基于PLC的智能窗簾控制系統(tǒng)設計【機械+PLC】【帶SolidWorks三維】【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文】
<p>基于PLC的智能窗簾控制系統(tǒng)設計【機械+PLC】【帶SolidWorks三維】【8張CAD圖紙+畢業(yè)論文】</p><p>31頁 12000字數(shù)+論文說明書</p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824487399632548631_1.gif" style="float:none;" title="PLC外部接線圖.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824694879992255888_1.png" style="float:none;" title="SolidWorks窗簾.png"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824710480026770747_1.gif" style="float:none;" title="安裝板.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824724520045514851_1.gif" style="float:none;" title="安裝座.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824735440061313790_1.gif" style="float:none;" title="控制過程流程圖.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824788480162345041_1.png" style="float:none;" title="全部文件.png"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824800960188616563_1.gif" style="float:none;" title="系統(tǒng)梯形圖.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824816560214131422_1.gif" style="float:none;" title="智能窗簾CAD圖4張.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824827480224632189_1.gif" style="float:none;" title="智能窗簾西門子PLC程序.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824841520253376293_1.gif" style="float:none;" title="智能窗簾裝配圖.gif"/></p><p><img src="http:/www.szxfmmzy.com/ueditor_s/net/upload/2017-3/27/6362624824850880272404477_1.gif" style="float:none;" title="轉軸.gif"/></p><p>PLC外部接線圖.dwg</p><p>SolidWorks窗簾控制.rar</p><p>基于PLC的智能窗簾控制系統(tǒng)設計論文.doc</p><p>安裝座.dwg</p><p>安裝板.dwg</p><p>控制過程流程圖.dwg</p><p>智能窗簾CAD圖4張.dwg</p><p>智能窗簾裝配圖.dwg</p><p>智能窗簾西門子PLC程序.dwg</p><p>系統(tǒng)梯形圖.dwg</p><p>轉軸.dwg</p><p>基于PLC的智能窗簾控制系統(tǒng)設計及仿真設計說明書</p><p>目錄</p><p>摘要<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>3</p><p>Abstract<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>4</p><p>第一章、緒論<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>7</p><p> 1.1 課題的研究背景和歷史意義<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>13</p><p> 1.2 智能窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀及應用<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>14</p><p>第二章、智能窗簾總體結構的設計<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>15<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span></p><p> 2.1 智能窗簾控制系統(tǒng)的控制原理<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>16</p><p> 2.2 機械傳動部分的設計計算<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>17</p><p> 2.2.1智能窗簾結構系統(tǒng)中直流電機的選型計算<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>17</p><p> 2.2.2聯(lián)軸器的選型計算<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>17</p><p> 2.2.3轉軸的設計計算<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>18</p><p> 2.3光電傳感器的選型計算<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>18</p><p>第三章、智能窗簾的PLC控制系統(tǒng)的設計<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>19</p><p> 3.1 PLC簡介<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>19</p><p> 3.1.1 PLC的定義<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>20</p><p> 3.1.2 PLC的基礎知識<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>22</p><p> 3.1.3 PLC的用途<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>23</p><p> 3.2 PLC的組成.23</p><p> 3.2.1中央處理單元.24</p><p> 3.2.2存儲器.24</p><p> 3.2.3輸入輸出單元.24</p><p> 3.2.4通訊接口.25</p><p> 3.2.5智能接口模塊.25</p><p> 3.2.6編程裝置.26</p><p> 3.2.7電源.26</p><p> 3.3 輸入輸出點分配<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>27</p><p> 3.4 PLC的選擇<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>27</p><p> 3.5 智能窗簾PLC控制系統(tǒng)接線圖<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>28</p><p>第四章、智能窗簾控制系統(tǒng)PLC控制程序的實現(xiàn)<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>28</p><p>結論<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>29</p><p>致謝<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>30</p><p>參考文獻<span class="Apple-tab-span" style="white-space:pre"></span>31</p><p>摘 要</p><p> 可編程序控制器（PLC）是一種新型的通用的自動控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術、計算機技術和通訊技術融為一體，是功能加強、編程簡單、使用方便以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點。PLC的應用領域已經(jīng)拓寬到了各個領域，PLC的發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。在傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。PLC最基本最廣泛的用于開關量的邏輯控制，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制，順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機，印刷機，訂書機，組合智能窗簾，磨床，包裝等。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵，石油，化工，電力，建材，機械制造，汽車，輕紡，交通運輸，環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用廣泛。如今伴隨著信息時代的到來，人們的生活水平日益提高，方便、快捷、 自動、智能成為時代的主題，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，人們更為關注的是一個安全、方便、舒適的環(huán)境，自動化的電子產(chǎn)品自然成為人們追求的目標。窗是人心靈的眼睛，窗簾則是眼睛上的睫毛，窗簾在防止強光射入，幫助 人們合理的安排時間，美化室內(nèi)環(huán)境，保證個人隱私，增強居家環(huán)境方面 有重要作用。隨著人們生活節(jié)奏的加快，窗簾的自動化隨之產(chǎn)生。