24春国家开放大学《机电一体化系统综合实训》大作业参考答案

实训报告课程：机电一体化系统综合实训年级专业：学号：姓名：实习单位：2023年08月20日《机电一体化系统综合实训》是国家开放大学机电一体化技术专业（专科）的必修实践课之一。本实训环节是在课程试验的基础上，以机电一体化系统的硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。通过本环节的实训，能够使学生对机电一体化系统的基本组成，控制方式、控制对象的基本特征及工作机理，有更进一步全面地了解，并能够综合运用所学的基本知识与技能，完成对典型机电一体化系统的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析问题和解决问题的能力及工程实践的能力。请各位学员联系相关实训单位，完成本课程的实训，并按下列格式填写实训报告（3000字以上）《机电一体化系统综合实训》实训报告一、实训目的本次实训旨在通过机电一体化系统的综合实践，使学生深入理解和掌握机电一体化系统的基本组成、控制方式以及工作机理。通过实际操作，加深对PLC应用技术、单片机控制等关键技术的理解和应用能力，提升综合运用所学知识与技能解决实际问题的能力，培养工程实践能力，以及独立分析问题和解决问题的能力。二、实训时间、实习单位及本人实习具体岗位与负责业务1、实训时间：20xx年xx月xx日——20xx年月xx日；2、实训单位：xx；3、实训岗位与负责业务：岗位：机电一体化系统综合实训工程师负责业务：负责机电一体化系统的组装、调试与运行维护工作，包括PLC编程、单片机控制电路设计等。三、实训主要内容（一）PLC应用技术在本次实训中，我深入学习了PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和应用技术。通过对PLC的硬件结构、编程指令和通信协议的学习，我掌握了PLC控制系统的设计方法和编程技巧。在实际操作中，我参与了PLC控制程序的编写和调试，实现了对机电一体化系统中电机的启停控制、速度调节等功能。1、PLC基础与原理在实训的初期阶段，我们深入学习了PLC（可编程逻辑控制器）的基本概念、发展历程、结构特点及其应用领域。通过对PLC的内部结构和外部接线方式的认识，我们了解到PLC是如何通过扫描输入、执行程序、处理输出三个基本阶段来完成控制任务的。此外，我们还学习了PLC的工作原理，包括其如何根据程序进行逻辑运算、顺序控制、定时计数等操作，以及PLC与外部设备的通信方式。2、基本逻辑指令学习在掌握PLC基础之后，我们进一步学习了PLC的基本逻辑指令，如LD（装入）、AND（与）、OR（或）、OUT（输出）等。通过实例演练和编程练习，我们学会了如何运用这些指令编写简单的控制程序，实现对电机、继电器等设备的控制。3、顺控指令与状态图顺控指令是PLC编程中非常重要的一部分，它可以帮助我们实现复杂的顺序控制逻辑。在实训中，我们学习了如何使用顺控指令编写状态转移图，并根据状态转移图实现自动控制程序。同时，我们也学会了如何使用SFC（顺序功能图）编程语言，这种图形化的编程方式更加直观，便于理解和维护。4、功能指令与通信方案随着技术的发展，PLC不仅仅可以完成简单的逻辑控制，还可以实现各种复杂的功能。在实训中，我们学习了PLC的功能指令，如数学运算、数据转换、高速计数等，并了解了如何将这些功能指令应用于实际的控制系统中。此外，我们还学习了PLC的通信方案，包括RS232、RS485、以太网等多种通信协议和通信接口的应用，以实现PLC与其他设备之间的数据交换和协同工作。5、实训装置操作实践理论学习之后，我们进行了实训装置的操作实践。在实训装置上，我们亲手操作了PLC的输入输出设备，观察了PLC的运行状态，并进行了程序的调试和修改。