完美升級(jí)版】關(guān)于智能窗簾的畢業(yè)論文(20201001100223

1、（此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改?。┱n程設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)教學(xué)單位：機(jī)電工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí):10機(jī)械C （機(jī)電一體化） 指導(dǎo)教師：何偉完成時(shí)間：2013 年11月10 日電子科技大學(xué)中山學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院、八刖如今伴隨著信息時(shí)代的到來， 人們的生活水平日益提高，方便、快捷、 自動(dòng)、智能成為時(shí)代的主題， 在現(xiàn)代家庭生活環(huán)境中，居家環(huán)境早已不僅 僅局限在物理空間上，人們更為關(guān)注的是一個(gè)安全、方便、舒適的環(huán)境， 自動(dòng)化的電子產(chǎn)品自然成為人們追求的目標(biāo)。窗是人心靈的眼睛，窗簾則是眼睛上的睫毛，窗簾在防止強(qiáng)光射入，幫助人們合理的安排時(shí)間， 美化室內(nèi)環(huán)境，

2、保證個(gè)人隱私， 增強(qiáng)居家環(huán)境方面 有重要作用。隨著人們生活節(jié)奏的加快，窗簾的自動(dòng)化隨之產(chǎn)生。本產(chǎn)品是在學(xué)習(xí)機(jī)械原理及設(shè)計(jì)和電工學(xué)等知識(shí)，通過實(shí)踐，觀察，思考 的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的，且人性化的思想理念也體現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)在人們生活中 的作用。通過幾個(gè)月的努力，使我們深刻感受到了電學(xué)，力學(xué)，加工工藝，理論知 識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要性。加強(qiáng)和拓展這些方面的知識(shí)對(duì)機(jī)械 學(xué)子們是很有必要的。由于我們能力、經(jīng)驗(yàn)以及一些方面的知識(shí)有限，許多地方未能深入的研究， 如有誤漏之處，敬請(qǐng)?jiān)u委老師批評(píng)指正。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1課題分析11.1設(shè)計(jì)目的11.2設(shè)計(jì)達(dá)到的功能和要求 11.3設(shè)計(jì)內(nèi)容和主要步驟 21.4小

3、組成員及其分工 22機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 32.1設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算32.2機(jī)械部件的選擇 32.3機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 42.4機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖 53控制電路設(shè)計(jì) 63.1 電機(jī)的選擇 63.2傳感器的選擇73.3 PLC的選擇 93.4控制系統(tǒng)電路圖 114控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.1控制系統(tǒng)工作原理 124.2控制系統(tǒng)框圖 134.3.控制過程流程圖。 134.4 PLC 控制程序 145結(jié)語156附錄165.1機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖 165.2 控制系統(tǒng)電路圖 175.3 PLC 控制程序 18參考文獻(xiàn)191 課題分析1.1 設(shè)計(jì)目的如果說建筑是凝固的音樂，那么完美的家庭智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)則是這首 樂曲上絕妙的音符。在科

4、技發(fā)達(dá)、物質(zhì)富庶的今天，自控系統(tǒng)已不單純是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)基本安 防、照明、采暖的工具，而且是建筑裝飾的一種實(shí)用藝術(shù)品，是自動(dòng)化技術(shù)與建筑藝術(shù)的 統(tǒng)一體。完善的自控系統(tǒng)集裝飾、 照明、安防及節(jié)能于一身， 盡力達(dá)到完美與和諧的統(tǒng)一， 充分利用科學(xué)與藝術(shù)的搭配，光與影的組合以及安防與空調(diào)的自動(dòng)控制來創(chuàng)造各種舒適、 優(yōu)雅的環(huán)境，以加強(qiáng)室內(nèi)空間效果的氣氛。而智能窗簾作為智能家居的一部分，更顯得尤 為重要。試想，當(dāng)你在看電視前還要去理會(huì)那窗簾的開關(guān)實(shí)在是一件煩人的事情，當(dāng)你躺 在床上的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)窗簾沒有關(guān)上的時(shí)候，當(dāng)你早上醒來發(fā)現(xiàn)房間里烏黑一片 , 你是不 是很惱火啊。作為一個(gè)家的主人你需要可調(diào)節(jié)的透光度去適應(yīng)

