计算机组成原理课程教案（第28次课）
实训七、装配单元的结构与控制 1.实训目的 (1)、熟悉YL-335A 设备系统中装配单元的结构组成。 (2)、查明装配单元中PLC的I/O接口地址。 (3)、掌握装配单元的工作过程,传感器技术及其应用。 (4)、掌握根据控制要求编制、调试程序的方法。 2.实训内容 (1)、在教师的指导下,观察了解装配单元的结构。 (2)、查明气动机构的组成(气缸、控制阀),通过手动操作控制阀分别控制各个气动执行机构动作,观察分析控制信号与气动执行机构动作之间的关系,然后画出气动控制回路原理图。 (3)、认识了解该工作单元中所使用的传感器,并查明各传感器的类型、安装位置、作用及其对应的PLC的接口地址(输入地址);查明各电控阀的电控信号所对应的PLC接口地址(输出地址)。然后画出该装配单元PLC的I/O接线原理图。 (4)、根据控制要求编制、调试程序。 3.注意事项 (1)、在气动执行元件接通起源的情况下,禁止用手直接扳动气动元件。 (2)、在PLC处于RUN模式或RUN-P模式并运行用户程序时,禁止用手动方式操作方向控制阀。 (3)、在观察结构时,不要用力拽导线、气管;不要拆卸元器件及其它装置;遇有不能解决的问题,及时请教指导教师。 4、YL-335A 设备系统中装配单元的介绍 (1)、装配单元的功能 装配单元就是将该生产线中分散的两个物料进行装配的过程。主要就是通过对自身物料仓库的物料按生产需要进行分配,并使用机械手将其装配到来自加工单元的物料中心孔的过程。 (2)、装配单元的结构组成 装配单元主要结构为:简易物料仓库,物料分配机构,被分配物料位置变换机构,机械手,半成品工件的定位机构,气动系统及其阀组,信号采集及其自动控制系统,以及用于电器连接的端子排组件,整条生产线状态指示的信号灯与用于其她机构安装的铝型材支架及底板,传感器安装支架等其它附件。 图4-1 装配单元实物图图4-2 装配单元气动控制回路工作原理图 (3)、装配单元的工作过程
第四单元控制与设计单元自测题 1、我们要理解一个控制现象，就必须弄清楚三个问题，这其中不包括（C ） A、控制的对象是什么 B、控制要达到什么目的 C、控制的过程中受到那些干扰 D、采取什么控制手段 2、射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（B ） A、人 B、枪 C、子弹 D、靶 3、人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适。这是控制在（A ）方面的应用． A、生活 B、生产 C、农业 D、军事 4、普通家用自行车的刹车控制是属于（ A ） A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制 5、时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是( C )。 A．控制电路B．红绿灯C．开关装置D．路面车辆 6、“黑箱”的方法主要是研究系统的（A ） A．输入和输出的关系B．内部和外部的关系 C．结构与功能的关系D．要素与整体的关系 7、在游泳池注水控制系统中，其输出量是（D ） A．设定的时间 B.定时器发出的信号 C．阀门输出的信号 D.游泳池的水位 8、在空调、自动升降国旗、光控路灯、音乐喷泉，这四个控制系统中．哪个一定是闭环控制系统？( A ） A．空调B．自动升降国旗C．光控路灯D．音乐喷泉 9、下列控制系统中属于自动控制系统的是（C ） A按钮开关控制 B 普通自来水龙头C花房恒温度控制 D 汽车驾驶 10、下面反馈环节作用的例子中不正确的是（ C ） A、我们去拿一件东西时，眼睛有反馈环节的作用 B、我们选择合适的香水时，鼻子有反馈环节的作用 C、我们吃不同味道的食物时，喉咙有反馈环节的作用 D、我们调节室内的温度时，皮肤有反馈环节的作用 11.下列所述属于自动控制的是（C ）
模型机指令系统极其简单，仅有15条指令，其中非访存指令9条、访存指令2条、控制指令4条，且转移目标和存储访问均为直接寻址。假设模型机采用定长机器周期同步控制，且每个机器周期含有三个节拍T1→T2→T3。对于模型机指令系统，由于寻址方式中没有设置间址寻址，所以不存在间址周期。
每个机器周期包含许多微操作及其控制信号，还需要根据机器周期的节拍和微操作的次序做出规定。微操作及其控制信号的节拍安排需要遵循三个原则：①有些微操作的次序是不能改变的，在规定微操作的节拍时，必须满足微操作的先后次序；②操作对象不同的微操作，能在一个节拍内执行，则规定在同一个节拍内，以节省时间；③当有些微操作的时间短时，允许它们在一个节拍内执行且可保证先后次序。由此，各种机器周期的微操作及其控制信号的节拍安排如下： （1）取指周期。 T1 (PC)→MAR：PC out、MAR in；且MAR→ABUS为硬微操作，根据原则③也安排在T1节拍内。 T2 DBUS→MDR、(PC)+1→PC：Read、MDR in、(PC)+1；其中ABUS→M和M→DBUS由Read 控制。 T3 (MDR)→IR：MDRP out、IR in；且IR(OP)→ID→CU和ID译码、CU产生控制信号序列等微操作为硬微操作，根据原则③也安排在T3节拍内。 （2）取数周期。 T1 IR(Add)→MAR：IR(Add)out、MAR in；且MAR→ABUS为硬微操作，根据原则③也安排在T1节拍内。 T2 DBUS→MDR：Read、MDR in；其中ABUS→M和M→DBUS由Read控制。 T3 (MDR)→AC：MDRP out、AC in。 （3）实施周期。 ●累加器清0指令CLA T1 T2 T3 AC清0：CLA ●累加器非指令COM T1 (AC)→ALUR：AC out、ALUR in；且ALUR→ALU为硬微操作，根据原则③也安排在T1节拍内。 T2 T3 (ALUR)→AC：非、JPCL out、AC in；且ALU→JPCL为硬微操作，根据原则③也安排在T3节拍内。 ●累加器加1指令INC T1 T2 T3 (AC)加1：(AC)+1 ●累加器算术右移指令SHR T1 T2 T3 AC算术右移：SHR ●累加器循环左移指令CSL T1 T2 T3 AC循环左移：CSL ●停机指令STP T1 T2
