东北大学自动化专业毕业设计手册

自动化专业毕业设计自动化专业毕业设计随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛应用。

自动化专业的学生在大学期间需要完成一项毕业设计，这是他们将所学知识与实际应用相结合的机会。

本文将探讨自动化专业毕业设计的重要性、设计内容的选择以及设计过程中可能遇到的挑战。

一、毕业设计的重要性毕业设计是自动化专业学生将所学知识应用于实践的重要环节。

通过毕业设计，学生能够加深对自动化技术的理解，并掌握相关的设计和实施能力。

此外，毕业设计也是学生展示自己所学成果的机会，能够提升自己在就业市场上的竞争力。

二、设计内容的选择在选择毕业设计内容时，学生可以根据自己的兴趣和专业方向进行选择。

以下是一些常见的自动化专业毕业设计内容：1. 控制系统设计：设计一个能够实现特定功能的控制系统，如温度控制系统、流量控制系统等。

2. 机器人设计：设计一个能够完成特定任务的机器人系统，如智能家居机器人、工业生产线机器人等。

3. 自动化生产线设计：设计一个能够提高生产效率和质量的自动化生产线，如汽车生产线、电子产品生产线等。

4. 数据采集与处理系统设计：设计一个能够采集和处理特定数据的系统，如环境监测系统、物流管理系统等。

5. 智能交通系统设计：设计一个能够提高交通安全和效率的智能交通系统，如智能交通信号灯控制系统、智能车辆管理系统等。

三、设计过程中可能遇到的挑战在进行毕业设计的过程中，学生可能会遇到一些挑战。

以下是一些常见的挑战以及应对方法：1. 技术难题：毕业设计往往需要解决一些技术上的难题。

学生可以通过查阅文献、与老师和同学讨论等方式来解决问题。

2. 时间管理：毕业设计需要花费较长的时间进行设计、实施和测试。

学生可以制定详细的计划，并合理安排时间，以确保项目按时完成。

3. 资源限制：在进行毕业设计时，学生可能会面临资源有限的情况，如设备、材料等。

学生可以寻求学校或实验室的支持，或者通过合作与其他专业的学生共享资源。

四、总结自动化专业毕业设计是学生将所学知识与实际应用相结合的重要环节。

2. 课程（毕业）设计（论文）撰写的内容与要求2.1 题目题目应简短、明确、有概括性，并能恰当、准确的反映本论文的研究内容。

题目不超过25个字，除非确有必要，一般不设副标题。

2.2摘要与关键词2.2.1 摘要摘要是论文内容的简要陈述，是一篇具有独立性和完整性的短文。

摘要应包括论文的创新见解、主要论点及理论与实际意义。

摘要中不宜使用公式、图表、不标注引用文献编号。

避免将摘要写成目录式的内容介绍。

2.2.2 关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用词条。

关键词一般列3—5个，按词条的外延层次排列（外延大的排在前面）。

2.3 正文正文包括绪论、正文主体与结论等部分。

2.3.1 绪论绪论一般作为第一章。

绪论应包括：本设计（论文）的目的与实际意义；对所研究问题的认识及要达到的技术要求；本设计（论文）的主要研究内容；简述本课题在国内外文献综述；有时也简单介绍研究方法、材料的依据等。

2.3.2 论文主体论文主体是论文的主要部分，应结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。

论文主体的内容应包括以下各方面：本研究内容的设计原理及总体方案设计与选择论证；本研究内容的各部分的（包括硬件和软件）设计计算；本研究内容试验方案设计的可行性、有效性以及试验数据处理及分析；本研究内容的理论分析。

