毕业设计
题目：自动加料机控制系统设计
摘要
本文设计的自动加料机控制系统是由STC89C52RC单片机和LCD1602显示器、压力传感器等组成的，其工作原理是：当加物料时压力传感器感测物料压力，24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理从而液晶显示屏显示当前压力值，单片机显示当前压力与单片机设定的物料压力大小范围进行比较，从而实现自动控制物料在设定范围，实现智能控制物料大大节约成本提高了效率。
本设计的自动加料机控制系统，是采用自动控制技术来实现功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。自动加料机的设计可以大大节省人力资源控制，加料过程完成了自动控制，提高了生产效率以及生产的质量。同时，家庭使用自动加料机进行生产养殖，也可以节省人力资源创造更大的利益，给人民的生产生活带来方便，给工业化大生产带来巨大的利益效益及工作效率。
关键词：STC89C52RC单片机；自动加料机；控制系统
ABSTRAC T
Automatic feeding machine control system designed in this paper is made up of STC89C52RC single chip and LCD1602 display, pressure sensors and other components, its working principle is: when the material pressure sensor sensing material pressure, analog 24 bit AD converter chip HX711 to collect the AD conversion, the transformed data processed by the single-chip microcomputer to the LCD display shows the current value of pressure, single-chip display comparative material pressure range of the current pressure and chip set, so as to realize the automatic control of material in the set range, to realize intelligent control material greatly improves the efficiency of cost saving.
The design of the automatic feeding machine control system is adopted to realize the function of automatic control technology, it can greatly improve the working efficiency, the whole process is fast and stable, the design of automatic feeding machine can greatly save manpower resources control feeding process and the production efficiency is increased and the production of automatic quality control, and household use automatic feeding machine for production farming can save human resources to create greater interest, bring convenience to people's production and life, bring great benefit and efficiency for industrial production.
Key words:STC89C52RC single chip microcomputer; Automatic feeding machine; Control system
目录
摘要 ............................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................................... II 第1章绪论 (1)
1.1 课题选择背景 (1)
1.2 研究的目的 (1)
1.3 课题研究的意义 (2)
1.4 设计主要完成的任务 (2)
第2章系统总体设计方案 (3)
2.1 系统方案 (3)
2.2.1 人工加料和自动加料的比较 (4)
2.2.2 程序设计语言的选择 (4)
第3章系统的硬件电路设计 (6)
3.1 LCD1602显示模块 (7)
3.2 系统传感器模块 (8)
3.3 A/D转换模块 (10)
3.4 系统电源模块 (11)
3.5 系统单片机最小系统 (13)
3.4.1 系统主控电路 (13)
3.4.2 STC89C52功能特性概述 (13)
3.4.3 STC89C52RC单片机的引脚 (14)
3.6 复位电路 (17)
第4章软件设计 (20)
4.1 系统主程序 (21)
4.2 系统子程序 (22)
4.3 系统的调试 (23)
结束语 (25)
致谢 (26)
参考文献 (27)
附录A：程序清单 (28)
附录B：元器件清单 (33)
附录C：系统硬件框图 (34)
附录D：外文资料 (35)
附录E：外文资料翻译 (38)
第1章绪论
随着人们生活水平的日益提高，对生产生活的要求也趋增高，日益增长的物质文化迫切要求提高技术，但由于生产生活中人工控制生产，加料，需要花费巨大的人力且误差较大响应比较差，因此，为了满足生产生活的需要，开发自动加料机控系统就变得尤为重要。自动加料机控制系统可以实现对物料重量的测量、分析、控制，使物料在合理的范围之中。从而大大节约了成本、生产效率得到了巨大的提高。
在自动加料机系统中，首当其冲，选择合适的压力传感器是决定性因素，本文以STC89C52RC单片机为核心，设计了一个能达到测量准确、调试方便，通过单片机模块、传感器模块及显示模块、使用发光二极管来模拟自动加料机控制的系统。
1.1 课题选择背景
工厂及日常生产生活中设备所有者，希望他们的设备能以最低的成本，生产最多的产品，而在生产及石油、天然气和石化等多个行业，能源成本占总生产成本的30-50%。因此，通过过程自动化技术增效节能是降低生产成本的有效途径。