通过实际操作，我们加深了对PLC控制系统的理解，提高了动手能力。6、PLC编程软件应用在实训中，我们还学习了PLC编程软件的使用。通过编程软件，我们可以更加方便地编写、修改和调试PLC程序。我们学习了软件的界面操作、程序编辑、在线监控等功能，并进行了实际编程练习。7、故障诊断与排除在实训过程中，我们也遇到了各种故障和问题。通过分析故障现象、查阅资料和与老师的讨论，我们学会了如何进行PLC系统的故障诊断与排除。这一部分的学习提高了我们解决问题的能力，使我们能够更好地应对实际应用中的挑战。8、项目设计与实现实训的最后阶段是项目设计与实现。我们以小组为单位，选择了一个实际应用项目，根据项目需求设计了PLC控制系统的方案，并进行了程序编写、硬件接线、调试运行等实际工作。通过这个项目的实施，我们将所学知识和技能进行了综合运用，提高了自己的实践能力和团队协作能力。（二）单片机控制技术在单片机控制技术的实训环节，我了解了单片机的基本结构和工作原理，学习了单片机的编程语言和开发工具。通过编写单片机控制程序，我实现了对机电一体化系统中传感器数据的采集、处理和显示，以及对执行机构的精确控制。此外，我还参与了单片机与PLC之间的通信设计，实现了两者之间的数据交换和协同控制。1、单片机系统设计与搭建实训开始阶段，我们首先进行了单片机系统的整体设计，包括选型、硬件配置和功能规划。通过查阅相关资料，我们选择了适合本次实训需求的单片机型号，并制定了相应的硬件配置方案。随后，我们按照设计方案进行了硬件的搭建，包括电路板的焊接、元件的安装等。2、编程环境与工具使用为了进行单片机的编程，我们学习了相关的编程环境和工具的使用。这包括编程软件的安装、配置以及代码编辑器的使用。在实训过程中，我们逐步掌握了如何创建项目、编写代码、进行编译和下载等操作。同时，我们也学习了如何利用仿真工具进行程序的调试和测试。3、电源与振荡电路设计电源和振荡电路是单片机正常工作的关键。在实训中，我们深入学习了电源电路的设计原理，包括电压转换、滤波等。同时，我们也设计了符合单片机工作需求的振荡电路，以确保单片机能够准确、稳定地运行。4、复位电路与存储器选择复位电路是单片机的关键组成部分，它能够在系统出现异常时，使单片机恢复到初始状态。在实训中，我们设计了可靠的复位电路，并学习了其工作原理。此外，我们还根据系统需求选择了合适的存储器，并进行了相应的配置和测试。5、端口驱动与接口方法单片机的端口驱动和接口方法是实现与外部设备通信的关键。在实训中，我们学习了如何通过编程控制单片机的输入输出端口，以及如何实现与外部设备的接口通信。我们利用单片机的端口进行了简单的LED闪烁、按键检测等实验，以加深对端口驱动和接口方法的理解。6、编程与调试方法实践编程与调试是单片机控制技术的核心环节。在实训中，我们结合具体的控制任务，编写了相应的程序代码。在编程过程中，我们注重代码的逻辑性和可读性，以提高程序的稳定性和可维护性。同时，我们也利用仿真工具和实物进行程序的调试，及时发现并解决问题。7、软硬件测试与性能评估为了确保单片机控制系统的稳定性和可靠性，我们进行了软硬件的测试和性能评估。在软件测试方面，我们编写了测试程序，对单片机的各项功能进行了全面的测试。在硬件测试方面，我们对电路板的各个部分进行了逐一检查，确保电路连接正确、元件工作正常。同时，我们还对系统的性能进行了评估，包括响应时间、功耗等指标。四、实训总结与建议（一）实训工作的总结在实训过程中，我遇到了如PLC编程中的逻辑错误、单片机控制程序中的调试问题等。针对这些问题，我通过查阅相关资料、请教老师和同学，以及反复试验和调试，最终成功解决了这些问题。这些经历不仅锻炼了我的解决问题的能力，也提高了我的团队协作和沟通能力。通过本次实训，我成功完成了机电一体化系统的组装、调试和运行工作，实现了基本控制功能。在实训过程中，我不仅加深了对机电一体化系统理论知识的理解，还提高了实际操作能