机电控制与PLC实验
| 发布者：admin | 浏览次数：1210 | 发布日期：2010/11/16 10:44:06 |
机电控制与PLC实验
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课程编码： |
3073009137 |
课程名称： |
机电控制与PLC实验 |
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总学分： |
0.5 |
学时： |
20 |
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课程英文名称： |
Experiment of Electromechanical Control and PLC | ||
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先修课程： |
电子技术、自动控制原理 | ||
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适用专业： |
机械电子工程 | ||
一、课程性质和任务
机电控制与PLC实验是机械电子工程专业必修的专业课。该门课程在机电传动控制、工程测试与信息处理、机电一体化技术等课的理论指导下，学生在实验中巩固并验证相关课程的理论知识。通过本课程的学习，培养学生能合理的选用测试装置并初步掌握静、动态测量和常用工程试验所需的基本知识和技能，能利用PLC设计一定的控制程序，使学生初步具备机电一体化系统的开发和应用能力。
二、教学目标及要求
1.掌握信号的时域和频域的描述方法，建立的信号频谱结构的概念；掌握频谱分析和相关分析的基本原理和方法，掌握数字信号分析中的一些基本概念。
2.掌握测试装置基本特性的评价方法和不失真测试条件，并能正确地运用于测试装置的分析和选择。
3.理解常用传感器、常用信号调理电路的工作原理和性能，并能较合理地选用。
4.对动态测试工作的基本问题有一完整的概念，了解常见工程量的测试方法和系统组成。
5.增进学生对电机及电力传动控制装置的工作原理和特性的了解。学会正确使用常用的电器设备、电工仪表等，并能对实验记录和数据进行分析处理。
6.掌握电机，电器，晶闸管等的工作原理，特性，应用和选用的方法。
7.掌握机电一体化系统的基本理论和方法，包括机械系统、接口设计、检测系统、伺服系统、控制系统、总体设计等有一个较完整的概念，初步具备机电一体化系统的开发和应用能力。
三、实验内容与学时分配
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序 号 |
项目 名称 |
实验目的与内容 |
学时 |
实验 性质 |
主要仪器 设备 |
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1 |
周期信号波形的合成和分解 |
目的：掌握信号的合成、分解原理，理解傅立 叶变换的基本思想和信号频谱的含义 内容：观察和分析由多个频率、幅值和相位成 一定关系的正弦波叠加的合成波形；观 察和分析频率、幅值相同，相位角不同 的正弦波叠加的合成波形 |
2 |
基础 必修 |
DRVI快速可重组虚拟仪器平台 |
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2 |
典型信号频谱分析 |
目的；掌握典型信号的波形和频谱特征 内容：作出正弦波、方波、三角波等波形的时 域和幅值谱特性图形，并掌握各信号频 谱的特点 |
2 |
基础 选修 |
DRVI快速可重组虚拟仪器平台 |
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3 |
力传感器标定及称重 |
目的：掌握电阻应变计的工作原理和力传感器 的标定 内容：对力传感器进行标定，并进行物体称重 |
2 |
基础 必修 |
DRVI快速可重组虚拟仪器平台 |
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4 |
光电传感器的转速测量 |
目的；掌握光电传感器测量的原理和方法 内容：建立转速测量系统，掌握用光电传感器 测量电机转速的方法，并整理出测量结 果 |
2 |
综合 必修 |
DRVI快速可重组虚拟仪器平台 |
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5 |
环行输送线 |
目的：了解自动生产线上常用传感器的检测原 理和应用方法 内容：用红外反射式传感器检测物体；用电涡 流接近开关检测金属物体；用红外对射式 传感器测量输送线运行速度；用色差传感 器识别物体表面颜色 |
2 |
综合 必修 |
DRVI快速可重组虚拟仪器平台 |
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6 |
传感器的工作原理和应用 |
目的：学习和理解各种传感器的原理和应用 内容：掌握电阻应变式、电感式、电容式、压 电式、光纤式等传感器的结构、工作原 理、测量电路和应用 |
2 |
综合 选修 |
CSY传感器系统实验仪 |
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7 |
与、或、非基本逻辑处理 |