5、不同天氣下的室內(nèi)環(huán)境。智能窗簾是帶有一定自我反應(yīng)、調(diào)節(jié)、控制功能的窗簾。如根據(jù)室內(nèi)環(huán)境狀況自動(dòng)調(diào)光 線強(qiáng)度。使得達(dá)到室內(nèi)人體適應(yīng)的光線亮度而不至于對(duì)人眼睛的傷害為了解決這些生活中 碰到的實(shí)際問題，智能窗簾設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生。1.2 設(shè)計(jì)達(dá)到的功能和要求目前，國外已大量應(yīng)用機(jī)器人技術(shù)，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動(dòng)化成套裝 備的主流以及未來自動(dòng)化生產(chǎn)線的發(fā)展方向。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的提高，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)張，生活現(xiàn)代化得以實(shí)現(xiàn)，居住環(huán)境向舒適化、安全化發(fā)展。家居 智能化在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生。本次設(shè)計(jì)是基于PLC控制技術(shù)的隨光線強(qiáng)弱來自動(dòng)控制

6、型智能窗簾。每個(gè)人對(duì)壞境室內(nèi) 光線強(qiáng)弱適應(yīng)能力不同，室內(nèi)主人可根據(jù)自己的需求自行調(diào)節(jié)所適應(yīng)的最佳光線強(qiáng)度，連 接電源并選擇控制類型（自動(dòng)控制 / 手動(dòng)控制）。選擇自動(dòng)控制時(shí)，智能窗簾由室內(nèi)光線強(qiáng) 度的變化，而經(jīng)由相關(guān)器件接收、處理、控制信號(hào)，達(dá)到自行調(diào)節(jié)窗簾的開合程度，從而 使光線的強(qiáng)弱程度達(dá)到主人所預(yù)先設(shè)定的值范圍。選擇手動(dòng)控制時(shí)，由于室內(nèi)主人在黑夜 白天的特殊需求而自行來控制窗簾的開合（例如在晚上、睡覺等時(shí)候，根據(jù)主人的需要是 要求把窗簾閉合，而不影響睡眠質(zhì)量，但是根據(jù)預(yù)先設(shè)定和程序設(shè)定，智能型窗簾是會(huì)依 設(shè)定值打開窗簾的，所以需要手動(dòng)控制來關(guān)閉窗簾）智能窗簾說需達(dá)到的要求： （1）窗簾能

7、根據(jù)室內(nèi)光線強(qiáng)弱自動(dòng)調(diào)節(jié)自身開合量；（2）滿足不同客戶需求，能讓客戶手動(dòng)初始化窗簾所需調(diào)節(jié)的光線強(qiáng)弱； （ 3）、解決窗 簾臨界條件不斷正反轉(zhuǎn)問題以節(jié)約電量； （ 4）、窗簾結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美觀，占位空間小，適用不 同門窗需求。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容和主要步驟本次設(shè)計(jì)主要工作就是通過系統(tǒng)軟件的編程和硬件的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)家居窗簾單元 的結(jié)構(gòu)控制。系統(tǒng)用 GX-developer 軟件來編程，采用步序狀態(tài)字的變化來實(shí)現(xiàn)。硬件采 用的是三菱FX2N-16MR-001PLC來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使直流電動(dòng)機(jī)按照編制好的程序來工作。通 過軟件和硬件的結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)家居窗簾單元的結(jié)構(gòu)控制。本次設(shè)計(jì)的意義在于更多的了解三菱

8、FX2N-16MR-001 PLC的應(yīng)用，能熟練的使用 V4.0 STEP 7 Micro WIN SP3軟件編程，并且能自己設(shè)計(jì)出硬件，自己去設(shè)計(jì)、焊接、組裝和調(diào) 試。這使得自己對(duì)自動(dòng)控制有了更深刻的認(rèn)識(shí)了解。主要步驟：（1）控制電路設(shè)計(jì)。對(duì)智能控制窗簾整體流程構(gòu)思及所需元件的選擇，為設(shè) 計(jì)智能窗簾做初步系統(tǒng)的整體構(gòu)思，為進(jìn)一步的設(shè)計(jì)制作打下基礎(chǔ)。（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)智能控制窗簾整體外形的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出外形美觀、廉 價(jià)、小型使用的結(jié)構(gòu)類型，并對(duì)電路元件的使用進(jìn)行配合使用。（3）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。對(duì)智能控制窗簾整體的運(yùn)作控制進(jìn)行安排設(shè)計(jì)，根據(jù)智 能窗簾的實(shí)現(xiàn)功能，對(duì)PLC控制程序設(shè)計(jì)、PLC課程軟