对本研究内容及成果应进行较全面、客观的理论阐述，应指出本研究内容中的创新、改进与实际应用之处，阐述本课题研究中尚存在的问题及进一步开展研究的见解和建议。

对于将其他领域的理论、结果引用到本研究领域者，应说明该理论的出处，并论述引用的可行性与有效性。

2.3.3 结论学位论文的结论单独作为一章排写，但不加章号。

结论是对整个论文主要的成果的总结。

在结论中应明确指出本研究内容的成果，或新见解、新观点，对其应用前景和社会经济价值等加以预测和评价，并指出今后进一步在本研究方向进行研究工作的展望与设想。

结论内容一般在2000字以内。

毕业设计（论文）基于PLC的模糊PID水箱液位控制系统设计系别自动化工程系专业名称测控技术与仪器班级学号5080926学生姓名杨微指导教师吕江涛2012年6月15日基于PLC的模糊PID水箱液位控制系统设计摘要常规PID控制器结构简单、稳定性好、工作可靠，被广泛应用于过程控制中，但常规的PID在系统参数、工作环境发生变化时往往不能获得较好的控制效果。

采用基于PLC 知识和不依赖精确数学模型的模糊控制来解决这类问题。

本文首先通过机理法建立液位控制系统水箱的数学模型，为了改善调节过程的动态特性，采用串级控制，主调节器用模糊控制，副调节器采用PID控制。

根据液位系统的特征，选取合适的模糊控制规则和隶属度函数，建立模糊控制规则查询表，设计PID控制器和模糊控制器，将设计好的串级系统在Simulink软件上进行仿真，比较常规PID 控制器和模糊PID控制器的控制性能。

通过西门子SIMATIC S7-300 PLC 。

，将设计好的液位控制系统进行仿真。

实验表明模糊控制器具有良好的动、静态控制效果。

关键词：过程控制，PID控制，模糊控制，PLC，力控组态软件Based on PLC fuzzy PID water level control system designAuthor：Yang WeiTutor：Lv JiangtaoAbstractThe conventional PID controller simple structure, good stability, reliable working, are widely used in process control, but the conventional PID parameters in the system, working environment change often cannot obtain the good control effect. Based on PLC knowledge and not rely on the accurate mathematical model of fuzzy control to solve the problem.This paper first through the mechanism of water level control system method to establish the mathematical model, in order to improve the dynamic characteristics of the regulatory process, the cascade control, regulation is the fuzzy control, vice regulator PID control. According to the characteristics of liquid level system, to select the suitable fuzzy control rules and membership functions, establish the fuzzy control rules lookup, PID controller and fuzzy controller design, the design good ship machine system in Simulink software, and simulation is the conventional PID controller and fuzzy PID controller control performance.Through the Siemens SIMATIC S7-300 PLC programming system and the force control configuration software design of the Siemens PLC conventional PID systems and fuzzy PID control algorithm. Through the configuration software force charged with real-time monitoring level changes, Will design good level control system was simulated. Experiments show that the fuzzy controller has good dynamic and static control effect.Key Words: Process control, PID control, Fuzzy control, PLC, Force contro目录1 绪论 0过程控制概述 0模糊控制理论的产生和发展状况 (1)PLC的特点及发展状况 (2)PLC的特点 (2)PLC技术发展动向 (4)可编程控制器的硬件组成 (5)课题研究的主要内容与论文结构 (5)课题研究内容 (5)论文结构 (6)2 水箱液位控制系统设计及模型分析 (6)水箱液位串级控制系统设计 (6)水箱液位控制系统组成及工作原理 (8)双容水箱数学模型建立与分析 (9)3 PID控制和模糊控制 (13)PID控制 (13)PID简述 (13)数字式PID控制算法 (15)模糊控制 (17)模糊控制器的基本结构 (17)模糊集合 (19)隶属度函数及其确定 (21)模糊推理 (23)液位模糊控制器的设计 (24)4 系统硬件设计 (30)西门子S7-300PLC (30)液位控制系统组成 (31)5 PLC编程实现 (34)西门子S7-300编程基础 (34)STEP7编程 (35)控制算法的实现 (37)程序流程图 (37)梯形图程序 (39) (42)常规PID与模糊PID控制器性能比较 (43)用MATLAB模糊逻辑工具箱设计模糊控制器 (43)SIMULINK仿真 (45)结论 (47)致谢 (48)参考文献 (49)附录 (51)1绪论过程控制技术是利用测量仪表、控制仪表、计算机、通信网络等技术工具，自动获得各种变量的信息，并对影响过程状况的变量进行自动调节和操作，以达到控制要求等目的的技术。