目的：熟悉和掌握常用基本指令的使用方法； 学会PLC－2型实验台的使用方法。 内容：熟悉与、或、非等基本指令的使用方法； 熟悉各种组合电路的编程方法。 |
2 |
基础 必修 |
PLC－2型可编程控制器实验台，PC机，编程电缆，连接导线 |
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8 |
运输线的PLC自动控制 |
目的：掌握自动运输线的控制原理；掌握常用 基本指令的使用方法；学会自己设计和编 写PLC程序 内容：掌握PLC定时器的使用方法；掌握两台 电机的互锁控制 |
2 |
设计 必修 |
PLC－2型可编程控制器实验台，PLC－DEMO007电机的PLC自动控制演示板，PC机，编程电缆，连接导线 |
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9 |
晶闸管可控整流电路 |
目的：学习单结晶体管和晶闸管的简易测试方法；熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及调试方法；熟悉用单结晶体管触发电路控制晶闸管调压电路的方法。 内容：单结晶体管的简易测试；晶闸管的简易测试；晶闸管导通，关断条件测试；晶闸管可控整流电路 |
2 |
基础 必修 |
+5V，+12V直流电源；可调工频电源万用电表；双踪示波器；交流毫伏表；直流电压表；晶闸管；单结晶体管；二极管；稳压管；灯炮 |
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10 |
PLC的应用 |
目的：熟悉掌握PLC的硬件结构和编程方法 内容：用PLC实现电动机正反转控制；用PLC实现电动机Y—△自动换接起动控制 |
2 |
设计 选修 |
PLC－2型可编程控制器实验台，PLC－DEMO007电机的PLC自动控制演示板，PC机，编程电缆，连接导线 |
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11 |
传感器与检测系统 |
目的：了解各种传感器的工作原理和检测方法。 内容：了解机械传动的全过程；了解送料、加盖、穿销等生产、装配过程；各种传感器的功能和在生产环节上的作用 |
2 |
基础 必修 |
Me93399型机电一体化柔性系统 |
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12 |
升降梯与立体叠层仓库 |
目的：了解升降梯与立体叠层仓库的工作原理。 内容：升降梯的机械传动原理；步进电机的驱动与控制；立体叠层仓库的直流减速驱动过程；认识光栅尺和光栅显示器 |
2 |
综合 选修 |
Me93399型机电一体化柔性系统 |
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13 |
步进电机单轴定位控制 |
目的：学习和掌握步进电机及驱动器的操作和 使用方法。 内容：了解步进电机的频率和特性；对步进电机进行单轴定位控制。 |
2 |
设计 选修 |
HJD-4型机电一体化系统 |
四、教学方式及考核办法
教学方式：讲授与指导相结合开展实验指导。课堂实验中讲授实验原理和指导操作要点，并加强学生动手能力的培养，课后进行复习小结。
考核办法：根据实验报告质量并结合实验中的动手能力评定成绩，其成绩占该课程总成绩的10％，或在结业考试试卷中按比例加入部分实验试题。
五、主要参考文献
[1] 熊诗波，黄长艺．机械工程测试技术基础（第3版）．北京：机械工业出版社，2006.
[2] 黄长艺，严普强．机械工程测试技术基础．北京：机械工业出版社，2000.
[3] 黄长艺，卢文祥，熊诗波．机械工程测量与试验技术．北京：机械工业出版社，2000.
[4] 贾民平，张洪亭，周剑英．测试技术．北京：高等教育出版社，2001.
[5] 刘经燕．测试技术及应用．广州：华南理工大学出版社，2001.
[6] 曾光奇，胡均安．工程测试技术基础．武汉：华中科技大学出版社，2002.
[7] 陈花珍．机械工程测试技术．北京：机械工业出版社，2002.
[8] 邓星钟主编.机电传动控制(第四版).武汉:华中科技大学出版社,2007.
[9] 电力电子变流技术．赵可斌，陈国雄编．上海交通大学出版社，1993.
[10]电力拖动自动控制系统．陈伯时主编．机械工业出版社，1992.
[11]朱思洪. 机电一体化技术. 中国农业出版社，2004.
[12]黄筱调，赵松年．机电一体化技术基础及应用．北京：机械工业出版社，1999.
[13]李正吾．机电一体化技术及其应用．北京：机械工业出版社，1999.
[14]赵松年．机电一体化机械系统设计．上海：同济大学出版社，1999.
[15]胡泓，姚伯威．机电一体化原理及应用．北京：国防工业出版社，1999.
[16]刘政华，何将三．机械电子学．长沙：国防科技大学出版社，1999.
[17]张建民．机电一体化系统设计．北京：高等教育出版社，2001.
[18]刘杰，赵春雨，宋伟刚等．机电一体化技术基础与产品设计．北京：冶金出版社，2003.
[19] www.gongkong.tv
[20] http://202.114.11.1/wellcourse/csjs/index.html
[21] ni.com/china/lab view
撰稿人：梁秀英
审稿人：高 云
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