对于过程自动化技术而言，自动控制程序不仅能够监测和显示生产过程中的运行状况，还能模拟不同的运行模式，找到最佳策略以提高能效。这些程序的独特优势是能够“学习”和预测趋势，提高了对外界条件变化的响应速度。
在目前，通过提高自动控制过程、数量，从而大大降低能耗，以及节省人力资源可以减少因工人疏忽产生的后果，给工业化生产带来了巨大的经济效益同时大大提高了人民的生活水平。
1.2 研究的目的
随着生产技术以及人民生活水平的提高，自动化控制也渐渐成为了当代社会的主流，自动控制水平的提高也代表着工业化水平提高，是工业化发展的标志之
一，自动加料机的设计可以大大节省人力资源控制加料过程，完成了自动控制，提高了生产效率以及生产的质量，同时家庭使用自动加料机进行生产养殖也可以节省人力资源可以创造更大的利益，给人民的生产生活带来方便，给工业化大生产带来巨大的利益效益及工作效率等。
1.3 课题研究的意义
在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起着愈来愈重要的作用，并且，随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现自动加料功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。
1.4 设计主要完成的任务
本论文设计由单片机做为控制模块和LCD1602液晶显示屏做为显示模块、压力传感器是测量模块。原理是高低电平来控制红灯和绿灯从而实现自动加料机的模拟。首先选择制定元器件清单，元器件跟传感器的选择，及模块设定。例如单片机选择，存储器扩展电路的选择模块、显示模块、控制模块等。根据设定的单片机程序进行选择单片机的引脚连接以及单片机最小系统的焊接，进行各个模块组合后，烧录单片机程序、检测硬件电路板的焊接以及连线等进行加电测试、调试、分析、最终将设计好的硬件电路及实物组合好后基本完成自动加料机的模拟操作等，最终实现的效果是物料压力范围小于设定值时绿灯亮表示正在加料，物料充足达到设定值上限时绿灯灭红灯亮表示物流充值停止加料。
第2章系统总体设计方案
本系统在大规模生产物料的监测、控制方面有着非常大的作用。如果用在控制其他场合，可以通过改变一些参数来达到此目的。在日常生活中，人们主要是通过自动加料机的压力传感器检测当前物料范围由LCD1602显示，然后通过单片机控制加料或者停止加料，使得它保持在一个稳定的值内。这样不仅节省了巨大的成本，而且还可以准确的控制物料多少，效果是非常理想的。本系统主要以单片机为核心，通过24位AD转换芯片HX711对传感器采集到的模拟量进行AD转换，转换后的数据送到单片机进行处理显示，数据显示由LCD1602液晶实现，液晶显示效果稳定无闪烁。
2.1 系统方案
主电路采用STC89C52RC，由于STC89C52RC内含4KB容量，因此在设计中不需要外扩ROM。硬件电路主要有传感器模块、LCD显示电路、继电器控制电路，图2.1是自动加料机控制系统硬件框图。
图2.1自动加料机控制系统硬件框图
2.2.1 人工加料和自动加料的比较
人工加料主要是以往生产条件比较落后的前提使用的，这个方式是节省了机器购买的成本但是大大提高了人力的使用，当进行工业化大生产的时候需要进行雇佣专门的人员进行观察和及时填补物料已达到工业正常的生产，生活中进行养殖等操作进行人工加料这样的操作使得效率降低，生产周期变长、生产企业效益低下、工人薪资降低、严重会导致工厂无法运行以致倒闭等。
随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。自动加料机的设计可以大大节省人力资源控制，加料过程完成了自动控制，提高了生产效率以及生产的质量，同时家庭使用自动加料机进行生产养殖也是可以节省人力资源可以创造更大的利益，给人民的生产生活带来方便，给工业化大生产带来巨大的利益效益及工作效率等。
2.2.2 程序设计语言的选择
方案一：采用汇编语言进行程序设计。我们在学习单片机的时候虽然都是从汇编语言入手。但是掌握的比较差。所以不会优先选择汇编语言。虽说汇编语言是低级语言，但其也是有自身优势的。就是在延时方面，它略高于C语言。当然作为低级语言的它，在设计比较大型的系统时很容易暴露出其不足，其程序描述能力远远比不上C语言。
方案二：采用C语言进行程序设计。C语言，是目前最为流行的一种语言之一。它有着非常多的优点，在编写程序时，它总能用简短的语言就可以编写出稍微复杂的系统，描述能力也非常的强。所以，在编写程序时，人们往往优先采用它。当然，C语言也存在一些不足，但与汇编语言向比较，C语言唯一的不足就是在精确时间延时上没有汇编语言精确。
综合两种方案，自动加料机控制系统优势巨大的，汇编语言占据了一些优势。但是，综合全局及自己自身考虑，本课题的自动加料机控制系统也是一个较为复
杂的电子系统，如果想通过汇编语言来实现，其工作量也是极其巨大的。经过慎重的考虑后，最后决定采用C语言进行整个电子系统的程序设计语言。
嵌入式技术及应用设计 自动加料机控制系统 系别：电子工程系 班级：电子143班 学生姓名：卢晓鑫 指导教师：秦连铭 2016年6月2日
目录 第一章绪论 (2) 1.1 题目来源及课题意义 (2) 1.2 自动加料机控制系统的工作原理及技术要求 (1) 1.3 系统的主要技术参数： (1) 第二章方案论证 (2) 2.1 单片机的选择 (2) 2.2 物位传感器的选择 (2) 2.3 存储器扩展电路的选择 (5) 2.4 LED显示电路选择 (7) 2.5．键盘输入电路 (8) 第三章自动加料机主电路 (4) 3.1 系统结构原理图 (4) 3.2 主机电路核心器件介绍 (10) 第四章软件设计 (6) 第五章结论语 (8) 参考文献： (8)
第一章绪论 1.1 题目来源及课题意义 在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起这愈来愈重要的作用，并且，随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。 第二章方案论证 2.1 单片机的选择 20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已投放市场的产品就有50多个系列，尽管单片机的品种很多，但是在我国使用最多的还是Intel公司的MCS—51系列单片机和美国Atmel公司的89C51单片机 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4K bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（ROM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元。功能强大AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。此设计就采用AT89C51。 2.2 物位传感器的选择 2.2.1阻力式料位传感器 为了保护压电元件免受物料损坏和粉尘污染，将驱动和检振元件装在叉体内部，