本產(chǎn)品是在學習機械原理及設計和電工學等知識，通過實踐，觀察，思考的基礎上設計而成的，且人性化的思想理念也體現(xiàn)了科學技術在人們生活中的作用。通過幾個月的努力，使我們深刻感受到了電學，力學，加工工藝，理論知識與實踐相結合在機械設計中的重要性。加強和拓展這些方面的知識對機械學子們是很有必要的。本設計將以PLC為核心設計了系統(tǒng)結構圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案，在保留了原始智能窗簾的基本功能的同時又增加了一系列的實用功能并簡化其電路結構，其將以控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的控制程序，便可改變智能窗簾的顏色，開合，從而使得人們的家居生活不斷完美。</p><p>關鍵字：PLC；智能窗簾；S7-300型；系統(tǒng)結構圖。</p><p>absraote</p><p>With development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.</p><p>Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to reasonablepneumatiatcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.This paper studies a control method of double inverted pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established, then make a control design to double inverted pendulum on the mathematical model, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. Finally, the simulation of the system is made by . After several test matrix value the results are not satisfactory response, then we optimize matrix by using Genetic Algorithm. Simulation results show: The system response can meet the design requirements effectively after Genetic Algorithm optimization. Small twisted paper broken machine for ordinarhome, not only can be used for minced meat. the system state feedback control matrix. </p><p>Key word: PLC； cylinder； pneumatic loop；S7-300type；.system strucer</p><p>第一章 緒論</p><p>1.1課題的研究背景和歷史意義</p><p> 機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械工業(yè)所提供裝備的性能、質量和成本，對國民經(jīng)濟各部門技術進步和經(jīng)濟效益有很大的和直接的影響。 機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。</p><p> 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。</p><p> 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。</p><p> 人工智能與機械工程之間的關系近似于腦與手之間的關系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作和控制，其反應速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會消除了這個限制。計算機科學與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。</p><p> 智能窗簾是帶有一定自我反應、調節(jié)、控制功能的窗簾。如根據(jù)室內(nèi)環(huán)境狀況自動調光線強度。使得達到室內(nèi)人體適應的光線亮度而不至于對人眼睛的傷害為了解決這些生活中碰到的實際問題，智能窗簾設計便應運而生。</p><p>1.2 智能窗簾的發(fā)展現(xiàn)狀及應用</p><p> 目前，國外已大量應用機器人技術，機器人自動化生產(chǎn)線成套裝備已成為自動化成套裝備的主流以及未來自動化生產(chǎn)線的發(fā)展方向。</p><p> 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，特別是計算機技術、通信技術、網(wǎng)絡技術、控制技術的迅猛發(fā)張，生活現(xiàn)代化得以實現(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下應運而生。本次設計是基于PLC控制技術的隨光線強弱來自動控制型智能窗簾。每個人對壞境室內(nèi)光線強弱適應能力不同，室內(nèi)主人可根據(jù)自己的需求自行調節(jié)所適應的最佳光線強度，連接電源并選擇控制類型（自動控制/手動控制）。選擇自動控制時，智能窗簾由室內(nèi)光線強度的變化，而經(jīng)由相關器件接收、處理、控制信號，達到自行調節(jié)窗簾的開合程度，從而使光線的強弱程度達到主人所預先設定的值范圍。選擇手動控制時，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、睡覺等時候，根據(jù)主人的需要是要求把窗簾閉合，而不影響睡眠質量，但是根據(jù)預先設定和程序設定，智能型窗簾是會依設定值打開窗簾的，所以需要手動控制來關閉窗簾）。</p><p>結 論</p><p>在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度本文所設計的是 基于PLC的智能窗簾控制系統(tǒng)設計及仿真的設計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。</p><p>致 謝</p><p>在論文完成之際，我首先向我的導師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導師在學業(yè)上嚴格要求，精心指導，在生活上給了我無微不至的關懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學業(yè)階段的學業(yè)的同時，也學到了很多做人的道理，明確了人生目標。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的學識，實事求是的作風，平易近人、寬以待人和豁達的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。</p><p>經(jīng)過近半年努力的設計與計算，論文終于可以完成了，我的心里無比的激動。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因為它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現(xiàn)。</p><p>四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。</p><p>參考文獻</p><p>1 鄭淑芳 PLC控制系統(tǒng)的設計 北京：科學出版社，2004.5</p><p>2 黃長藝 西門子PLC控制系統(tǒng)概述 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1.</p><p>3 周宏甫.智能窗簾PLC控制系統(tǒng)的設計.高等教育出版社，2004.3.</p><p>4 姜繼海，宋錦春，高常識.液壓與氣壓傳動.高等教育出版社，2002.8</p><p>5 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設計.機械工業(yè)出版社，2001.4.</p><p>6 錢平.光電傳感器應用技術 機械工業(yè)出版社，2005.1.</p><p>7 張遼遠.智能窗簾PLC控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn). 機械工業(yè)出版社，2002.8.</p><p>8 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本</p><p>9 黃長藝，嚴普強.機械工程測試技術基礎. 機械工業(yè)出版社，2001.1.</p><p>10 張桓，陳作模.機械原理.高等教育出版社，2000.8.</p><p>11 王昆，何小柏，汪信遠.智能窗簾PLC控制系統(tǒng)原理.高等教育出版社，1995.12.</p><p>12 徐錦康.機械設計. 高等教育出版社，2004.4. </p><p>13 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社，2001.3.</p><p>14 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機械工業(yè)出版社，2002.12.</p><p>15 章宏甲，黃誼，王積偉.智能窗簾PLC控制系統(tǒng)的逆向設計.機械工業(yè)出版社，2000.5.</p><p>16 胡泓，姚伯威.機電一體化原理及應用. 北京：國防工業(yè)出版社，2000.6.</p><p>17 陳鐵鳴.智能窗簾PLC控制系統(tǒng)的創(chuàng)新. 高等教育出版社，2003.7.</p><p>18 孫靖民.機械優(yōu)化設計. 機械工業(yè)出版社，2005.1.</p><p>19 王勇領.系統(tǒng)分析與設計.北京:清華大學出版社，1991.7.</p><p>17成大先主編.機械設計手冊（第三版）.北京：化學工業(yè)出版社，1994。</p><p>18Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space. IEEE Transactions on Robotics and Automation.Vo1.9.No.1.1993。</p>
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