江苏开放大学可编程序控制系统设计师实训综合大作业

作业说明：

1.做作业之前首先在封面填上自己的学号和姓名，做完作业后请写上作业完成时间。

2.学习完实训项目七PLC运动控制设计技术、实训项目八PLC与人机交互界面设计、实训项目九可编程序控制系统综合设计技术内容之后必须完成本次作业及实训任务，并请在规定时间内通过学习平台提交Word文档形式的电子作业，以及系统控制程序。本次形考作业占形成性考核总成绩的30%。

作业内容：

1．PLC运动控制系统的控制目标一般有哪些？（10分）

答：PLC运动控制系统的控制目标一般为位置、速度、加速度和力矩控制等。

2．伺服机构是PLC运动控制系统的重要组成部分，在选择过程中应考虑哪些主要参数？（10分）

答：构首先应该是在整个工作过程中都能拖动负载，其次是选择伺服机构必须考虑它的性能对控制系统的影响，最后要考虑的就是在低速运行时必须平衡而且扭矩脉动变化小，在高速运行时振动噪声应该小。

3．简述伺服电机的性能特点及应用。（10分）

答：特点：1）调速范围宽广。能在宽广的范围内连续调节。

2）转子的惯性小，即能实现迅速启动、停转。

3）控制功率小，过载能力强，可靠性好。

应用：在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

简述人机界面的分类及特点。（10分）

答：人机界面一般分为文本显示器、操作员面板、触摸屏三大类。人机界面（Human Machine Interface，HMI）又称人机接口。在控制领域，一般特指用于操作人员与控制系统之间进行对话和相互作用的专用设备。

5．触摸屏与PLC应用工程画面如下图所示，画面由启动和停止按钮、电动机运转状态指示、文本标签等元件组成。用GT-Designer2软件制作触摸屏与PLC应用工程画面，设计方法及步骤主要有哪些？（10分）

答：

1、创建工程：打开GT-Designer2软件，点击“新建工程”，进行触摸屏的系统设置，进行GOT类型和颜色设置，确认无误后，单击下一步，选择与GOT连接的PLC的类型，单击下一步，选择连接为标准RS232，选择通讯驱动程序，这里设为A/Qna/Q CPU，选择基本画面为GD100。

2、设计工程画面：（1）制作按钮（2）制作状态指示灯

3、通讯设置：选择“通讯”→“通讯设置”，打开对话框进行设置。

4、工程数据下载

实训任务：大小铁球分类传送系统设计（50分）

大小铁球分类传送系统如图所示，CY1为电磁铁机械臂，它可以下降、上升、左行、右行、吸引和释放。机械臂左右移动用电动机M驱动、电磁铁上限位和下限位分别由行程开关SQ3和SQ2控制，左限位行程开关为SQ1。当机械臂下降未达低限，行程开关SQ2处于断开位置，吸引大球。当机械臂下降到达低位，SQ2常开闭合，吸引小球。