贴标机的原理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
贴标机的工作原理和相关定义 贴标机用到的定义正标标签贴到包装容器上，标签的中心线与其理论位置的偏差在规定范围内，称为正标。同一包装容器上有多张标签的，应按上述定义求出各自与理论位置的偏差，均应在规定范围内。贴标率按照贴标 贴标机分类 产品的型式分为直线式贴标机和回转式贴标机。 主要分类有：不干胶贴标机，套标机，圆瓶贴标机，啤酒贴标机，半自动贴标机，贴标机，全自动贴标机，自动贴标机，贴标签机，自动粘贴标签机，热熔胶贴标机。 中华人民共和国轻口巨行业标准贴标机 QB/T 2570-2002代替QB/T 3688-199本标准是对原轻工业部发布的专业标准ZB/TY 99035-1990《贴标机》(该标准曾由国轻行〔1999)112号文发布转化标准编号为QB/T 3688-1999，内容不变)的修订。修订内容如下。 —增加了贴三标、贴四标的技术性能指标: —提高了原标准的使用性能指标; —增加了正标、贴标率、损标率、正标率的定义; —提高了产品可靠性指标。 本标准由中国轻工业联合会提出。 本标准由全国制酒饮料机械标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:广东轻工业机械集团有限公司。 本标准主要起草人:张佩珊、何启汝。
本标准自实施之日起，同时代替原国家轻工业局发布的轻工行业标准QB/T 3688-1999《贴标机》 贴标机分类： 按照不同的粘胶涂布方式，可以分为不干胶贴标机、浆糊贴标机（上糊贴标机，胶水贴标机）和热熔胶贴标机几类。 按照自动化程度分，可分为全自动、自动、半自动和手动贴标机几类。 按实现不同的贴标功能分，可分为平面贴标机、侧面贴标机和圆周贴标机类。 贴标机主要有：不干胶贴标机，套标机，圆瓶贴标机，啤酒贴标机，半自动贴标机，贴标机，全自动贴标机，自动贴标机，贴标签机，自动粘贴标签机，热熔胶贴标机。这些产品可完成平面粘贴，包装物的单面或多面粘贴，柱面粘贴，局部覆盖或全覆盖圆筒粘贴，凹陷及边角部位粘贴等等 贴标机的工作原理 工作过程的开始是箱子在传送带上以一个不变的速度向贴标机进给。机械上的固定装置将箱子之间分开一个固定的距离，并推动箱子沿传送带的方向前进贴标机的机械系统包括一个驱动轮，一个贴标轮，和一个卷轴。驱动轮间歇性地拖动标签带运动，标签带从卷轴中被拉出，同时经过贴标轮贴标轮会将标签带压在箱子上。在卷轴上采用了开环的位移控制，用来保持标签带的张力因为标签在标签带上是彼此紧密相连的，所以标签带必须不断起停。 标签是在贴标轮与箱子移动速度相同的情况下被贴在箱子上的。当传送带到达了某个特定的位置时，标签带驱动轮会加速到与传送带匹配的速度，贴上标签后，再减速到停止。
四轴表带自动钻孔机 一简介 四轴表带自动钻孔机控制系统是由海川数控自主研发的 控制系统。硬件组成包括海川自主研发的HC200A4控制器， 人机界面以及接近开关传感器组成。具有自动化程度高，加 工速度快，工作稳定等特点。目前已经多家厂商的机器中正 常应用。 应用背景 随着社会的发展，人们对手表产品的需求日益增多，特别是表带的精密度要求越来越高。鉴于此，海川数控自主研发“四轴表带自动钻孔机系统”。本系统可应用在各种表带钻孔机上。 系统原理及配置 本控制器支持最多6轴联动，24路输入输出。在本绑线系统中,使用了4轴控制机械.运动方式为4轴联动;四轴使用闭环控制，保证了钻孔的准确。 (1)HC200A4控制器 (2)人机界面 (3)接近开关传感器 (4)伺服电机 技术参数 ?
(1) 钻孔速度累计时间可达到1mm/s (2) 支持两种孔位排序模式 (3) 支持两种走到模式 (4) 支持自适应回原点功能及自定义原点功能 (5) 支持伺服报警显示功能 (6) 支持运行速度及回原点速度设定 (7) 支持手动气缸动作方便调机 (8) 支持手动伺服点动及回原点?方便调机 二人机界面使用说明 系统初始化： 设备上电，系统会有一个启动的过程。当这一过程结束后，系统处于初始状态。触摸屏显示首页如图（1-1）所示。 自动操作 首页在此页面上可以进行以下操作。 主界面按一下【主界面】按钮，系统切换到钻孔主界面如图（1-1）所示。 钻孔参数按一下【钻孔参数】按钮，系统切换到钻孔参数页面如图（2-3）所示。 孔位参数按一下【孔位参数】按钮，系统切换到孔位参数页面如图（2-4）所示。 公用参数按一下【公用参数】按钮，系统切换到公用参数页面如图（2-6）所示。 系统参数按一下【系统参数】按钮，系统切换到系统参数页面如图（2-7）所示。
电子信息工程学院 毕业设计开题报告智能跑步机控制系统的设计 学生姓名：刘茂龙 专业：电子信息工程 班级：94020102 学号：2009040201050 指导教师：曹阳 2013 年3 月
开题报告 一、选题的依据和意义 伴随着社会的发展与进步，人们的生活水平的提高，越来越多的的人喜欢在业余时间进行锻炼，跑步机使人们的业余生活得能够更加充实并且有益身心健康，跑步机控制系统的设计也作为跑步机的核心，设计应用数电、模电、单片机及接口技术、C51的编程等知识，可谓知识面含量非常广，但因现代的微电子技术、计算机技术和嵌入式微控制器技术等的飞速发展，让我们做出各种类型跑步机成为可能。目前各大城市都有很多家健身中心，不可或缺的跑步机也引领着时代的脚步。所以智能跑步机控制系统的设计也随着广大用户的需求而变得越发重要，跑步机的设计也在不断地改进和完善。 基于单片机跑步机控制系统主要在于单片机的应用。单片机又名嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller），明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，实现的是对象的智能化控制，这一点是巨型机和网络不可能做到的。其目前的发展趋势主要是CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 开发此项目可以使用户更好的体验跑步机的更多更实际的功能，通过这次毕业课题的设计，一方面，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，同时能够对我所学知识进行一次全面的总结。另一方面，通过大量资料的查阅，使我对跑步机工作原理有了更深入的了解，有助于提高我独立分析问题和解决问题能力，而且还提高我们综合运用知识的能力和改善了我们的知识结构，为以后的工作积累了一定的经验。 二、选题研究的基本内容 要求基于单片机设计一个跑步机控制系统。该跑步机以单片机作为核心部件产生逻辑控制及信号，能够显示跑步者跑步的时间，跑步者消耗的热量，跑步者跑步的速度跑步机坡度可调的功能。通过软件编程，易于实现功能的扩展。 1、设计跑步机能够显示跑步的总时间。 2、设计跑步机能够显示跑步者跑步的速度。 3、设计实现跑步机速度与坡度可以调节。 4、设计跑步机显示跑步者累计消耗的热量。 5、逐步完成各部分电路的设计。 6、完成软件编程。 7、完成硬件电路的仿真及硬件调试等主要任务。