9、件調(diào)試運(yùn)行。（4）設(shè)計(jì)結(jié)尾階段。 智能控制窗簾的設(shè)計(jì)說明書的編寫和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)心得總結(jié)。1.4 小組成員及其分工13謝偉軍：控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（PLC控制程序設(shè)計(jì)PLC課程軟件調(diào)試控制系統(tǒng)工作原理 控制系統(tǒng)框圖 控制過程流程圖 課程設(shè)計(jì)說明書）27 李偉雄 ：控制電路設(shè)計(jì)（電機(jī)的選擇 傳感器的選擇 PLC 的選擇 控制系統(tǒng)電路圖）67 吳海富 ：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 機(jī)械部件的選擇 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖）2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算2.2 機(jī)械部件的選擇1、連接裝置方案一：鍵連接 由于鍵連接在細(xì)軸上不宜加工，費(fèi)用高，所以不適合；方案二：過盈配合連接 由于過盈配合不宜拆裝，所以不

10、適合；方案三：銷連接由于容易加工，費(fèi)用低，拆裝方便，所以適合；方案四：聯(lián)軸器連接要求同軸度不高，在市場(chǎng)上容易買到，所以適合。2 、 傳動(dòng)裝置方案一：摩擦傳動(dòng)由于摩擦阻力大，對(duì)加工表面粗糙度要求高，易磨損，所以不適合；方案二：滑動(dòng)軸承 由于滑動(dòng)軸承摩擦力較滾動(dòng)軸承大，潤滑維護(hù)較滾動(dòng)軸承復(fù)雜，所以不適合；方案三：滾動(dòng)軸承 由于啟動(dòng)阻力小，潤滑維護(hù)方便，在市場(chǎng)上容易買到，所以適合；2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)各零件設(shè)計(jì)：2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖3控制電路設(shè)計(jì)3.1電機(jī)的選擇1. 電機(jī)型號(hào)的選擇采用微型減速箱與直流電機(jī)的組合。6DK-06-12 電機(jī) 12V 6w空載 3300rpm負(fù)載 3000rpm

11、配備微型齒輪減速箱6GN50K-GN18K 減速比50搭配后轉(zhuǎn)速60rpm左右2. 電機(jī)的控制方法通過控制其電流方向從而控制他的轉(zhuǎn)向3.2傳感器的選擇1傳感器的工作原理一.光敏電阻：?光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，這些制作材料利用半導(dǎo)體的光電 導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，又稱為光電導(dǎo)探測(cè)器； 入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo) 電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極, 從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。? 光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變 化）。?

12、光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。在半導(dǎo)體光敏材料兩端裝上電極引線，將 其封裝在帶有透明窗的管殼里就構(gòu)成光敏電阻，為了增加靈敏度，兩電極常做成梳 狀。通常采用涂敷、噴涂、燒結(jié)等方法在絕緣襯底上制作很薄的光敏電阻體及梳狀 歐姆電極，接出引線，封裝在具有透光鏡的密封殼體內(nèi)，以免受潮影響其靈敏度。 入射光消失后，由光子激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對(duì)將復(fù)合，光敏電阻的阻值也就恢復(fù) 原值。在光敏電阻兩端的金屬電極加上電壓，其中便有電流通過，受到一定波長的 光線照射時(shí)，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增大而變大，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。二對(duì)射式光電開關(guān) / 紅外對(duì)管主要：（ 1）發(fā)射器紅外燈自動(dòng)開關(guān)。 （2）接收器對(duì)射式光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)

13、圖：對(duì)射式光電開關(guān)的工作原理： 當(dāng)物體進(jìn)入發(fā)射器跟接收器之間時(shí)，形成阻擋的時(shí)候，物件被檢查。2. 傳感器的性能參數(shù)? 根據(jù)光敏電阻的光譜特性，可分為三種光敏電阻器：紫外光敏電阻器、紅外光敏電 阻器、可見光光敏電阻器。光敏電阻的主要參數(shù)是：（1）光電流、亮電阻。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光照射時(shí)，流過的電流稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮電阻，常用“100LX”表示。（2）暗電流、暗電阻。光敏電阻在一定的外加電壓下，當(dāng)沒有光照射的時(shí)候，流過的電流稱為暗電流。外加電壓與暗電流之比稱為暗電阻，常用“0LX”表示。（3）靈敏度。靈敏度是指光敏電阻不受光照射時(shí)的電阻值（暗電阻）與受光照射時(shí)