第四单元《控制与设计》第一节---控制 的手段及应用 www.5y kj.co m.ppt 第四单元 控制与设计 第一节 控制的手段及应用 一、教学内容分析： 本节内容是苏教版《技术与设计2》第四单元第一节“控制的手段与应用”，主要内容有“控制的手段”、“控制的应用”，其中控制的应用在《控制与设计》这一单元中具有较重要的地位和作用，要求学生能从应用的角度来理解控制的含义。通过案例的分析，归纳出对控制的认识，学会用整体的、互相联系的观点解决实际生活中的问题。本节内容有助于提高学生的观察能力和分析能力，在日常生活中有广泛的应用，并且为后续的教学内容――“控制系统的设计”作准备，有着承上启下的作用。 本节内容："1.控制的手段"、 2.
"控制的应用" 二、教学对象分析： 学生已具有了流程与系统的基本理念，具有了观察和使用简单控制系统的生活体验，这些知识和经验为教学提供了条件，结合教材的深入讲解，学生不会感到知识的跳跃性过大。 三、目标： 1.知识与技能： 1、理解控制的含义。 2、了解控制的手段。 3、理解控制在生产和生活中的应用。 2.过程与方法： 通过视频导出新课，通过案例分析和课堂讨论理解控制的含义和了解控制的手段，并知道控制的应用。 3.情感态度价值观： 通过对控制现象的分析，对控制技术产生强烈的兴趣和好奇心，并把它转化为对后续知识学习的动力。 形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立正确的设计理念。 四、教学重难点： 1.教学重点： （1）理解控制的含义，理解手动控制与自动控制。
2.教学难点： 发现并理解生活中的控制现象，对其分析并明确控制的"三要素"。 五、教学概述： 1.通过对典型案例的分析与讨论，让学生了解控制的含义及其在生活、生产中的作用。 2.组织学生阅读、讨论、分析，知道如何从生活中所遇到的和所观察到的事物中识别出各种受控对象。 2课时。 六、教学器材： 典型案例图片收集，制作，收集相关视频材料。 七、教学过程： 一）引入新课： 想一想：分析下列事物发展与变化的多种可能性： 鲜花： 鱼塘： 成熟的西瓜： 结论：事物的发展与变化呈现多样性，发展结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的，如果人们想达到某一特定目的，就必须借助适当的手段来实现。 第四单元
第10章控制单元的设计 1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。 答：设软件查询程序的首址为0号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如下： 2．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。 （1）指令“ADD R1，X”完成将R1．寄存器的内容和主存X单元的内容相加结果存于R l的操作。 （2）指令“ISZ X”完成将主存X单元的内容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条指令执行。 答：（1）指令ADD R1，X的微操作及节拍安排如下： 取指周期： 执行周期1： 执行周期2：
（2）指令ISZ X的微操作及节拍安排 执行周期1： 执行周期2： 3．按序写出下列程序所需的全部微操作命令及节拍安排。 答：①LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排：取指周期： 执行周期： ②ADD 307指令所需全部微操作命令及节拍安排：
取指周期： 执行周期1： 执行周期2： ③BAN 304指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期： 执行周期：（设N为结果为负标志） ④STA 305指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期： 执行周期： ⑤STP指令所需全部微操作命令及节拍安排： 取指周期：
执行周期： 4．在单总线结构的计算机中，用该总线连接了指令寄存器IR、程序计数器PC、存储器地址寄存器MAR、存储器数据寄存器MDR、通用寄存器R0～R7的输入和输出端。ALU 的两个输入端分别与总线和寄存器Y的输出端相连，ALU的输出端与寄存器2的输入端相连。Y的输入端与总线连接，2的输出端与总线连接该机有下列指令： 写出控制器执行上述指令的微操作及节拍安排。 答：（1）四条指令的取值周期的微操作命令及节拍安排如下： （2）四条指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下： ①ADD R1，R2，R3指令 ②JMP * K指令 ③LOAD R1，mem