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键词:立体仓库、堆垛机、结构、受力校核。
Abstract Automated multi-layered storehouse, also call for automated warehouse, using three-dimensional warehouse equipment can realize warehouse top rationalization, access automation, operation to handle. Stacking machine is the core of the whole automated warehouse equipment, through manual, semiautomatic operation and automatic operation to put the goods from one place to another place in handling. It is composed of (beam in beam, support), the mobile mechanism, bills, level platform, goods fork and electrical control system structure. This paper is mainly based on a set of laboratory teaching equipment as the basis, the actual for reference and establishing virtual automated multi-layered storehouse stacker system, the author mainly to the stackers classification, a brief introduction about the parts of stacker detailed study of the structure of different stacker first introduction and description, and then through the tunnel stacker integral analysis and design of structure, various parts of each part of the complete stress checking. Keywords: Automated multi-layered storehouse，Stacker,structure，Stress checking
毕业设计开题报告 自动加料机控制系统 系别： 班级： 学生姓名： 指导教师： 年月日
毕业设计开题报告
附页 开题报告内容 （一）主要技术指标 （1）采用AT89S52单片机作为控制器控制步进电机。 （2）用数码管进行显示，用按键进行调整。 （3）使用反射式红外传感器进行工件计数。 （4）可实现步进电机平滑调速、对工件进行计数。 （5）分手动和自动两种工作模式。 （6）自动状态壳实现定时开关，定量开关。 （7）使用L298N电机驱动器对步进电机进行驱动。 AT89S52是一种低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8 KBISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。40个引脚计数器；2个全双工串行通信口；看门狗(WDT)电路和片内时钟振荡器。 （2）工作思路 在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起这愈来愈重要的作用，并且，随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。 本设计的由单片机控制的自动加料系统是根据加料工艺要求，其工作原理是：对传送带中的工件进行计数，可以定时启动电机或停止电机。可以设定产量，使其自动停止。可以改变传送带的传动速度以提高生产效率。使用反射式红外传感器对工件进行计数，一对单位时间内生产产量进行计算。 用单片机来实现生产中的自动加料，须外接电机驱动器，我的设计采用市场上性能稳定驱动能力强的电机专用驱动芯片L298N，这样充分提高了电机的使用效率。更提高了控制电机的能力，减小误差较，减少软件编程的复杂度
深圳市海滨制药有限公司 Shenzhen Haibin Pharmaceutical Co., Ltd 编码/Code ：SOP-MP-3-03-008-02 文件名称/Document Name ： 普通化学药粉针线轧盖灯检岗位清场标准操 作规程 General Chemical Powder Injection Capping Lamp Post Site-Clearing Standard Operating Procedure 文件类别/ Document Category ： 标准操作规程/Standard Operating Procedure 生效日期/ Effective Date ： 页码/ Page No.：1 /8 本文件属于深圳市海滨制药有限公司的版权！机密！ 目的 Purpose 提供粉针线（9号线）自动贴标机的用户需求规范，规定了系统的设计、安装和使用中应实现的功能要求，保证供应商以本规范为依据进行规格选型和功能设计，并为后续的设备确认和验证提供详实依据。 范围 Scope 适用于粉针线（9号线）的自动贴标机购买需求。 职责Responsibility 1 二车间 按照改造区域面积大小及功能设置，配合2010版GMP 要求，提供自动贴标机的环境需求和使用功能要求，对设备的使用条件进行审核。 2 设备动力部 按照自动贴标机操作的生产相关条件要求，对设备进行选型和评估，确保满足二车间提出的各项要求，并审核设备技术要求及参数符合生产使用条件。 3 QA 部 参照2010版GMP 规范要求，对设备的使用条件进行审核，确保满足要求。 4 供应商 提供自动贴标机正常运行所需的所有部件、备件和附属装置，并提供详实的设备安装/运行确认报告（记录），确保设备能安全正常使用。
各专业完整优秀毕业论文设计图纸 海底隧道钻机控制系统设计 课程设计 时间：2014 .12 .22