自动化工程学院毕业设计说明书（论文）撰写规范格式毕业设计(论文)是学生毕业前最后一个重要学习环节，是学习深化与升华的重要过程。

它既是学生学习、研究与实践成果的全面总结，又是对学生素质与能力的一次全面检验。

为了保证自动化专业本科生毕业设计(论文)质量，在学校相应规范的基础上，特制定本专业毕业设计说明书（论文）撰写的一般规范如下：一、论文（设计说明书）的文字量要求整篇论文（设计说明书）字数一般不少于10000字，要求计算机打印。

二、论文（设计说明书）撰写规格要求1.文字、符号论文（设计说明书）撰写文字要规范，汉字须使用国家公布的规范字。

中文的标点符号应按新闻出版署公布的“标点符号用法”使用。

文稿内容要完整准确，有关实验数据表格、图示和照片的表达一定要规范化。

实验结果已用图表示了的一般不再列表。

图表中所述内容不必在正文中再做说明，应尽量避免重复。

每个图表必须要有图表序号和图表名称。

2.名词、名称科学技术名词术语采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部颁标准中规定的名称，尚未统一规定或叫法有争议的名称术语，可采用惯用的名称。

使用外文缩写词时，首次出现时应在括号内注明其含义。

外国人名一般采用英文原名，按名前姓后的原则书写。

比较熟知的外国人名（如牛顿、达尔文、马克思等）可按通常标准译法写译名。

3.量和单位量和单位必须按照中华人民共和国的国家标准采用，以国际单位制（SI）为基础。

非物理量的单位，如件、台、人、元等，可用汉字与符号构成组合形式的单位，例如件/台、元/km。

4.数字测量统计数据一律用阿拉伯数字，但在叙述不很大的数目时，一般不用阿拉伯数字，如“三力作用于一点”，不宜写成“3力作用于1点”。

大约的数字可以用中文数字，也可以用阿拉伯数字，如“约一百五十人”，也可写成“约150人”。

5.标题层次标题层次应有条不紊，整齐清晰。

章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法，第一级为“第1章”、“第2章”、“第3章”等，第二级为“2.1”、“2.2”、“2.3”等,第三级为“2.2.1”、“2.2.2”、“2.2.3”等，但分级阿拉伯数字的编号一般不超过三级，两级之间用下角圆点隔开，每一级的末尾不加标点。