第四单元《控制与设计》知识点归纳 一、控制的手段与应用 一、 二、 、 2、 3、 、控制的含义：b 人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。 按人工干预来分：人工控制、自动控制 按执行部件来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制 2、控制的手段：a 3、控制的应用：b （1）生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。 （2）生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的
应用。 （3）军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。 二、控制系统的工作过程与方式 、简单开环控制系统的基本组成和工作过程：c 概念：控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。 例：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、 红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。 特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 方框图： 输入量：控制系统的给定量。 控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件 控制量：执行器的输出信号。 被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程 输出量：控制系统所要控制的量。 2、闭环控制系统的基本组成：b
概念：系统的输出量返回到输入端并对控制过程产生影响的控制系统。 例：供水水箱的水位自动控制系统、加热炉的温度自动控制系统、花房温度控制系统、投篮、 家用电饭锅保温控制系统、家用电冰箱温度控制系统等。 基本组成：与开环控制系统相比，闭环控制系统多了检测装置、比较器。 3、闭环控制系统的方框图：c 4、控制器和执行器的作用：c 控制器：对输入信号（偏差值）进行运算处理，并发出控制命令。 执行器：根据指令对被控对象直接控制。 三、闭环控制系统的干扰与反馈 、干扰因素：c 在控制系统中，除输入量（给定值）以外，引起被控量变化的各种因素称为干扰因素。 有的干扰因素是环境造成的，如影响自行车行驶速度的变化的自然风等； 有的干扰因素是人为原因所致，如影响飞机导航信号的手机信号等。 2、反馈的含义：b
PLC课程设计装配流水线控制
目录 1 概述 (1) 2 硬件设计 (2) 2.1 控制要求 (2) 2.2 选择PLC的型号 (3) 2.2.1 基本单元 (3) 2.2.2 个人计算机（PC）或编程器 (4) 2.3 输入输出接线表 (4) 2.4 系统设计流程图 (4) 3 软件设计 (6) 3.1 设计梯形图 (6) 3.2 设计语句表 (13) 4 调试结果 (18) 5 结束语 (19) 6 参考文献 (20) 1 概述 在PLC问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位，继电器控制系统有着十分明显的缺点。体积大、功耗多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，特别当生产工艺发生变化时，就鼻息重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这种现状，
1969年美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台PLC。随着PLC的不断发展增加了网络通信功能，发展了各种智能模块，增加了外部诊断功能。使PLC成为了现在工业控制领域的三大支柱之一。 本课题是用PLC控制装配流水线控制。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解、能够实现多种功能等优点。此系统主要能够实现顺次启动和停止，完成工件移位以及功能紧急故障处理等功能。 2 硬件设计 2.1 控制要求： 图2-1
功能说明： 装配流水线控制传送系统，用异步电动机带动传送带，控制过程如下： 启动时先按下SD按钮，起动整个传送系统，工件开始在传送带移位。 停止时按下复位按钮，装配流水线停止工作，系统初始化重新开始运行。 A，B，C三个灯模拟的是三个操作，D，E，F，G四组灯模拟的是传送带。 传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；D，E，F，G均是四个灯一组的模拟传送带，这些工位均用于传送工件。工件在传送带上开始传送，经过DEFG传送之后进行A操作，再经过DEFG传送之后进行B操作，再经过DEFG传送之后进行C操作，然后经过DEFG传送到仓库。按下启动按钮整个系统开始工作，按下复位按钮整个系统开始恢复到初始化状态，按下移位按钮系统开始传送工件经过ABC三个操作之后最后到达仓库。 2.2 选择PLC型号 PLC的选择主要应从PLC 的机型、容量、I/O模块、电源模块、特殊