一、海底隧道自动控制系统框图 由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12)()1(lim )(lim )(2200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()200()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： )1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ)2.(..........121)()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111()()()1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(==
- 1 - 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： 在这里我取K 值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s 左半平面，故K 值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N (s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图: K e e ssn ssr 1 )(,0)(-=∞=∞
. . . . 基于单片机的跑步机启/停控制模块 的软件设计 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2016年04月
摘要 近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对自身的健康也日益关注，健身成为一种流行时尚，健身器材行业也逐步兴起为一个大的消费领域，电动跑步机作为一种重要的健身器材得到了越来越广泛的应用，具有广阔的市场前景。研发具有多功能和高附加值的人性化科学化的电动跑步机具有重要的现实意义。 电动跑步机的电控系统是整个跑步机运转的核心，它需要具有简单接口界面、电机调速和心率功能。本论文以电动跑步机控制系统为对象，以实用、廉价、高性价比和高安全性为目标，以改进型51系类单片机STC89C52为控制核心，完成了无刷直流电动机调速系统硬件设计、电动跑步机手握式红外心率计软硬件设计和电控系统部分软件开发等任务。 首先，文章叙述了跑步机的基本结构和工作原理，对其调速原理和调速方法进行了理论分析，建立了转速、电流反馈控制的直流调速系统的动态静态模型，并实际分析跑步机特殊负载的性质，确保跑步机的安全性和舒适性。并依据此基本控制策略，对电动跑步机无刷直流电动机的调速系统进行了硬件实现并画出相应的电路原理图。其次，文章介绍了电动跑步机附加的电子心率计的软硬件开发。最后，开发部分系统软件。 关键词：电动跑步机；数码管；控制系统
Abstract In recent years, with the development of social economy and people living standard rise, people is increasingly concerned on their health, fitness has become a popular fashion, fitness equipment industry also gradually rise to a big consumption, electric treadmill as an important kind of fitness equipment has been more and more widely used, has a broad market prospect. R&d has multifunction and high value-added human scientific electric running machine has important practical significance. Electric treadmill of electronic control system is the core of the treadmill running, it needs to have simple interfaces, motor speed and heart rate function. By electric treadmill control system as an object in this paper, with practical, cheap, high cost performance and high security as the goal, with the modified 51 series of single chip microcomputer AT89S51 as the core, to complete the brushless dc motor speed control system hardware design and running of electric tractor driver grip type infrared heart-rate monitor software and hardware design and electric control system part of the software development tasks. First of all, the article describes the basic structure and working principle of BLDCM, the speed control principle and control method are analyzed in theory, established the speed and current feedback control of dynamic and static model of dc speed regulating system, and the actual analysis of the nature of the special load running machine, to ensure the safety and comfort of running machine. According to the basic control strategy of electric treadmill brushless dc motor speed control system for the hardware implementation and draw the corresponding circuit principle diagram. Secondly, this paper introduces the electric treadmill additional electronic heart-rate monitor hardware and software development. Finally, part of the system software development. Keywords：electric treadmill; digital control system; control system
