国开作业《机电控制与可编程序控制器技术》专题报告(占20%)-2021-6参.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

国开作业《机电控制与可编程序控制器技术》专题报告(占20%)-2021-6参

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

国开作业《机电控制与可编程序控制器技术》专题报告(占20%)-2021-6参

摘要：本文针对国开作业《机电控制与可编程序控制器技术》专题报告，对机电控制系统的基本原理、可编程序控制器（PLC）的工作原理、编程方法以及应用进行了详细的研究和探讨。首先，介绍了机电控制系统的基本概念和组成，分析了PLC在机电控制系统中的应用优势。接着，详细阐述了PLC的工作原理和编程方法，包括梯形图、指令列表和结构化文本等编程语言。然后，针对PLC在实际应用中的常见问题，提出了相应的解决方案。最后，通过实际案例分析了PLC在机电控制系统中的应用效果，为我国机电控制技术的发展提供了有益的参考。

随着我国工业自动化程度的不断提高，机电控制系统在各个领域得到了广泛的应用。可编程序控制器（PLC）作为机电控制系统的核心部件，具有编程灵活、可靠性高、易于维护等优点。然而，在实际应用中，PLC的编程和应用仍存在一些问题。为了提高机电控制系统的性能和可靠性，有必要对PLC技术进行深入研究。本文旨在通过对机电控制与可编程序控制器技术的研究，为我国机电控制技术的发展提供理论支持和实践指导。

第一章机电控制系统的基本概念与组成

1.1机电控制系统的定义与分类

(1)机电控制系统是一种通过电力、机械、电子、液压或气动等手段实现各种机械设备的自动控制、监测、保护和调节的复杂系统。它广泛应用于工业生产、交通运输、能源管理、医疗设备等多个领域，对于提高生产效率、降低成本、保障生产安全等方面具有重要意义。机电控制系统主要由传感器、执行器、控制器、执行机构和控制系统等组成，通过这些组件的协同工作，实现对机械设备的自动化控制。

(2)根据控制方式的不同，机电控制系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统是指系统的输出不受反馈控制，控制效果主要依赖于控制策略和执行机构的精确度。这种系统结构简单，但控制精度和稳定性较差。闭环控制系统则通过反馈环节对系统的输出进行调节，从而提高控制精度和稳定性。闭环控制系统又可根据反馈信号的来源分为位置反馈控制系统、速度反馈控制系统和力反馈控制系统等。

(3)根据应用场合和功能特点，机电控制系统可以分为多种类型，如数控机床控制系统、工业机器人控制系统、自动化生产线控制系统、交通信号控制系统、建筑智能化控制系统等。这些系统在设计时，需要充分考虑实际应用场景的需求，选择合适的控制策略、执行机构和控制系统，以确保系统的高效、稳定和安全运行。随着科技的不断发展，机电控制系统正朝着更加智能化、网络化和集成化的方向发展。

1.2机电控制系统的组成

(1)机电控制系统的组成复杂，涉及多个部件和模块的协同工作。首先，传感器是系统的信息采集单元，通过检测环境或设备的状态，将物理量转换为电信号，为控制系统提供实时数据。常见的传感器有温度传感器、压力传感器、位移传感器、速度传感器等。其次，执行器是系统的动力输出单元，根据控制信号驱动机械设备进行相应的动作，如电机、液压缸、气动阀等。执行器的性能直接影响系统的响应速度和精度。

(2)控制器是机电控制系统的核心部分，负责接收传感器采集的信号，进行处理和分析，然后输出控制指令给执行器。控制器通常采用微处理器或专用集成电路来实现，其功能包括信号处理、逻辑运算、时序控制等。控制器的设计需要考虑系统的控制策略、响应速度、抗干扰能力等因素。此外，控制器还可以通过通信接口与其他系统或设备进行数据交换，实现远程监控和控制。

(3)机电控制系统的执行机构包括各种机械设备，如电机、液压缸、气动阀等。这些设备在控制器的指令下完成各种动作，如旋转、移动、开启、关闭等。执行机构的设计和选型需要考虑负载大小、工作环境、精度要求等因素。此外，执行机构还需具备良好的可靠性和抗干扰能力，以确保在恶劣环境下仍能稳定工作。在机电控制系统中，执行机构与控制器、传感器等部件紧密相连，共同构成一个完整的控制系统，实现各种复杂的控制任务。

1.3机电控制系统的基本原理

(1)机电控制系统的基本原理是通过对输入信号的采集、处理、分析和输出，实现对机械设备的自动控制。系统首先通过传感器获取外部环境或设备内部的状态信息，如温度、压力、位移、速度等，然后将这些物理量转换为电信号。这些信号经过放大、滤波等处理，被送入控制器进行分析和计算，控制器根据预设的控制策略和算法，输出相应的控制信号。

(2)控制信号经过放大和转换后，由执行器接收并执行。执行器根据控制信号调整其工作状态，如改变电机的转速、液压缸的推力