第四单元 控制与设计 班级： 学号： 姓名： 一．客观练习题：（每题3分，共60分） 1．我们要理解一个控制现象，就必须弄清三个问题，其中不包括的是（ ） A ．控制的对象是什么 B ．控制的过程中受到哪些干扰 C ．控制要达到什么目的 D ．采取什么控制手段 2．下列描述的控制系统中属于人工控制的开环控制系统的是（ ） A ．室内烟雾报警系统 B ．无土栽培厂房的湿度控制系统 C ．旋钮式淋浴出水控制系统 D ．学校的打铃控制系统 3．学校打铃系统一般也电脑控制，其控制系统为（ ） A ．机械控制、闭环控制 B ．电子控制、闭环控制 C ．机械控制、开环控制 D ．电子控制、开环控制 4．下列控制系统中，属于开环控制系统 （ ） A ．电冰箱的温度控制 B ．计算机CPU 风扇的转速控制 C ．现代化农业温室的温度控制 D ．家用缝纫机的缝纫速度控制 5．自行车的刹车控制属于（ ） A ．机械控制 B ．气动控制 C ．液压控制 D ．电子控制 6．判断控制系统是开环控制还是闭环控制的标志是有无（ ） A ．控制器 B ．执行器 C ．被控对象 D ．反馈 7．某一游泳池的进水控制是一个定时进水控制系统，即设定一定的进水时间。这个控制系统的控制量应该是（ ） A ．进水量 B ．进水时间 C ．设定的水位 D ．实际水位 8．若要制作一个光控报警电路，宜选用的传感器是 ( ) A ．扬声器 B ．亮度控制器 C ．电子开关 D ．光敏电阻 9．闭环控制系统中，反馈的作用是（ ） A ．减少输入量 B ．增加输入量 C ．将输出量返回到输入端 D ．稳定输出量 太阳能热水器是利用太阳的能量将水加热的装置，由集热管、水箱、支架及相关附件组成，如图1。太阳能热水器水箱一般都带有水位自动控制系统，当水位低于设定水位时能自动加水。（回答10-11两题） 10．太阳能热水器水位自动控制系统中，输入量是（ ） A ．设定水位 B ．太阳光的强弱 C ．加水的时间 D ．实际水位 11．如果发现太阳能热水器一直处于加热状态，你认为不可能 的原因是（ ） A ．水箱漏水 B ．出水管漏水 C ．集热管底部有异物沉淀 D ．控制器坏了 12．在闭环控制系统中，输入比较器的量是（ ） A ．给定量与控制量 B ．给定量与控制量 C ．给定量与偏差值 D ．控制量与被控量 11．关于干扰因素对控制系统的作用，下列说法正确的是（ ） A ．干扰因素仅作用在被控量上 B ．干扰因素不会作用于开环控制系统 C ．在闭环控制系统中干扰因素的作用都会反映在输出量的变化上 D ．干扰因素是不可以利用的 图1
软件设计与加工单元PLC控制系统设 计
四、软件设计17 4.1.1供料站的要求 本项目只考虑供料单元作为独立设备运行时的情况,单元工作的主令信号和工作状态显示信号来自PLC旁边的按钮/指示灯模块。而且,按钮/指示灯模块上的工作方式选择开关SA应置于”单站方式”位置。具体的控制要求为: ①设备上电和气源接通后,若工作单元的两个气缸均处于缩回位置,且料仓内有足够的待加工工件,则”正常工作”指示灯HL1常亮,表示设备准备好。否则,该指示灯以1Hz 频率闪烁。 ②若设备准备好,按下启动按钮,工作单元启动,”设备运行”指示灯HL2常亮。启动后,若出料台上没有工件,则应把工件推到出料台上。出料台上的工件被人工取出后,若没有停止信号,则进行下一次推出工件操作。
③若在运行中按下停止按钮,则在完成本工作周期任务后,各工作单元停止工作,HL2指示灯熄灭。 ④若在运行中料仓内工件不足,则工作单元继续工作,但”正常工作”指示灯HL1以1Hz的频率闪烁,”设备运行”指示灯HL2保持常亮。若料仓内没有工件,则HL1指示灯和HL2指示灯均以2Hz频率闪烁。工作站在完成本周期任务后停止。除非向料仓补充分够的工件,工作站不能再启动。 要求完成如下任务。 1、规划PLC的I/O分配及接线端子分配。 2、进行系统安装接线。 3、按控制要求编制PLC程序。 4、进行调试与运行。 4.1.2 PLC的I/O 接线及其气路图 图2-8 供料单元气动控制回路工作原理图根据工作单元装置的信号分配(表2-1)和工作任务的要求,供料单元PLC选用S7-224 AC/DC/RLY主单元,共14点输入和10点
高中通用技术技术与设计2（苏教版） 第四单元控制与设计 监测试题2 一、选择题（每题3分，共24分） 1.普通家用自行车的刹车控制是属于：( ) A、机械控制 B、气动控制 C、液压控制 D、电子控制 2．按时间顺序进行控制的“交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是( )。 A．控制电路B．红绿灯 C．开关装置 D．路面车辆 3.人们使用空调器对室内温度进行调节，使人感到舒适．这是控制在（）方面的应用． Ａ、生活Ｂ、生产Ｃ、农业Ｄ、军事 4.下列控制系统中，属于开环控制系统的是（）。 A、智能电冰箱的温度控制 B、计算机的CPU上的风扇的转速控制 C、现代化农业温室的温度控制 D、红绿灯定时控制系统 5．理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。例如，导弹控制系统控制的是导弹与目标之间的距离，目的是要击中目标（距离为零），分析这个控制系统，其控制的对象是：（） A、人 B、目标 C、计算机 D、导弹 6．我们理解一个控制现象，要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。射击比赛的射手通过瞄准目标，使子弹射中靶心，分析这个过程，其控制的对象是（） A、人 B、枪 C、子弹 D、靶 7．控制系统中属于自动控制系统的是（） A、按钮开关控制 B、普通自来水龙头 C、花房恒温度控制 D、汽车驾驶8．电冰箱工作时温度设定在一定的范围值，当箱内温度变化超过设定的范围值时，热敏电阻的阻值也相应地变化，通过热敏电阻的变化电流经过三极管放大器的放大，带动继电器，控制压缩的启动，实现电冰箱的温度控制。温度的变化量是：（） A 、输入量 B、输出量 C、控制量 D、其他量 二、填空题（每题3分，共18分） 1. 闭环控制系统的信息流在传输过程中有反传比较动作，所以说闭环控制系统在工作中能对的偏差进行自动调整和补偿，提高系统的工作精度和抗干扰能力。 2.干扰是控制系统的外部环境与条件对系统的工作准确性产生的影响，排除干扰的有效方法是在系统中增加环节使之形成闭环的工作过程。