立体车库堆垛机机械结构设计 学生姓名：郑超李昭白鹤鹏封二佳 学院：机械工程学院 专业年级：机械10级 指导教师：单根立 2014年 1 月6 日
目录 摘要 (4) 前言 (5) 第一章绪论 (4) 1.1自动化立体仓库的起源与发展 (6) 1.2 课题的提出及主要任务 (7) 1.2.1 课题的提出 (7) 1.2.2 课题的主要任务 (7) 第二章堆垛机的分类 (8) 2.1 巷道式堆垛机的分类 (8) 2.1.1 巷道式单立柱堆垛机 (8) 2.1.2 双立柱巷道堆垛起重机 (9) 2.1.3 桥式堆垛起重机 (9) 第三章堆垛机门架的结构设计计算 (10) 3.1堆垛机各个部分运动速度计算 (10) 3.1.1行走速度 (10) 3.1.2升降速度 (11) 3.1.3货叉的伸缩速度 (11) 3.2额定数据表 (12) 第四章减速电机的选取 (12) 4.1行走装置的减速电机的选取 (12) 4.2升降电动机的选用 (13)
4.3伸缩运动电机的选用 (14) 第五章堆垛机伸缩货叉机构的校核 (14) 5.1叉架的受力分析计算 (15) 第六章结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)
摘要 自动化立体仓库，也叫自动化立体仓储，利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化，存取自动化，操作简便化。堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备，通过手动操作，半自动操作和全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处。它由机架（上横梁，下横梁，立柱），水平行走机构，载货台，货叉及电气控制系统构成。 本文主要是通过对一套实验室教学装置为基础，以实际为参考而建立的虚拟自动化立体仓库堆垛机系统，作者主要对堆垛机的分类进行简要的介绍，对堆垛机的各个部分的结构进行详细的研究首先对不同堆垛机简介和描述，然后通过巷道堆垛机进行整体分析并设计各个部分的结构，完成对各个部分的受力校核。 关键字：立体仓库堆垛机结构受力校核
机器人自动喷涂设计方案 1、设计思想 金属喷涂设备采用机器人自动喷涂，利用电动转台运输工件及辅助机器人喷涂。 2、设计思想概述 2 .1金属喷涂设备的组成 设备由火焰喷涂设备、机械手（瑞士ABB）、电动转台，及管路组成。 2.1.1、火焰喷涂设备的组成及相关技术数据 火焰喷涂设备的组成： 由丝材火焰喷枪与24V电动输送系统组成
5、工作原理： 火焰喷涂设备的气体金属线材喷枪是采用氧-乙炔气为热源，电马达为动力，将单根金属丝不断地送入高温火焰区熔化后雾化，喷向经过预处理的工件表面，形成涂层的一种专用设备。本设备具有送丝精确，稳定，用气量少。涂层质量优良，特别适合喷涂高熔点的金属丝材和机械零部件的修复工作。 3、机械手自动喷涂系统 采用瑞士（ABB）进口机器人， IRB 4600的精度为同类产品之最，其操作速度更快，废品率更低，在扩大产能、提升效率方面，将起到举足轻重的作用，尤其适合弧焊、喷涂等工艺应用。其高精度由专利的TrueMoveTM运动控制软件实现。 IRB4600采用优化设计，机身紧凑轻巧，节拍时间与行业 标准相比可缩减多达25%。专利的QuickMoveTM运动控制 软件使其加速度达到同类最高，并实现速度最大化，从而
提高产能与效率。 IRB 4600工作范围超大，安装方式灵活，可轻松直达目标 设备，不会干扰辅助设备。优化机器人安装，是提升生产 效率的有效手段。模拟工艺布局时，灵活的安装方式 更能带来极大的便利。 ABB工业机器人防护计划之周全居业内领先水平。IRB4600标准型达到IP67防护等级，该机型机身紧凑，荷重能力强，设计优化，适合弧焊、物料搬运、喷涂、上下料等目标应用。可灵活选择落地、壁挂、支架、斜置、倒置等安装方式。该产品灵敏可靠，故障率低等优点，根据不同需要的喷涂产品，选择预先设定好的程序，在人机界面上选择需要的程序，机器人自动完成喷涂的整个流程。 机器人固定在金属喷涂房室内，臂展2410mm，采用专用夹具固定火焰喷枪结构。机器人＋专有喷涂软件构成，达到更好的喷涂效果。 电动转台采用变频器控制，匀速转动，把待喷工件按固定位置放在旋转转台上面，启动火焰喷枪装置，机器人就位，此时，电动转台匀速转动，机器人按照预先设定程序运行，完成整套喷涂过程。 火焰喷涂系统采用电动送丝装置，火焰喷枪安装在机器人喷涂臂上，喷枪上部安装自动点火装置。供气系统装置布置在室外，供气管路采用无缝钢管供气，管路安装防回火装置与调压阀。氧气存放区放置在车间内部、乙炔存放区放置在车间外部，存放区制作防倒装置，
自动加料机控制系统资料毕业论文 目录 第一章绪论 (1) 1.1 题目来源及课题意义 (1) 1.2 自动加料机控制系统的工作原理及技术要求 (1) 1.3 系统的主要技术参数： (1) 第二章方案论证 (2) 2.1 单片机的选择 (2) 2.2 物位传感器的选择 (3) 2.3 存储器扩展电路的选择 (5) 2.4 LED显示电路选择 (7) 2.5．键盘输入电路 (8) 第三章自动加料机主电路 (10) 3.1 系统结构原理图 (11) 3.2 主机电路核心器件介绍 (10) 3.3 显示电路 (18) 3.4 继电器控制电路 (22) 3.5 键盘及显示电路 (23) 3.6 外部存储器扩展电路 (27) 3.7 看门狗MAX813L电路 (30) 3.8 料位开关 (32)
第四章系统的抗干扰及可靠性 (35) 第五章软件设计 (36) 第六章结论语 (38) 参考文献： (39) 附录A：系统框图 (40) 附录B：系统硬件框图 (41) 程序清单： (41) 第一章绪论 1.1 题目来源及课题意义 在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起这愈来愈重要的作用，并且，随着生产和科学技术的发展，自动化水平也越来越高。自动控制利用控制装置使被控对象的某个参数自动的按照预定的规律运行。本设计的自动加料机控制系统就是采用自动控制技术来实现功能的，这样就大大提高了工作的效率，整个过程又快又稳。