14、 的電阻值（亮電阻）的相對(duì)變化值。（4）光譜響應(yīng)。光譜響應(yīng)又稱光譜靈敏度，是指光敏電阻在不同波長的單色光照射 下的靈敏度。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的曲線。（5）光照特性。光照特性指光敏電阻輸出的電信號(hào)隨光照度而變化的特性。從光敏 電阻的光照特性曲線可以看出，隨著的光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值開始迅速下 降。若進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。在大多數(shù)情況 下，該特性為非線性。（6）伏安特性曲線。伏安特性曲線用來描述光敏電阻的外加電壓與光電流的關(guān)系， 對(duì)于光敏器件來說，其光電流隨外加電壓的增大而增大。（7）溫度系數(shù)。光敏電阻的光電效應(yīng)受溫度影響較

15、大，部分光敏電阻在低溫下的光 電靈敏較高，而在高溫下的靈敏度則較低。（8）額定功率。額定功率是指光敏電阻用于某種線路中所允許消耗的功率，當(dāng)溫度 升高時(shí)，其消耗的功率就降低。3. PLC 對(duì)傳感器的控制和檢測(cè)方法通過兩個(gè)電壓比較器對(duì)其進(jìn)行比較然后轉(zhuǎn)化成數(shù)字量， plc 再對(duì)其進(jìn)行處理3.3 PLC 的選擇1. PLC 的型號(hào)和參數(shù)FX2N-16MR-001 輸入點(diǎn)： 8， 8 繼電器輸出控制規(guī)模：16256點(diǎn)內(nèi)置8K容量的RAM存儲(chǔ)器，最大可以擴(kuò)展到16K CPU 運(yùn)算處理速度0.08卩S/基本指令在FX2N系列右側(cè)可連接輸入輸出擴(kuò)展模塊和特殊功 能模塊基本單元內(nèi)置2軸獨(dú)立最高20kHz定位功能

16、（晶體管輸出型）編輯本段詳細(xì)介紹FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍 的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及 滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊， 它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控 制能力。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能 開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同 的需要-模擬I/O,高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信 連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link , Prof

17、ibus Dp和DeviceNet 或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。 其它功能 內(nèi)置式 24V 直流電源 24V、 400mA直流電源可用于外圍設(shè)備，如傳感器或其它元件?？焖贁嚅_端子塊 因?yàn)椴捎昧藘?yōu)良的可維護(hù)性快速斷開端子塊，即使接著電纜也可以更換單元。時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能在所有的FX2NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。 持續(xù)掃描功能 為應(yīng)用所需求的持續(xù)掃描時(shí)間定 義操作周期。 輸入濾波器調(diào)節(jié)功能 可以用輸入濾波器平整輸入信號(hào) （在基本單元中 x000 到 x017）。 注解記錄功能 元件注解可以記錄在程序寄存器

18、中。 在線程序編輯 在線改變 程序不會(huì)損失工作時(shí)間或停止生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。RUN/STOP開關(guān)面板上運(yùn)行/停止開關(guān)易于操作。 遠(yuǎn)程維護(hù)遠(yuǎn)處的編程軟件可以通過調(diào)制解調(diào)器通信來監(jiān)測(cè)、上載或卸載程序和數(shù)據(jù) 密碼保護(hù) 使用一個(gè)八位數(shù)字密碼保護(hù)您的程序。2. PLC 的工作原理1.CPU運(yùn)算和控制中心起“心臟”作用?？v：當(dāng)從編程器輸入的程序存入到用戶程序存儲(chǔ)器中，然后 CPU根據(jù)系統(tǒng)所賦予的功能 （系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的解釋編譯程序），把用戶程序翻譯成PLC內(nèi)部所認(rèn)可的用戶編譯程序。橫：輸入狀態(tài)和輸入信息從輸入接口輸進(jìn)，CPU將之存入工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中或輸入映象寄存器。然后由CPU把數(shù)據(jù)和程序有機(jī)地結(jié)合在一起。把結(jié)果存

19、入輸出映象寄存器或工作 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，然后輸出到輸出接口、控制外部驅(qū)動(dòng)器。組成：CPU由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。這些電路集成在一個(gè)芯片上。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線與 I/O 接口電路相連接。2 存儲(chǔ)器具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器。 系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用以存放系統(tǒng)程序，包括管理程序，監(jiān)控程序以及對(duì)用戶程序做編譯處 理的解釋編譯程序。由只讀存儲(chǔ)器、ROM&成。廠家使用的，內(nèi)容不可更改，斷電不消失。用戶存儲(chǔ)器：分為用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM組成。用戶使用的。斷電內(nèi)容消失。常用高效的鋰電池作為后備電源，壽命一般為35年。3輸入/輸出接口（

