自動化實驗室實習(xí)參觀報告

自動化實驗室實習(xí)參觀報告自動化2班朱曉彤在開學(xué)后不久，學(xué)校便組織了我們大一新生進(jìn)行實驗室的參觀，讓大家進(jìn)一步了解了學(xué)校設(shè)備裝置以及各種實驗儀器的相關(guān)屬性。這次參觀，雖然見到的只是些機械，但讓我增長的見識卻比一次旅游都要大的多。

大學(xué)自動化實驗課是高等理工科院校學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實踐課程，是理工科學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)基本實驗知識、實驗方法和實驗技能的開端，是專業(yè)實驗和畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)。大學(xué)自動化實驗課對提高學(xué)生素質(zhì)具有舉足輕重的作用。通過實驗課的教學(xué)要達(dá)到提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和良好科學(xué)作風(fēng)的目的。自動化實驗中心根據(jù)教育部精神，在教學(xué)改革中作了大量的探索和實踐。為加強培養(yǎng)學(xué)生的自主性實驗和研究性學(xué)習(xí)的能力，配合開放式自動化實驗教學(xué)，中心樹立了以學(xué)生為根本，以創(chuàng)新為目標(biāo)，確立了以“人才培養(yǎng)為中心任務(wù)，教學(xué)工作為中心地位”的指導(dǎo)思想和以“以培養(yǎng)學(xué)生為本、以實踐教學(xué)為主、以科研促進(jìn)教學(xué)”的改革思路。將實驗教學(xué)的定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)計劃等相結(jié)合，保持相互間的協(xié)調(diào)一致。

按照學(xué)校和學(xué)院的總體部署，經(jīng)過多方面的努力和改革，完成原定建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建了逐步提高學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系。

（1）已構(gòu)建了由專業(yè)基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計綜合型實驗和創(chuàng)新型實驗三個層次分明、比例結(jié)構(gòu)科學(xué)合理的與理論教學(xué)有機結(jié)合的實驗教學(xué)體系。合理調(diào)整實驗項目，安排驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例。通過獨立設(shè)置實驗課程，使實驗課程系統(tǒng)化和規(guī)范化。增加開放實驗內(nèi)容，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗、參與教師科研課題。鼓勵學(xué)生利用實驗室積極參與科研或?qū)W科競賽活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）中心在充分利用第一課堂的基礎(chǔ)上，合理利用第二課堂，拓展實驗教學(xué)空間和途徑，延長實踐教學(xué)時間，解決實驗教學(xué)時間不足的矛盾，提高學(xué)生實驗動手能力和科學(xué)創(chuàng)新能力。注重引入新的實驗技術(shù)和手段，采用啟發(fā)式、探究式、開放式實驗教學(xué)模式，拓展學(xué)生的知識領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生個性發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生意志作風(fēng)。

（3）實現(xiàn)了資源優(yōu)化整合，加強統(tǒng)籌管理，面向全校11個相關(guān)專業(yè)以及校外兄弟院校，對校內(nèi)外科學(xué)研究提供服務(wù)，發(fā)揮了實驗中心的最大效益，促進(jìn)了實驗中心的建設(shè)和高水平師資的培養(yǎng)。近兩年來，中心先后投入750多萬元新增建設(shè)機器人實驗室、數(shù)控裝備實驗室，虛擬現(xiàn)實實驗室，信息系統(tǒng)實驗室、中央控制實驗室、動力模型實驗室、創(chuàng)新實驗室等。包括原有的自控原理與計算機控制實驗室、電力電子與電機拖動實驗室、網(wǎng)絡(luò)化運動實驗室、網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗室、現(xiàn)代測試技術(shù)實驗室、繼電保護(hù)與數(shù)字調(diào)速實驗室實驗室、電力系統(tǒng)分析軟件實驗室、電力系統(tǒng)綜合自動化實驗室等共計15個實驗室組成。下面簡單介紹一下我覺得與我們自動化相關(guān)性較強的實驗室的便利。為了向?qū)W生展示工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的新成果和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的靈活性和多樣性，借助羅克韋爾自動化實驗室的軟硬件設(shè)備和過程控制實驗室的實驗裝置，設(shè)計了基于NetLinx架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗平臺，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了校園網(wǎng)內(nèi)的遠(yuǎn)程。實驗室中也有一些控制設(shè)備例如單片機、PLC、倒立擺等。單片機單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其具有以下特性：1、主流單片機包括CPU、4KB容量的RAM、128KB容量的ROM、2個16位定時/計數(shù)器、4個8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實現(xiàn)模塊化；3、單片機可靠性高，可工作到10^6~10^7小時無故障；4、處理功能強，速度快。5、低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品6、控制功能強7、環(huán)境適應(yīng)能力強。PLC可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊踢壿嬁刂破鲗嵸|(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為：一、電源可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去二、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。三、存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。四、輸入輸出接口電路1．現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。2．現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。五、功能模塊如計數(shù)、定位等功能模塊。六、通信模塊倒立擺倒立擺控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、不穩(wěn)定的、非線性系統(tǒng)，是進(jìn)行控制理論教學(xué)及開展各種控制實驗的理想實驗平臺。對倒立擺系統(tǒng)的研究能有效的反映控制中的許多典型問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮(zhèn)定問題、隨動問題以及跟蹤問題等。通過對倒立擺的控制，用來檢驗新的控制方法是否有較強的處理非線性和不穩(wěn)定性問題的能力。同時，其控制方法在軍工、航天、機器人和一般工業(yè)過程領(lǐng)域中都有著廣泛的