表3-1 主题单元设计模板
学习活动设计（针对该专题所选择的活动形式及过程）一、控制是普遍存在。 用一些典型的、生活中的例子让学生了解控制是普遍存在，对控制有初步的认识，打破其神秘感。 现代社会中的例子： 生产、生活中的例子（图片） 古代社会中的例子： 案例1：大禹治水（图片） 问题：大禹治水过程中，通过什么手段实现治理好水患的目的？ 答案：通过“疏通河道，泄洪为主” 手段实现治理好水患的目的。 案例2：木牛流马： 据研究：木牛和流马是汉代独轮手推车的两种改进设计，通过改进使人的负重有所减轻。木牛是一种轮子稍小一些的独轮手推车，载重大，前由人拉、后由人推，运行较慢；流马载重小，轮子稍大一些，由一人推，运行速度很快。诸葛亮所说“木牛流马”应是比喻它们运行的灵便程度和载重量的大小：木牛行动较笨而慢，像牛；流马行动敏捷而快，像马。不是说它们外形像牛像马。 目的：帮助军队运送战略物资。 案例3：希罗自动门（图片） 希罗自动门的相关材料见教参P66或江苏版P107。 希罗自动门说明了什么道理？ 道理是：利用气压和液压动力装置，实现自动开门、关门。 总结：事物发展的结果可能是人们预先期望的，也可能与预期的目标不相符，甚至是不希望得到的。如果人们想达到某一特定的目的，就必须运用适当的手段来实现。 那么，运用什么手段来实现呢？ （引入控制的概念） 二、控制的涵义 控制是根据自己的目的，通过一定的手段使事物沿着某一确定方向发展的行为和过程。 结合事例（用音乐喷泉的事例），重点阐明控制的对象是什么；控制要达到什么目的；采取什么控制手段。 [探究活动] 请同学们说说你在生活学习中所见到的应用控制的事例。 如： 学校：学校的音乐铃声、多媒体教学系统、足球场草地自动喷淋系统、体育馆的自动伸缩坐椅等。 家庭：冰箱、电饭煲、微波炉等。 社会：交通信号灯、电子警察、电梯、程控电话交换机等 三、控制的分类 从控制过程中人工干预的情形来分： ?人工控制：人工纺纱、普通自来水龙头，旋转按钮打开电灯、驾驶汽车等； ?自动控制：数控机床、饮料自动装罐生产线、花房恒温控制、十字路口红绿灯的转换等 按照执行部件的不同，控制分为：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制等 对于自动控制
10.2课后习题详解 1．假设响应中断时，要求将程序断点存在堆栈内，并且采用软件方法寻找中断服务程序的入口地址，试写出中断隐指令的微操作及节拍安排。 答：设软件查询程序的首址为0号内存单元，则中断隐指令的微操作及节拍安排如表10-1所示。 表10-1 2．写出完成下列指令的微操作及节拍安排（包括取指操作）。 （1）指令“ADD R1,X”完成将R1寄存器的内容和主存X单元的内容相加结果存于R1的操作。 （2）指令“ISZ X”完成将主存X单元的内容增1，并根据其结果若为0，则跳过下一条指令执行。 答：（1）指令“ADD R1,X”的微操作及节拍安排如表10-2所示。 取指周期： 表10-2（a）
执行周期： 表10-2（b） （2）指令“ISZ X”的微操作及节拍安排如表10-3所示。取指周期： 表10-3（a） 执行周期1： 表10-3（b） 执行周期2： 表10-3（c）
3．按序写出如表10-4所示程序所需的全部微操作命令及节拍安排。 表10-4 答：（1）LDA 306指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-5所示。取指周期： 表10-5（a） 执行周期： 表10-5（b） （2）ADD 307指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-6所示。取指周期： 表10-6（a）
执行周期： 表10-6（b） （3）BAN 304指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-7所示。取指周期： 表10-7（a） 执行周期：（设N为结果为负标志） 表10-7（b） （4）STA 305指令所需全部微操作命令及节拍安排如表10-8所示。取指周期： 表10-8（a）
《通用技术》复习九：第四单元控制与设计 高二（）姓名________________号次—基本内容： 1.________________________ 这就是控制。从控制过程中人工干预的情形来分，控制有人工控制和自动控制。 2._______________________________________ ，这种控制系统称为开环 控制系统。把系 __________________________________________________________________ 的控制系 统称为闭环控制系统。控制系统的工作过程通常可以用方框图来表示。 3 ?在控制系统中，除输入量以外引起被控量变化的各种因素，就是______ 因素。 4?以功能和行为的相似性为基础，用模型'模拟原型'的____________________ 的方法就 是功能模拟方法；通过对系统输入与输出关系的研究，进而推断出系统内部结构及其功能的方法，就是 _______________________ 方法。 5 ?控制系统中，将输出量通过适当的检测装置返回到输入端并与输入量进行比较的 过程就是 __________ 。利用反馈来分析和处理被控对象，通过系统的输出来调整系统的行为， 使系统沿着预期的目标运行的方法，称为____________________ 。 、控制的手段和应用 1.