自动化专业毕业设计自动化专业毕业设计700字本次毕业设计的主题是基于PLC的自动化控制系统设计。

随着工业自动化的快速发展，PLC（可编程逻辑控制器）作为现代自动化控制系统的核心设备，在工业生产中得到了广泛应用。

本次设计旨在设计一套能够实现对某个厂房内的生产流程进行自动化控制的系统。

首先，需要对厂房内的生产流程进行分析和了解。

通过与厂方进行沟通和实地考察，了解原有的生产流程及其存在的问题。

在这个基础之上，结合PLC的功能和特点，设计一个能够提高生产效率和质量的自动化控制系统方案。

其次，需要对所需的PLC进行选型。

根据生产流程的特点和要求，综合考虑PLC的性能、稳定性、可靠性以及价格等因素，选择合适的PLC品牌和型号。

然后，进行PLC程序的设计。

根据生产流程的要求，分析不同设备之间的关系和信号传递的逻辑，编写PLC程序。

程序中要包含各种输入输出的配置、开关逻辑的实现以及报警和故障处理等功能。

接着，进行PLC的硬件布线和搭建。

根据实际情况，设计PLC的输入输出模块的布线，并进行连接。

确保PLC与各类传感器、执行器等设备之间的正常通信和控制。

最后，进行系统的调试和测试。

通过模拟真实工况，进行系统的功能验证和性能测试。

同时，对可能出现的问题和异常进行跟踪和处理，确保系统的稳定性和可靠性。

在整个设计过程中，需要充分考虑安全性、可维护性和可扩展性等方面的要求。

同时，需要结合现有的技术和资源，合理规划和利用，以满足设计的要求。

总之，通过本次毕业设计，我将对自动化控制系统的设计和实现有更深入的了解和掌握。

同时，也能够更好地应用所学的理论知识，提高解决实际问题的能力。

希望通过努力，能够顺利完成毕业设计，并取得满意的成果。

摘要本设计在进行了一系列的实地考察后，根据现实的工程需求，加上对可编程控制器的理解和分析，采用可编程序控制器（Programmable Controller，简称PLC）来实现YL-335B的设计步骤，着重对软件开发与调试，完成了装配做了介绍，完成了YL-335B的硬件配置和软件设计。

本设计共分三部分，其中第一部分对YL-335B做了简要介绍，并结合实际地考察经验，对本次设计做了简要的分析设想。

第二部分根据毕业设计要求，结合自己的实践经验，提出了YL-335B合理设计方案，并对设计步骤做了进一步的介绍。

另外对资源的配置做了介绍。

第三部分对YL-335B软件进行了细致的解读。

整个设计，对具体的模拟过程做了详细的叙述，并配有画面，使整个设计形象，完美，使用。

本设计通过软硬件之间的配合与调试，从而达到工业设计的要求，实现设备装置的自动化控制关键词：YL-335B；PLC；变频器；触摸屏ABSTRACTIn the design of a series of field visits, according to the reality of demand, in addition to the understanding and analysis of the programmable controller, the programmable controller ( Programmable Controller, referred to as PLC ) to realize the design procedure of YL-335B, focusing on software development and debugging, the completion of the assembly is introduced, completed the hardware configuration and software design of YL-335B.The design consists of three parts, the first part of the YL-335B are briefly introduced, and combined with the actual research experience, analyzes briefly the idea of the design. The second part according to the graduation design, combining with my own experience, put forward reasonable design scheme of YL-335B, and made a further introduction to the design steps. In addition to the allocation of resources is introduced. The third part makes a detailed analysis on YL-335B software. The whole design, detailed describes the simulation process in detail, and with a screen, the image of the entire design, perfect, use.With the design of software and hardware debugging through, so as to meet the requirements of industrial design, automation control equipment.Keywords: YL-335B; PLC; inverter; touch screen目录绪论 (3)1课题研究前的了解 (3)2课题研究的目的和意义 (3)第1章YL-335B自动化生产线实训考核装备概述 (4)1综述 (4)2YL-335B基本组成 (4)3YL-335B的基本功能 (4)3.1 供料单元的基本功能： (4)3.2 加工单元的基本功能： (4)3.3 装配单元的基本功能： (5)3.4 分拣单元的基本功能： (5)3.5 输送单元的基本功能： (5)4YL-335B的特点和实训项目 (5)5YL-335B的电气系统 (5)6人机界面 (6)7供电电源 (6)8气源处理装置 (7)第2章设备核心技术 (8)1西门子PPI通信 (8)2传感器检测技术 (10)3MM420变频器 (12)3.1 参数号和参数名称 (12)3.2 参数设置方法 (12)4组态触摸屏技术 (13)第3章YL-335B设计原理 (15)1气动控制设计原理图 (15)2PLC控制系统设计 (17)3PLC硬件接线图 (21)4 梯形图见附录 (27)5调试与运行 (27)第4章发展与展望 (29)辞谢： (30)参考文献 (30)附录 (30)绪论1课题研究前的了解现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。

