失常的危害 （1）壓力過低 執(zhí)行機構不足以克服外界載荷，系統(tǒng)建立不起壓力，執(zhí)行機構無動作；需要同時 聯動的機構，不能聯動。執(zhí)行機構這種推不動、舉不起、拉不走的現象嚴重影響工程 機械的工作效率。 （2）壓力過高 運動件的相對運動副，管道連接，液壓元件固定連接處漏油和滲漏，造成油液對 環(huán)境的污染，油液的浪費，機械效率降低，嚴重時還將引起系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定和系統(tǒng) 的破壞。 液壓系統(tǒng)噪聲強烈，甚至產生嚎叫

50、，引起系統(tǒng)劇烈振動，不僅污染環(huán)境，而且可 能使系統(tǒng)工作喪失穩(wěn)定性。 我們在使用液壓設備的時候，除了避免外界原因引起的油溫、壓力異常之外，還 應該有一套完善的檢測設備，以盡早發(fā)現問題提出對策。本文就是運用計算機、溫度 傳感器、壓力傳感器和 plc 等組成的信號采集系統(tǒng)對油箱內液壓油的溫度、有桿腔壓 力和無桿腔壓力進行檢測的。 1.2.2 課題的提出課題的提出 現代機械液壓系統(tǒng)向著高性能、高精度和復雜的方向發(fā)展，液壓系統(tǒng)的可靠性成 了一個十分重要的問題，除了對液壓系統(tǒng)進行可靠性設計外，液壓系統(tǒng)故障檢測和診 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 18 斷技術越

51、來越受到重視，成為液壓技術發(fā)展的一個重要方向。由于液壓系統(tǒng)工作元件 及工作介質的封閉性，給系統(tǒng)的在線檢測及不解體在線故障診斷帶來困難，目前，主 要還停留在人工巡回檢測和定期檢修的水平上。近年來，由于計算機技術、檢測技術、 信息技術和智能技術的發(fā)展，大大促進了液壓系統(tǒng)故障檢測與診斷技術的發(fā)展。 現在的檢測技術主要是以工況監(jiān)視為特點，對機械設備的特征信號進行檢測、分 析處理，利用特征信號進行故障診斷。本設計主要是利用各種傳感器，對液壓系統(tǒng)的 主要動態(tài)參數（溫度、壓力）信號進行在線實時檢測。這是整個故障檢測與診斷系統(tǒng) 的重要環(huán)節(jié)，要求實時準確的獲得各參數的真實信號，經過 plc 的采集分析后，能夠

52、與 pc 機進行通訊，并能夠對檢測的參數在線顯示、存儲、打印等。 1.2.3 相關技術的發(fā)展現狀相關技術的發(fā)展現狀 隨著計算機技術的飛速發(fā)展和普及，多路信息采集系統(tǒng)在多個領域有著廣泛的應 用。在醫(yī)藥、化工、食品、機械等領域的生產過程中，往往需要隨時檢測各生產環(huán)節(jié) 的溫度、濕度、流量及壓力等參數，多路信息采集勢必將會得到越來越多的應用，為 適應這一趨勢，作這方面的研究就顯得十分重要?？傊?，不論在哪個應用領域中，多 路信息采集與處理將直接影響工作效率和所取得的經濟效益。 此外，可編程控制器 plc 的發(fā)展對信息采集起了巨大的推動作用。計算機和信息 采集系統(tǒng)的緊密結合構成了靈活多樣的通信控制系統(tǒng)，對

53、社會發(fā)展產生了深遠的影響。 （一）plc 技術的發(fā)展 可編程控制器（簡稱 plc）是一種專用于工業(yè)環(huán)境下的數字式電子裝置。它使用可 編程的存儲器存儲程序指令，完成邏輯運算、計數、定時和算術運算等功能，以便控 制各種機械和生產過程。plc 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾 能力強、編程簡單等特點，在現代工業(yè)中應用十分廣泛。 上世紀 80 年代至 90 年代中期，是 plc 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30%40%。在這時期，plc 處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力 得到大幅度提高。進入 21 世紀，可編程序控制器仍保持旺盛的發(fā)展勢頭，并不斷擴大 其應

54、用領域，如為用戶配置柔性制造系統(tǒng)（fms）和計算機集成制造系統(tǒng)（cims）。目 前可編程序控制器主要向兩個方向擴展：一是綜合化控制系統(tǒng)，它已經突破了原有的 可編程序控制器的概念，將工廠生產過程控制與信息管理系統(tǒng)密切結合起來，甚至向 上為 mes 和 erp 系統(tǒng)準備了技術基礎，這種發(fā)展趨勢會使得舉步為艱的 erp 系統(tǒng)有了 堅實的技術基礎，從而會帶來工業(yè)控制的一場變革，實現真正意義上的電子信息化工 廠；二是微型可編程序控制器異軍突起，體積如手掌大小，功能可覆蓋單體設備及整 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 19 個車間的控制功能，并具備聯網功能，這種