1.2 自动加料机控制系统的工作原理及技术要求 本设计的由单片机控制的自动加料系统是与料斗式干燥机配套的加料系统。根据加料工艺要求，其工作原理是：先将真空管关闭，启动电机，用低真空气流将塑料树脂粒子送入真空管，电机停转，再将粒子排入料斗，如此循环。 在设计的控制系统中，可用一个电机控制两个加料生产线，由方向阀切换。两个生产线既可单独运行，也可同时运行。假如两者同时运行，当一生产线输送结束后，判断到另一个生产线排料已经结束，那么，电机不停转而方向阀换向，从而为另一个生产线送料。这样可以发挥控制系统和电机的效率，从而实现供料自动化。 控制系统的控制器有单片机89C51和扩展电路组成，单片机控制继电器，继电器控制交流接触器，又由接触器控制电机等执行机构的运动。本控制系统可以根据送料工艺的需要，设置两条生产线的输送、排料、满料、空料等参数值，也可装载系统前次工艺参数值。 1.3 系统的主要技术参数： （1）用一台电机控制两条生产线 （2）要能检测到满料状态，并显示出输送、排料、满料时间 （3）时间误差：0.1秒 （4）具有抗干扰能力 第二章方案论证 2.1 单片机的选择 20世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速，就通用单片机而言，世界上一些著名的计算机厂家已投放市场的产品就有50多个系列，数百个品种。目前世界上较为著名的8位单片机的生产厂家和主要机型如下： 美国Intel公司：MCS—51系列及其增强型系列
光机电一体化课程设计 题目：变频器控制与通信 院别：机电学院 专业：机械电子工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
基于PLC控制的自动贴标机设计 ——变频器控制与通信 摘要 变频器（VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。 本课程设计主要讨论变频器与可编程控制器(PLC)通信原理，介绍变频器的控制方式、PLC与变频器远程通信控制的硬件连接等。选用三菱FX2N型PLC及三菱FR-S500变频器，介绍串行通信技术在贴标机交流变频调速控制系统中的应用，并通过相应的部分通信控制程序来说明利用可编程控制器实现串行通信编程设计方法。 关键词：通信协议；变频器；PLC；控制
目录 前言 (3) 一.变频器的选用 (4) 二.变频器的控制方式 (5) 三.PLC与变频器远程通信控制的硬件连接 (5) 四.变频器的远程控制原理 (6) 五.对变频器远程控制时参数的设定 (8) 六.对变频器远程控制的软件设计 (8) 七.变频器仿真 (9) 八.心得体会 (14) 附录： (16)
前言 变频器调速是集自动控制、微电子、电力电子、通信技术于一体的技术，它因很好的调速、节能性能, 在各行业中获得了广泛的应用。PLC是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置，它具有体积小、组装灵活、编程简单、抗干扰能力强和可靠性高等优点。现代工业生产的许多领域将变频器与PLC相结合使用, 借助于 PC或(HMI)可以对自动化设备进行智能控制。随着网络技术的发展，PLC既可以独立地对自动化设备进行控制，也可以作为工作站与整个工厂网络系统的各个单元进行信息交换，有利于“无人化”工厂的实现。
海底隧道钻机控制系统设计 （此文档为word格式，下载后你可任意修改编辑）一、海底隧道自动控制系统框图
由题已知条件，设N(s)=0，则系统在给定信号R(s)下的闭环传递函数()Φer s 为： 可求得系统在给定信号R(s)时的稳态误差为： K s s s R s s s sE e s s ssr +++==∞→→12) ()1(lim )(lim )(2 200 当R(s)=0时，在扰动信号N(s)作用下的系统闭环传递函数()Φen s 为： 到此可求得系统在扰动信号N(s)作用下的稳态误差为： () ()20 ()lim lim 12S ssn S s s sN e sE s s k →→-∞==++ 由（1），（2）两式可得在R(s)和N(s)作用下系统的输出为： 二、接下来根据不同的K 值MATLAB 绘制时域仿真曲线 在单位阶跃输入的N(s)，R(s)时有： 此时的输入稳态误差和扰动稳态误差为： ) 1..(..........1211)()(2)(K s s K s s R s E s er +++==Φ) 2.( (121) )()(2)(K s s s N s E s en ++-==Φ22111 ()()() 1212K s C s R s N s s s K s s K +=-++++s s N s s R 1)(,1)(= =e e ssn ssr 1 )(,0)(- =∞=∞
在这里我取K值分别为1，20，60，100，120，150，单位阶跃输入以及单位阶跃扰动下的系统框图和响应分别为（Δ=2）： （注：由系统的稳定性和闭环传递函数可知，极点必须位于s左半平面，故K值必须大于0） 下面的分析中将输入响应和扰动响应进行分开讨论。 （1）K=1系统的模拟框图为: 在N(s)=0时得到的单位阶跃响应曲线，如下图:
随着人们生活水平的提高，人们对身体越来越关爱， 更多地进行体育锻炼。健身器材作为进行健身活动的重要 工具之一，越来越受到人们的喜爱。跑步是最方便、最简 单的有氧健身锻炼方式，它可以促进人体血液循环，增强 心肺功能，发展肌肉力量，在慢跑时更能消耗人体脂肪; 在健身运动中，跑步最受人们的喜爱，跑步机成为人们最 受欢迎的健身器材。 人机工程学是本世纪50年代发展起来的一门新兴 学科，它由人体科学、工程技术、环境科学、安全科学和 社会科学等交叉而形成。人机工程学研究人和机器及环境 的相互作用，把人的因素作为产品设计的重要条件和原 则，使设计出的机器操作简便、省力、安全、可靠高效、 舒适。当前，人机工程学的研究和应用越来越广泛。人机 工程学的研究成果对于电动跑步机的设计有着非常重要 的意义。在人机这一系统中，人是核心因素，电动跑步机 的设计应符合人的生理，心理特点，在这方面的考虑失误， 可能会影响人们的健身效果，甚至会影响人们的安全、健 康。1 人体尺寸百分位数运用的基本原则电动跑步机的设计应符合人体的尺寸，这是很容易理解的。但是由于受人的年龄、性别、种族、地区等因素 的影响，人的身材大小各不相同，那么该用哪一种身材的 人作为跑步机设计的依据？在对人群进行统计性的人体
尺寸测量时，各种身材的人频数分布状态（出现率）用百分位数表示。在国标GB10000中分别给出了不同年龄段第1、5、10、50、90、95、99百分位的人体尺寸，在跑步机设计中，常用的是18~60岁年龄组的第5百分位数和第95百分位数，它考虑了绝大多数的使用者群体。 按人体尺寸确定相关结构与空间的尺寸的原则为： （1）容空间尺寸设计按第95百分位数（P95） 包容空间是指以人为中心，包容人体（或某部分）的 空间。例如：最小作业空间（区域）、通道、维修空间、肢体自由活动空间、门、舱口等，对于这类空间，要求其能包容大多数人，按大身材人设计，小身材的人当然也就包括在内。 （2）被包容空间尺寸设计按第5百分位数（P5） 被包容空间是指以人为中心，被人体（或某部分）所 包容的空间。例如，肢体的可及范围、椅面高度、搬运物的宽度等，对于这类空间，应使小身材（P5）能包容其空间，大身材人当然也就没有问题。 （3）最佳工作区位置尺寸按第50百分位数（P50） 在包容与被包容关系中，要求空间适应人的极限状