控制系统中属于自动控制系统的是：（) A ..按钮开关控制 B .普通自来水龙头 C . 花房恒温度控制D.汽车驾驶 2.普通家用自行车的刹车控制属于：（） A ..机械控制 B .气动控制 C .液压控制 D..电子控制 3 ?家用压力锅实现压力自动控制的部件是①锅盖②密封圈③安全阀④重锤（） A. ①②③ B .①②④C.③④ D .①②③④ 二、控制系统的工作过程与方式 4.按时间顺序进行控制的交通路口红绿灯控制系统”系统中被控对象是（）。 A .控制电路 B .红绿灯 C .开关装置 D .路面车辆 5?根植于历史文化名城泉州的提线木偶戏古称“悬丝傀儡”，又名“丝戏”，民间俗称“嘉礼”，乃流行于闽南语系地区的古老珍稀戏种，在提线木偶的控制过程中控制对象是 （） A.手 B .提绳 C .木偶 6. 自动门控制系统的组成是（） A.门、控制对象、传感器 C.控制对象、执行器、控制器、传感器 D .大脑 B.控制对象、门、控制器、传感器D.门、驱动器、传感器、控制对象 C.篮球的落点 D .以上皆是
长沙学院 专业综合设计说明书 题目装配流水线控制系统的设计 系(部)电子与通信工程系 专业 (班级 )10 电气 1 姓名卢超望 学号2010042103 指导教师殷科生 起止日期2013.12.23 — 2014.1.5
长沙学院课程设计鉴定表 姓名卢超望学号2010042103专业电气工程及其自动化班级 1 班设计题目装配流水线控制系统的设计指导教师殷科生指导教师意见： 评定成绩：教师签名：日期： 答辩小组意见： 评定成绩：答辩小组长签名：日期： 教研室意见： 最终评定等级：教研室主任签名：日期： 说明课程设计成绩分“优秀” 、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五等。
目录 1.系统功能与要求 2.系统元器件选型 3.系统端口配置 4.硬件电路设计 5.程序设计 6.调试与结论
装配流水线控制系统的设计 1.系统功能与要求 1设计任务 通过毕业设计了解 PLC控制的企业装配流水线基本原理以及工作流程，设计 PLC控制实现的模拟装配流水线系统，控制多工位装入、多工位装配、单工位入库等操作。 ⑴以自动化实验中心综合实训室的网络型可编程序控制器实训平台为研究对象，了解控制对象结 构组成，熟悉控制对象实际工作流程，确定受控对象与PLC间关系，估计程序步数； ⑵运行框图、硬件接线图绘制； ⑶画出 PLC 控制的梯形图； ⑷编制出语句表； ⑸输入指令并修改更正程序； ⑹调试运行并反复设计验证； ⑺整理设计思路、总结设计成果。 1.2装配流水线的基本介绍 1.2.1装配流水线的起源 20世纪初 , 美国人亨利 . 福特首先采用了流水线生产方法, 在他的工厂内 , 专业化地将分工分的非常细, 仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882 种 , 为了提高工人的劳动效率, 福特反复试验 , 确定了一条装配线上所需要的工人 , 以及每道工序之间的距离。这样里来 , 每个汽车底盘的装配时间就从12 小时 28分缩短到 1 小时 33 分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装 置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产 品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规 定。 1.2.2装配流水线的概述 在大量生产中, 为了提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件, 不仅要求机床能自动的对工件进 行加工 , 而且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动 的进行。因此 , 把设备按工件的加工工序顺序依次排列, 用自动输送装置将他们联成一个整体, 并用控制系统将各个部分的动作协调起来, 使其按照规定的动作自动的进行工作, 这种自动化的加工系统就称为 自动化生产流水线。 流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、 检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的/ （强制式）也可以是非同步传输/ （柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量 生产中不可或缺。 流水线是劳动者为了方便生产将生产对象人为的通过外界设备将其按照一定的线路顺序通过各个 操作点，以及用一定的速度来重复连续的完成生产过程。装配流水线把劳动对象和专业化生产专业的有 效的结合在一起的一种生产方式。它具有以下特征： ⑴工作地点的专业化程度非常高；