20、1 ）輸入接口：光電耦合器由兩個(gè)發(fā)光二極度管和光電三極管組成。 發(fā)光二級(jí)管：在光電耦合器的輸入端加上變化的電信號(hào)，發(fā)光二極管就產(chǎn)生與輸入信號(hào) 變化規(guī)律相同的光信號(hào)。光電三級(jí)管：在光信號(hào)的照射下導(dǎo)通，導(dǎo)通程度與光信號(hào)的強(qiáng)弱有關(guān)。在光電耦合器的 線性工作區(qū)內(nèi)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)有線性關(guān)系。輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向 內(nèi)部電路輸入信號(hào)。當(dāng)開關(guān)斷開，二極管不發(fā)光，三極管不導(dǎo)通。向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。 也就是通過輸入接口電路把外部的開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)化成PLC內(nèi)部所能接受的數(shù)字信號(hào)。（2）輸出接口PLC的繼電器輸出接口電路工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 1，有電

21、流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸 點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào)0，則沒有電流流過，繼電器線圈沒有電流，然后常開觸點(diǎn)斷開，斷開負(fù)載的電流或電壓。也就是通過輸出接口電 路把內(nèi)部的數(shù)字電路化成一種信號(hào)使負(fù)載動(dòng)作或不動(dòng)作。（3） 還有特別用來輸入 / 輸出模擬電流信號(hào)和高速脈沖信號(hào)的特殊結(jié)構(gòu)，例如：模數(shù)/ 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、高速計(jì)數(shù)模塊等。4編程器編程器分為兩種，一種是手持編程器，方便，我們實(shí)驗(yàn)室使用的就是手持編程器。二種 是通過PLC的RS232口，與計(jì)算機(jī)相連，然后敲擊鍵盤，通過 NSTP-GF軟件（或 WINDOWS 下軟件）向PLC內(nèi)部輸入程序。PLC采用“順序掃描

22、，不斷循環(huán)”的工作方式1每次掃描過程，集中采集輸入信號(hào)，集中對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行刷新。2輸入刷新過程，當(dāng)輸入端口關(guān)閉時(shí)，程序在進(jìn)行執(zhí)行階段時(shí)，輸入端有新狀態(tài)，新 狀態(tài)不能被讀入。只有程序進(jìn)行下一次掃描時(shí)，新狀態(tài)才被讀入。3一個(gè)掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。4元件映象寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化的。5. 掃描周期的長短由三條決定。（1） CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時(shí)間（3） 指令條數(shù)，現(xiàn)在的PLC掃描速度都是非?？斓摹?. 由于采用集中采樣，集中輸出的方式，存在輸入 / 輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入 /輸出響 應(yīng)延遲。3.4 控制系統(tǒng)電路圖Plc 接線圖主電路圖信號(hào)采集電

23、路圖4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 控制系統(tǒng)工作原理I設(shè)置兩個(gè)光敏電阻，分別為上限光敏電阻和下限光敏電阻，光線強(qiáng)度高于設(shè)置值時(shí), 輸出高電平 1；低于時(shí)輸出低電平 0，用于設(shè)置光線強(qiáng)度的適應(yīng)范圍。當(dāng)上下限光敏電阻都輸出低電平電機(jī)將窗簾上升。0 時(shí)，表示室內(nèi)光線強(qiáng)度過暗，需要程序控制當(dāng)上限光敏電阻輸出低電平 0，而下限光敏電阻輸出高電平 1時(shí)，表示室內(nèi)光線強(qiáng)度在所設(shè)定的適應(yīng)值范圍內(nèi)，需要程序?qū)㈦姍C(jī)停止。當(dāng)上下限光敏電阻都輸出高電平1 時(shí)，表示室內(nèi)光線強(qiáng)度過亮，需要程序控制電機(jī)將窗簾下移。n放置兩個(gè)對(duì)射式光電開關(guān)的位置，分別放置在智能窗簾的上下兩端，用于檢測(cè)窗簾 是否開閉情況。對(duì)射式光電開關(guān)被窗簾阻擋時(shí)，