基于PLC的立体仓库堆垛机控制系统 设计毕业论文 目录 1 绪论 (2) 1.1 自动化立体仓库的概述 (2) 1.2 堆垛机概述 (2) 1.3 本设计主要研究容 (3) 1.4 堆垛机技术的研究现状 (4) 2 系统总体设计 (4) 2.1 控制技术要求和系统总体设计 (4) 2.2 位置定位 (5) 2.3 堆垛机的控制方式 (7) 3 硬件设计 (7) 3.1 硬件设计控制原理分析 (7) 3.2 硬件设计PLC选型及其资源配置 (8) 3.3 元器件的选型 (9) 4软件设计 (19) 4.1控制系统PLC程序流程 (19) 4.2 PLC的I/O资源配置 (20) 4.3控制系统软件设计及其程序说明 (21) 5 系统调试 (26)
5.1 硬件部分的调试 (26) 5.2 软件部分的调试 (26) 6总结 (27) 参考文献 (28) 附录 (29) 致谢 (33) 1 绪论 1.1 自动化立体仓库的概述 在现代物流系统中，自动化立体仓库是一个重要的组成部分，它是一种新型的仓储技术。自动化立体仓库又称为自动存储/检索系统（Automated Storage &Retrieval System，AS/RS）。它是物料搬运和仓储科学中的一门综合科学技术工程。它以高层货架为主要标志，配以成套的先进搬运设备，以先进的计算机控制技术为主要手段，由此组成高频率、大容量的科学存储，以适应现代化生产、物资交流和仓储的需求。 1.2 堆垛机概述 堆垛机是自动化立体仓库系统的重要组成部分，它是整个系统的执行部件，存货时将货物从出入货台准确的存放到货位里，取货时将货物从货位中取回到出入货台。无论何种类型的堆垛机，一般都由水平行走机构、起升机构、载货台及货叉机构、机架和电气设备等基本部分组成。它是在所谓高层、高速、高密度储藏的概念下的产物。尽管各厂家各有独创，结构形式有些差异，但可以说小异，所有的堆垛机都不外乎由机架、载货台、伸缩货叉、轨道和控制系统等部分组成。 1.2.1 堆垛机的发展 初期的立体仓库使用的堆垛机以桥式起重机为基础，这种堆垛机是从起重机的大梁上悬挂一个门架，利用门架的上下和旋转来搬运货物。1960年左右在美国出现了巷道式堆垛机，随后巷道式堆垛机逐渐替代了受重量和跨度限制的桥式堆垛机。1967年日本安装了高度10~15米的高层堆垛机，1969年出现了联机全自动化仓库，我国是在上世纪70年代初期开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓
喷涂机器人控制系统初步方案 一、控制系统组成框图 本控制系统采用了以PC104为核心，以步进电机驱动网为低层控制通道的开放式控制器。下图是整个控制系统的组成框图。
二、PC104模块选型 采用PC104是因为它有如下特点：结构小巧紧凑, 仅96 mm ×90 mm面积内集成了PC 机所有功能；采用自栈接的母线结构，级联牢固，易于扩充；整机功耗低；兼容性好，可以借鉴PC机成熟技术；外设丰富，应用简单。 本控制系统PC104模块选用研华PCM-3343F。其组成如下：核心模块DM&P V ortex86DX 的高性能低功耗CPU 模块，CPU 速度1.0 GHz，带有浮点运算单元，在板集成了256MB DDR2 SDRAM（最大可支持512MB）、显示控制器（支持LCD显示，最高分辨率为1024×768），以太网控制器等。带有PA TA硬盘接口1个，PC104扩展插槽1个，KB/MS插槽1个，USB2.0接口4个，16位GPIO口，RS-232接口3个，RS-232/422/485接口1个。 选择该嵌入式主板时，应注意： 1）购买时，要求将系统内存升级到512MB； 2）购买时，要求配齐以下配件： ①键盘及鼠标的接口线共2根（编号及图片如下）； p/n: 1703060053p/n: 1700060202 ②VGA接口线1根（编号及图片如下）； p/n: 1700000898
③US B×2接口线1根（编号及图片如下）； p/n: 1703100260 ④RS-232×2接口线1根（编号及图片如下）； p/n: 1701200220 ⑤RS-422/485接口线1根（编号及图片如下）；p/n: 1703040157 ⑥IDE接口线1根（编号及图片如下）； p/n: 1701440350 ⑦外接Li电池1个（编号及图片如下）； p/n: 1750129010
自动加料系统使用说明 一、概述 本系统采用西门子S7-200PLC作为主控制器，西门子高精度伺服驱动器和伺服电机控制加料机前后和左右的精确定位，西门子彩色触摸屏作为人机界面，操作简单，变频器控制下料量。 二、操作说明 1.手动操作：将手动/自动开关旋到手动位置，按下手动启动按钮，手动指示灯 亮，这时进入手动工作模式。控制杆可以控制加料机前后左右运动，但前后左右向不能超过行程开关，向左和向后不能超过参考点光电开关。按下手动下料按钮，皮带运转。按下手动壁震按钮，震动启动。 2.自动操作：自动操作需要先进行原点搜索。可以手动搜索或是自动搜索。 手动搜索方法是：将手动/自动开关旋到手动位置，按下手动启动按钮，手
动指示灯亮，这时进入手动工作模式。将加料机向后运行到前后参考点光电开关处，再向左运行到左右参考点接近开关处；进入原点搜索界面，观察前后参考点和左右参考点都是绿色，按原点确定按钮，原点确定指示变为绿色，原点搜索完成。 自动搜索方法是：将手动/自动开关旋到自动位置，进入原点搜索界面，按原点搜索按钮，加料机自动向后和向左运行到参考点位置，按确定按钮，原点确定指示变为绿色，原点搜索完成。 如果参考点失效，加料机运行到了前后左右的限位开关处则报警停机。 在主画面上按启动按钮，系统逐步自动工作。按停止按钮，系统执行完当前步停止。如果按急停按钮，系统立即停机，但下次启动时需要重新进行原点搜索。 主画面中显示总步数、当前步数、当前脉冲数（当前步需要走的脉冲数）、下料点R(左右运动电机主轴到下料点的距离)、方向（当前运行步的方向）。
自动工作过程中，自动加料机受炉内液位的控制，当液位高于设定也为时，系统自动停止，当液位低于设定下限时，系统自动启动。 三、参数设置 电机每转脉冲数：固定值2000。 手动左右速度：手动操作时的左右电机转速。 手动前后速度：手动操作时的前后电机转速。 原点搜索左右速度：原点搜索时的左右电机转速。 原点搜索前后速度：原点搜索时的前后电机转速。 自动左右速度：自动工作时左右运动的线速度。 自动前后速度：自动工作时前后运动的线速度。 左右每圈脉冲数：左右主轴转动一周需要的脉冲数。 前后每米脉冲数：前后运动1米需要的脉冲数。