第四单元控制与设计 一、控制的手段与应用 1、控制的含义： 人们按照自己的意愿或目的，通过一定的手段，使事物向期望的目标发展，这就是控制。 理解任何控制现象，都要明确控制的对象是什么，控制要达到什么目的和采取什么控制手段。 例如：人力三轮车转弯过程中的方向控制问题，其控制的对象就是人力三轮车，控制的目的是为了改变三轮车行驶的方向，控制的手段是骑车人通过双手转动车把，改变前轮的方向并带动后轮。 按人工干预来分：人工控制、自动控制 2、控制的手段： 按执行部件来分：机械控制、气动控制、液压控制、电子控制 人工控制是在人的直接干预和全程干预下进行的。人工控制又称手动控制。 自动控制是指在无人直接参与的情况下，使事物的变化准确地按照期望的方向进行。 有时，控制手段又可以综合的。案例分析：从手摇扇到空调器P98 3、控制的应用： （1）生活：控制应用到生活中，提高了人们的生活质量，人类能够在一定程度上按照自己的意愿改变周围的环境，使之满足人们的需要。 （2）生产：生产中往往需要对温度、湿度、压力、速度及加工动作等进行控制，控制在生产中得到了极为广泛的应用。 （3）军事国防：控制在军事、国防等领域也有着广泛的应用。 二、控制系统的工作过程与方式 1、简单开环控制系统的基本组成和工作过程： 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响的控制系统。 例：红绿灯定时控制系统、防盗报警控制系统、火灾自动报警系统、公园的音乐喷泉自动控制系统、红外线自动门控制系统、普通电风扇风速控制系统、可调光台灯控制系统等。 特征：系统的输出量仅受输入量控制，输入量到输出量之间的信号是单向传递。 方框图： 输入量：控制系统的给定量。 控制器：对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。 执行器：直接对被控对象进行控制的装置或元件 控制量：执行器的输出信号。 被控对象：控制系统中所要控制的装置或生产过程 输出量：控制系统所要控制的量。 任何一种控制的实现，都要通过若干个环节，这些环节构成一个系统，我们称之为控制系统。一般的控制过程都有一个输入和一个输出，控制系统的输入输出之间有一定的对应关系。 控制系统一般分为开环控制系统和闭环控制系统。 控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统为开环控制系统。
ORG 0000H MOV P0,#0FFH ;初始化 MOV P1,#00H MOV P2,#01011000B MOV P3,#0FFH RS EQU P3.7;确定具体硬件连接方式 RW EQU P3.6; 确定具体硬件连接方式 E EQU P3.5; 确定具体硬件连接方式MAIN:LCALL DATA0809 ;调用采样程序MOV 70H,#20H LCALL HC ;调用显示程序 LCALL DELAY SETB E JB P2.0,LOOP AJMP: LCALL KEY ;键盘控制 MOV A,70H L:CJNE A,71H,LOOP1 LJMP MAIN RET LOOP1:JC LOOP2 CLR P3.1 AJMPL RET LOOP2:CLR P3.0 AJMP L RET ;-----A/D转换------- DA TA0809: SETB P2.6 NOP NOP SETB P2.5 ;启动AD NOP NOP CLR P2.5 HERE1: JB P2.6,HERE1 HERE2: JNB P2.6,HERE2 LCALL DELAY ;数据调整 MOV A,P0 ANL A,#01111111B MOV B,#100 DIV AB MOV A,B MOV B,#10
MOV 6CH,A SWAP A MOV 6BH,B ORL A,6BH MOV 71H,A RET ;----------显示--------- HC: MOV P1,#00000001B;清屏 ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00111000B ;8位两行5*7点阵ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00001111B ; ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#00000110B; ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV P1,#80H; ACALL ENABLE;调用写入命令子程序HC1: MOV P1,#01H ACALL ENABLE MOV DPTR,#TABLE1 ACALL WRITE1 ACALL ENABLE MOV P1,#01H ACALL DELAY MOV A,70H LCALL XS LCALL DELAY MOV A,71H LCALL XS LCALL DELAY RET XS: DA A MOV B#10 DIV AB MOV 72H,A MOV 73H,B MOV P1,#0C0H; ACALL ENABLE;调用写入命令子程序MOV DPTR,#TABLE2 MOV A,72H MOVC A,@A+DPTR LCALL WRITE2 ACALL ENABLE
第十章控制单元的设计 本章以10条机器指令为例，介绍控制单元的两种设计方法。 第一节组合逻辑设计 一、组合逻辑控制单元框图 从控制单元的外特性图中可以看出，指令的操作码是决定控制单元发出不同控制信号的关键。为了简化控制单元的逻辑，将存放在IR的n位操作码经过一个译码电路产生2n个输出，这样，每对应一种操作码便有一个输出送至CU。当然，若指令的操作码长度可变，指令译码线路将更复杂。 控制单元的时钟输入实际上是一个脉冲序列，其频率即为机器的主频，它使CU能按一定的节拍(T)发出各种控制信号。节拍的宽度应满足数据信息通过数据总线从源到目的所需的时间。以时钟为计数脉冲，通过一个计数器，又称节拍发生器，便可产生一个与时钟周期等宽的节拍序列。如果将指令译码和节拍发生器从CU中分离出来，便可得简化的控制单元框图，如下图所示。 二、微操作的节拍安排 假设机器采用同步控制，每个机器周期包含3个节拍，而且CPU内部结构为非总线结构，其中MAR和MDR分别直接和地址总线和数据总线相连，并假设IR的地址码部分与MAR之间有通路。 安排微操作节拍时应注意三点： 第一，有些微操作的次序是不容改变的，故安排微操作节拍时必须注意微操作的先后顺序。 第二，凡是被控制对象不同的微操作，若能在一个节拍内执行，应尽可能安排在同一个节拍内，以节省时间。