自动化毕业设计自动化技术的应用在各个领域都取得了巨大的成就，对于提高生产效率、减少人工劳动、提升质量等方面都有很大的帮助。

基于此，我选择了自动化技术相关的毕业设计题目，以期能够更好地理解和应用自动化技术。

我的毕业设计题目是“基于PLC的工业生产线自动化控制系统”。

这个题目是基于对工业生产线自动化控制的兴趣和研究，通过研究和设计一个基于可编程逻辑控制器（PLC）的自动化控制系统，实现对工业生产线的自动化操作。

首先，我将对工业生产线进行调研和分析，了解其工作原理和操作流程。

然后，我将选择适当的PLC设备和传感器，设计和实现一个完整的自动化控制系统。

在这个控制系统中，PLC将负责控制和调节生产线上的所有设备，如机械臂、传送带、电机等，保证它们按照预定的程序和规则工作。

在实际设计中，我将首先编写PLC的控制程序，根据生产线的具体要求和流程编写相应的控制逻辑。

然后，我将配置和连接传感器，用于检测和监测生产线上的各种参数，如温度、压力、速度等。

接下来，我将编写人机界面（HMI）程序，实现对PLC的监控和操作。

通过人机界面，操作员可以实时了解生产线的运行状态、设备故障等信息，并可以远程操作和控制生产线。

最后，为了验证自动化控制系统的功能和性能，我将进行一系列的实验和测试。

通过模拟和重复真实的工业生产线操作，我将检验PLC的控制程序是否能够准确、可靠地控制设备的工作，并且能够在生产线上灵活地适应各种变化和调整。

通过这个毕业设计，我将有机会深入了解工业自动化领域，并掌握自动化控制系统的设计和实现技术。

我相信这将对我未来的职业发展有很大的帮助，并为我进一步深入学习和研究自动化技术打下坚实的基础。

同时，我也希望通过我的设计和努力，为工业生产线的自动化提供有力的支持和推动。

自动化专业毕业设计任务书指导教师：苏海滨设计题目：10KW单相低压孤立逆变器系统设计与仿真一、毕业设计的目的设计一50Hz逆变电路控制系统。

主要设计用于直流电压到220V/50HZ交流能量变换逆变装置。

而逆变装置利用电能变换电路及相关控制技术，将蓄电池组直流电经过频率变换、电压电流控制等环节后，输出标准工频三相交流电能。

二、主要设计内容1.逆变系统结构及系统组成设计；2.逆变装置控制系统主要器件选型、参数计算及理论分析；3．电压控制环节设计与仿真、电流控制环节设计与仿真；4.利用Matlab/Simulink对所设计逆变系统控制方法进行仿真验证；三、重点研究问题太阳能光伏逆变系统的结构组成、逆变器电压电流控制方法；确定设计方案，完成各功能单元的结构设计，参数计算和元器件选择。

四、主要技术指标或主要设计参数要求系统额定输出功率10kw，系统注入电网的电流谐波率小于5%，功率因数不低于；网逆变系统的效率不低于97%。

五、设计成果要求1．毕业设计论文要求字数为10000—15000字，论文格式参照华北水利水电学院关于本科毕业设计论文格式要求；2．系统电气原理图，要求用0#图纸（按国标要求绘制）；3．各部分环节的工作原理及调试故障分析及排除方法；4．毕业设计论文内插图必须用电脑制作；六、参考书1．电力电子技术；2．太阳能光伏发电技术；3．模拟和数字电子技术4．自动控制原理；5．电源滤波技术，6.电力系统控制技术七、时间分配：设计总时间为15周，其中毕业实习和资料采集3周，理论设计、分析计算及仿真7周，实际参数调试3周，写说明书1周，毕业答辩1周。

自动化专业毕业设计任务书指导教师：苏海滨设计题目：100KW三相低压孤立逆变器系统设计与仿真一、毕业设计的目的设计一50Hz逆变电路控制系统。

主要设计用于直流电压到380V/50HZ交流能量变换逆变装置。

而逆变装置利用电能变换电路及相关控制技术，将蓄电池组直流电经过频率变换、电压电流控制等环节后，输出标准工频三相交流电能。

毕业实习及毕业设计(论文)指导书适用专业：三年制电气自动化技术机电工程系2011年11月毕业实习及毕业设计（论文）指导书（适用于三年制电气自动化专业）第一部分毕业实习毕业实习是三年制电气自动化专业教学的最后一个实践环节。