55、微型化的可編程序控制器使得控制系統(tǒng)可 將觸角延伸到工廠的各個角落。因而現代制造業(yè)更加注重采用 plc 控制。 長期以來，plc 以其可靠性高、通用性強和使用簡便等優(yōu)點始終處于工業(yè)控制自動 化領域的主戰(zhàn)場。它不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產的廣泛需求，而且將通信技 術和信息處理技術融為一體，使其功能更加完備，為各種各樣的自動化控制設備提供 非常可靠的控制方案，廣泛應用于各種工業(yè)場合。 在制造業(yè)領域，plc 作為自動控制的三大技術支柱（plc、機器人、cad/cam）之一， 成為大多數自動化系統(tǒng)的設備基礎。由于綜合了計算機和自動化技術，其發(fā)展日新月 異，大大超過出現時的技術水平。它不但可以很容易地

56、完成邏輯、順序、定時、計數、 數字運算、數據處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產機械數字量 和模擬量的聯系，從而實現生產過程的自動控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā) 展以及信息、網絡時代的到來，擴展了 plc 的功能，使它具有很強的聯網通訊能力， 從而更廣泛地應用于眾多行業(yè)。 隨著科學技術和微處理技術的迅猛發(fā)展，plc 技術和產品日趨完善。plc 的發(fā)展與 制造業(yè)的發(fā)展相輔相成，plc 的發(fā)展推動了制造業(yè)的發(fā)展，而制造業(yè)的發(fā)展又對 plc 的 發(fā)展提出了更高的要求，目前，為適應大中小型企業(yè)的不同需要，進一步擴大 plc 在 工業(yè)自動化領域的應用范圍，plc 的發(fā)展趨勢主要表現在

57、： （1）多品種方向發(fā)展 a：結構、規(guī)模的發(fā)展：整體結構向小型模塊化方向發(fā)展，使配置更加方便靈活， b：開發(fā)更豐富的 i/o 模塊(包括智能模塊)在增強 plc 的 cpu 功能的同時，不斷推 出新的 i/o 模塊，如數控模塊、高速計數模塊、遠程 i/o 模塊、通訊和人機接口模塊 等，另外，在模塊上逐漸向智能化方向發(fā)展11。 （2）發(fā)展容錯技術，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 （3）高性能，組態(tài)編程，隨著工廠自動化和計算機集成制造系統(tǒng)的發(fā)展，功能強 大的 plc 需求日益增加。其高功能主要體現在：函數運算及符點運算，數據處理和方 案處理，隊列和矩陣運算，pid 運算以及超前、滯后補償，多段斜坡曲線，

58、配方和批處 理，菜單組合的多窗口技術，控制與管理綜合，組態(tài)編程簡便等。 （4）分散型、智能型和現場總線型 i/o 子系統(tǒng)。 （5）增強通信網絡功能：plc 的通信聯網功能增強就可以使 plc 與 plc 之間，plc 與計算機之間能夠通信、交換信息，形成一個分布式控制系統(tǒng)。 （6）實現軟、硬件標準化。 總之，plc 正朝著體積縮小、功能增強、速度加快、價格低廉、大容量、高可靠性、 高速度、多功能、網絡化的方向發(fā)展，微型化、網絡化、pc 化和開放性是 plc 未來發(fā) 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 20 展的主要方向。 plc 本身就是一臺適合工業(yè)現

59、場使用的專用計算機，其硬件組成有下面 7 個部分， 如圖 2 所示。 圖 2 硬件組成 plc 的工作方式有周期掃描方式、定時中斷方式、輸入中斷方式和通信方式等，最 主要的方式是周期掃描方式。周期掃描方式大致可以分為 7 個過程，如圖 3 所示 啟 動 處 理 共 同 處 理 通 訊 服 務 外 設 服 務 輸 入 刷 新 程 序 執(zhí) 行 輸 出 刷 新 圖 3 plc 的工作過程 （二） 多路信息采集技術的發(fā)展 隨著大規(guī)模集成電路和計算機技術的飛速發(fā)展，數字技術滲透到各個技術領域。 但是自然界中大多數物理信號卻是模擬信號，因此，將模擬信號轉化成數字信號是進 行信號處理和分析的首要前提。此次多

60、路信息采集系統(tǒng)的設計就是完成對采集到的多 掃描周期 臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計臨沂師范學院工學院本科專業(yè)職業(yè)生涯設計 21 路模擬信號轉換成計算機能識別的數字信號并進行控制操作的任務。 隨著計算機和 plc 技術的飛速發(fā)展，越來越多的企業(yè)以計算機和 plc 為平臺，實 現生產控制，根據統(tǒng)計資料表明：在 plc 控制系統(tǒng)的故障中，cpu 占 5%，i/o 接口占 15%，輸入設備占 45%，輸出設備占 30%，線路占 5%。前二項共 20%故障屬于 plc 的內 部故障，它可通過 plc 本身的軟、硬件實現檢測、處理；而其余 80%的故障屬于 plc 的 外部故障。因此，plc 生產