第三，如果有些微操作所占的时间不长，应该将它们安排在一个节拍内完成，并且允许这些微操作有先后次序。 按上述三条原则，以第九章中所分析的10条指令为例，其微操作的节拍安排如下： 1．取指周期微操作的节拍安排 ①根据原则二，T0节拍可安排两个微操作：PC→MAR，1→R； ②根据原则二，T1节拍可安排M（MAR）→MDR和(PC)+1→PC两个微操作。 ③T2节拍可安排MDR→IR,考虑到指令译码时间较短，根据原则三，可将指令译码OP(IR) →ID也安排T2节拍内； 实际上(PC)+1→PC操作也可安排在T2节拍内，因一旦PC→MAR后，PC的内容就可修改。 2．间址周期微操作的节拍安排 T0 Ad(IR) →MAR，1→R T1 M(MAR) →MDR T2 MDR→Ad(IR) 3．执行周期微操作的节拍安排 ·非访存指令 ①清除累加器指令CLA。 该指令在执行周期只有一个微操作，按同步控制的原则，此操作可安排在T0～T2的任一节拍内，其余节拍空，如 T0 T1 T2 0→AC ②累加器取反指令COM。 同理，用加器取反操作可安排在T0~T2的任一节拍中，即 T0 T1 T2 ③算术右移一位指令SHR。
基于PLC的自动化零件装配线系统毕业设计 目录 摘要及关键词 (1) 引言 (2) 第一章自动化装配零件线系统思路和概述 (3) 一、系统设计思路 (3) 二、系统各个单元功能概述 (3) 第二章供料单元的设计 (5) 一、供料单元的基本功能 (5) 二、供料单元结构及工作原理 (5) 三、供料单元气动控制回路 (6) 四、供料单元的PLC控制系统 (7) 第三章加工单元的设计 (10) 一、加工单元的基本功能 (10) 二、加工单元气动控制回路 (10) 三、加工单元的PLC控制系统 (11) 第四章装配单元的设计 (14) 一、装配单元的基本功能 (14) 二、装配单元气动控制回路 (15) 三、装配单元的PLC控制系统 (15) 第五章分拣单元的设计 (21)
二、分拣单元气动控制回路 (22)
四、分拣单元的程序结构 (23) 第六章输送单元的设计 (24) 一、输送单元的基本功能 (24) 二、输送单元的结构与工作过程 (25) 三、输送单元气动控制回路 (25) 四、伺服电机驱动器的使用 (25) 五、输送单元的PLC控制 (27) 第七章整体控制 (29) 一、系统整体控制流程 (29) 二、主站与各从站网络数据通信 (30) 三、系统安装调试 (32) 总结 (34) 致谢 (36) 参考文献 (37) 毕业设计（论文）成绩评定表 (38)
摘要及关键词 摘要：本系统完成一个工件的加工、组装、分拣工作，模拟一个生产流水线的生产过程。设计以供料、加工、装配、输送、分拣等工作单元作为自动生产线的整体设计，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机构的采用了气动驱动、变频器驱动和伺服电机位置控制等技术。系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。所以，本设计综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网、伺服电机位置控制和变频器技术等。 关键词：网络，组态，自动化，PLC，装配线，伺服
第1章绪论 1.1本课题在国内外研究现状 1.1.1 国内研究综述 在我国，汽车工业仍然是工业机械手主要的使用领域。但我国在工业机械手生产企业中，年产销量在100台以上、产值过5000万元的规模企业非常少，国外大型公司年产量都达5000到10000台，销售额为数十亿美元。目前国内机械手的保有量在4000台左右，井将以每年800～1000台左右的速度快速增长。工业机械手应用前景极为广阔。虽然目前国内生产工业机械手的企业并不多，很多产品的生产技术还主要依靠进口，高科技的技术主要还掌握在国际龙头厂商手里。国内机械手厂家主要还是受到控制系统的困扰,没有比较成熟稳定的伺服系统,所以不能生产高端机器。我国本土企业生产的机械手产品还主要流通在中低端市场，因此决定了很多本土生产企业在争夺市场时主要还是采取价格战。随着技术的进步，日臻成熟，会有更多的厂商加入此行业。我国国家“863'’机械手技术主题自成立以来一直重视机械手技术在产业中的推广和应用和推进机械手技术以提升传统产业，利用机械手技术发展高新产业。目前，政府正在使用各种办法加大中国装备制造业在市场中占据的份额，井提供优惠措施鼓励更多企业使用机械手及技术以提升技术水平。国内越来越多的企业在生产中采用了工业机械手，各种机械手生产厂家的销售量都有大幅度的提高。 1.1.2 国外研究综述 目前世界高端工业机械手均有高精化，高速化，多轴化，轻量化的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3M/S，量产产品达到6轴，负载2KG的产品系统总重已突破100KG。现代式工业中，生产过程的机械化，自动化已成为突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。采用全自动化机械手进行装配更是目前研究的重点，国外已研究采用摄像机和力传感装置和微型计算机连在一起，能确定零件的方位达到镶装的目的。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。因此，装卸、搬运等工序机械化的