根据本专业教学计划的安排，学生在完成教学计划所规定的全部理论课程和实践课程之后必须进行毕业实习，运用所学的知识，掌握的技能到生产一线实习、调研，在实践中巩固所学知识，培养学生分析和解决实际工作问题的能力，同时撰写实习总结报告，所有毕业生都必须参加毕业实习。

一、毕业实习的目的：通过毕业实习，学生直接深入到生产第一线实习，巩固并加深学生对己学过知识的理解，培养学生综合运用所学的知识，深入实践、勤奋钻研的良好作风以及与人相处的能力；使学生尽早接触社会、接触实际生产、更快地适应社会，更好地适应岗位、增长应用能力，适应用人单位的要求。

为下一阶段的毕业设计收集必要的资料，做好技术、知识、资料的收集、整理等准备工作。

因此，《毕业实习》对于学生来说是一个从学校到工作单位的过渡阶段，学生必须重视并认真对待该过程的每个环节，仔细处理所遇到的每一个问题，以便顺利完成毕业实习和设计任务。

二、实习单位的选择：《毕业实习》是教学过程最后阶段重要的综合性实践教学环节，实习单位的选择应充分体现本专业培养目标的基本要求。

因此，电气自动化专业的学生应优先选择具有新型设备的企业进行实习。

可到电厂、通用电子电器厂或其它厂动力与设备部门，也可选择电气自动化企业或电气自动化公司等生产或经营单位。

并根据实习单位的实际情况，按照毕业设计大纲中选题原则的要求确定设计课题（课题在任务书中选定或自选）。

三、毕业实习的内容和要求：（一）毕业实习的内容：1、了解供配电部门电气主接线方案、高低压设备的结构、型号、参数规格；调查高、低压开关室的布置、主要进出线及主变倒闸操作票制作。

了解二次回路的工作操作原理，型号选择等其他供配电知识。

2、了解电机与变压器在生产现场的使用情况，电机与变压器的选择安装调试与维护。

自动化专业毕业设计（论文）大纲课程编号：学时数:13周执笔人：李华学分数：13编写日期:2004年3月一、毕业设计的性质和目的性质：毕业设计是自动化专业的必修实践环节。

目的和任务：1. 加强对学生知识和技能的综合运用和训练；2. 全面检验对学生素质培养和工程实践能力培养效果；3. 训练学生了解和熟悉科学研究的基本环节和研究方法；4. 使学生学会撰写学术论文和学位论文。

二、毕业设计基本环节及主要内容1．选题(1)毕业设计的选题应考虑以下原则：a.选题必须符合本专业培养目标及教学基本要求；b.选题尽可能结合生产、科研、实验室建设及教学手段完善和充实等任务；c.选题应力求有益于学生综合运用本专业多学科知识理论和技能；d.选题要注意难易程度适当，既要能达到本专业的培养目标和教学基本要求，又要使毕业设计在教学计划规定时间内能够完成。

（2）选题的类型本专业的毕业设计选题范围相当广，大致可以考虑以下几个方面：控制系统的研究与设计；测控技术理论与方法的深入研究；数字信号处理及DSP应用技术；智能化仪器仪表设计开发；单片机、可编程控制器等的开发应用；故障诊断技术；系统仿真技术；自动化软件设计；其它专业相关理论与实践的研究课题。

毕业设计选题按其类型来分，大致可以分为：控制系统理论研究及其仿真、工程设计及产品开发、软件开发。

毕业设计的选题一般由指导教师提出毕业设计任务题目和内容简介，经系审定，报学院教学主任批准。

然后将此任务交到学生中，由学生根据个人的兴趣爱好、研究方向、工作方向自由选择；一经确定，应在指导教师的指导下，向系里递交开题报告，经系主任和指导教师批准，方可开题。

选题的分配原则是：学生每人一题，独立完成；因材施教，全面训练。

对于大课题，可由几位学生共同承担一项任务，在此课题下，每人承担一个子课题，有所分工，有所侧重。

2. 毕业设计任务书的编写毕业设计任务书的内容应该包括：设计题目及内容、设计工作的基本要求、设计中要重点研究的问题、主要技术指标。