24、輸出高電平1；未被阻擋時(shí)，輸出低電平0. 當(dāng)兩個(gè)對(duì)射式光電開關(guān)都被窗簾阻擋時(shí)，則其都輸出 1，表示窗簾全關(guān)，那么 程序?qū)⒆柚闺姍C(jī)控制窗簾繼續(xù)向下移動(dòng)的狀態(tài)。 當(dāng)上端的對(duì)射式光電開關(guān)被阻擋，而下端未被阻擋時(shí)，輸出 1,0 ，表示窗簾半 開。 當(dāng)兩個(gè)對(duì)射式光電開關(guān)都未被阻擋時(shí)，都輸出 0，表示窗簾全開，那么程序?qū)?阻止電機(jī)控制窗簾繼續(xù)向上移動(dòng)的狀態(tài)。4.2控制系統(tǒng)框圖4.3 .控制過程流程圖4.4 PLC控制程序X001woX003CX(XM1 1rr vYOOO001Ml X00l X002H 144 . KJ L_ 4 |_驚X03X004MY002000002 聲 100%002斗IH亠亠M

25、開一Y004xOffiX003-4JIIIIX004YOOOYOG)Y0Q3Y003”X006-I卜Y004輸入輸出繼電器地址分配表:編程軟件1/0端子邨卜器件輸入繼電養(yǎng)XDG1KI上隔先帥電陰X002K2不限光U電阻XOO$K3上諾對(duì)SW電開關(guān)劉削嗣1下舞廿時(shí)式訛由吾共xnocK5日就刃梵K007K5手述貯先輔出繼電YOOI V003KU電機(jī)正轉(zhuǎn)，窗簾上升Y002 Y0MKI2電機(jī)反轉(zhuǎn).宙市下移000KI0總控制拜關(guān)輔肋攤申器M011K梯形圖:EM)5結(jié)語13謝偉軍：通過本學(xué)期的機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)研究，從而了解到，首先要有自己小組上獨(dú)特創(chuàng) 意上的設(shè)計(jì)，要切合自身的實(shí)踐能力，不過高要求自己

26、且嚴(yán)格約束自己。為更好的將理論 教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，成功完成試驗(yàn)要求，需要我們對(duì) PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及各種傳感元件的 知識(shí)有深刻了解，通過小組成員之間的興趣，合理的進(jìn)行分工合作，將整個(gè)設(shè)計(jì)方案分化 為幾個(gè)小方面放別完成，在自己不能解決及不能完善的部分，組員之間相互討論得出最佳 解決方法，培養(yǎng)成員之間的合作精神，節(jié)省時(shí)間更大效益的完成所需的任務(wù)。熟悉系統(tǒng)設(shè) 計(jì)的全過程；提高對(duì)設(shè)計(jì)課題的分析能力、設(shè)計(jì)能力、編程能力及解決實(shí)際問題的綜合能 力。通過本次課程實(shí)際的學(xué)習(xí)，讓我們了解到的自身的一些不足。對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)掌握的不 夠牢固，特別是對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用理解及程序編寫的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不夠；對(duì)外界硬件 認(rèn)識(shí)

27、和市場(chǎng)不了解， 使得前期選擇元件有些分歧； 在學(xué)習(xí)中實(shí)踐少， 導(dǎo)致完成設(shè)計(jì)過程中， 動(dòng)手能力差，時(shí)常在一些細(xì)節(jié)方面有失誤；基礎(chǔ)知識(shí)不夠扎實(shí)，導(dǎo)致在程序編寫上，常常 遇到問題。通過本次試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)踐得出問題是做系統(tǒng)的一個(gè)很重要的能力，善于對(duì)程序 運(yùn)行的一些現(xiàn)象去找出問題發(fā)現(xiàn)問題， 加強(qiáng)實(shí)踐能力， 獲得更多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)用于完善自我。 27 李偉雄：通過本次機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)，本人受益匪淺。 1. 從組隊(duì)到課題的選擇大大激發(fā)了本 人對(duì)此次課程設(shè)計(jì)的熱情。 2. 團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。一個(gè)人的能力是有限的，本次智能窗簾 的課題，沒有團(tuán)隊(duì)明確的分工和互相協(xié)作，是很難在規(guī)定時(shí)間里完成的。 3. 知識(shí)的綜合運(yùn) 用與實(shí)踐相結(jié)合。本次設(shè)計(jì)中囊括了 PLC傳感器、電機(jī)傳動(dòng)、匯編、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等知 識(shí)。是我們充分做到了學(xué)以致用。 4. 資料的查找與收集。從課題討論到設(shè)計(jì)需要的相關(guān)資 料很多，而且大部分都已經(jīng)忘記。通過本次設(shè)計(jì)，很好的回顧了學(xué)過的知識(shí)