自动化课程设计报告57895.docx

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1、信息学院自动化专业课程设计报告东北大学自动化专业课程设计报告设计题目：位置置和转速双闭闭环控制系统统设计班级：自动化1140X班学号：20144XXXX姓名：XXX指导教师：闫士士杰 钱晓龙龙设计时间：20017年6月19日20111年7月7日目录1.引言31.1课题的背背景31.2课题的内内容（三道题题）31.3课题的意意义41.4课设的主主要任务41.5课设的具具体安排52正文52.1仪器与设设备52.1.1系统统的硬件组成成52.1.2系统统的软件通信信102.1.3系统统整体运行原原理112.2实验原理理112.2.1罗克克韦尔PLCC基础编程原原理112.2.2变频频器520编编程原

2、理142.2.3威纶纶触摸屏编程程原理152.2.4 EEB80000人机界面使使用原理152.3解题思路路与方案程序序152.3.1第一一题152.3.2第二二题162.3.3第三三题172.4实验效果果的观测与分分析192.4.1实验验结果数据192.5实验错误误202.5.1错误误的产生202.5.2错误误的解决203结论213.1实验改进进213.1.1发现现的问题213.1.2改进进方案213.2实验基本本结论233.3梯形图编编程技巧收获获24 3.4心得得感悟.224参考文献2255附录231. 引言1.1课题的背背景可编程控制器自自从问世至今今1，发展展的非常迅速速。可编程控控

3、制器作为当当代电控装置置的主导，以以作为一个独独立的工业设设备列入生产产当中。特别别是20世纪纪80年代以以来，随着大大规模集成电电路和微型计计算机技术的的发展，以116位及322位微计算机机为核心的PPLC得到了了迅速的发展展，从而使得得PLC在设设计上、使用用性能方面以以及价格方面面都取得了很很大的突破，在在控制能力得得到了很大的的提高的同时时，功耗以及及体积也相对对减少好多，性性能得到了提提升并且成本本也得到了节节约，而且随随着远程I/O和通信网网络、数据处处理以及图像像显示等技术术的发展，使使PLC的应应用领域不断断扩大。PLLC己成为现现代工业生产产自动控制的的一大支柱设设备，作为自

4、自动化专业的的学生，要在在今后的工作作岗位充分发发挥自动化技技术的优越性性，实现工业业生产制造等等行业的高度度自动化，PPLC技术无无疑是我们必必须掌握的基基本技能，因因此，此次课课设以ROCCKWELLL850PLLC为学习对对象，结合5520变频器器、电机、滑滑块、威纶触触摸屏等组成成一个简单的的自动控制系系统，通过简简单的软件学学习和编程学学习，加上在在专业课上学学到的自动控控制的理论知知识，完成一一系列任务，达达到我们对PPLC的更深深层面的学习习和认识。1.2课题的内内容（三道题题）定位跑跑：滑块移动动指定距离要求在屏幕上显显示当前距离离，计时时间间和变频器给给定频率。输输入量包含启

5、启动、停止和和回原点按钮钮，以及滑块块运动目标位位置。所有显显示和输入精精度均为小数数点后两位。目目标位置输入入的默认值为为10.000cm。距离离输入和当前前位置显示单单位为cm，变变频器给定频频率单位为HHz，计时时时间单位为ss。计时要求求从按下启动动按钮开始，滑滑块到达目标标位后停止计计时，并将运运行时间显示示在屏幕上。若若在运行途中中按下停止或或回原点按钮钮，则要直接接将计时时间间清零，在回回原点过程中中不计时。折返跑跑：滑块进行行三次折返运运动后停止要能够输入三个个折返点以及及最后停止点点的位置。三三个折返点默默认值分别为为10.000cm，5.00cm，115.00ccm，最后停

6、停止点的默认认值为0.000cm。计计时要求使用用四个显示控控件分别显示示每一段计时时时间。三个个按钮要求同同上题。显示示要求同上题题。跨栏跑跑：滑块到指指定位置按照照指定的速度度通过，到达达最终位置总总时间最短为为优胜。此题题要求加入当当前速度显示示，以及该设设备所能够达达到的最大速速度，单位ccm/s。三三个指定位置置分别为7ccm，14ccm，21ccm，最终停停止于25ccm处。三个个位置处的经经过速度由屏屏幕输入，但但输入的不是是真实速度，而而是一个百分分比，各处的的真实速度要要通过这个百百分比乘以最最大速度得到到。显示要求求包含计时时时间，当前位位置，实际速速度，计算得得到的速度给

7、给定和通过各各处的实际速速度值。不需需要显示当前前给定频率。l 屏幕要求：触摸摸屏画面共做做四个，一个个主画面三个个分画面，主主画面中包含含三个分画面面的进入按钮钮即可，分画画面可以返回回至主画面。l 按钮要求：三个个按钮均要求求使用复归型型按钮。启动动按钮按下后后滑块开始移移动；如果滑滑块已在目标标位，则按下下后滑块不移移动。停止按按钮按下后滑滑块若正在运运行，则立即即停止；若滑滑块未移动，则则保持停止。回回原点按钮按按下后滑块若若正在移动，则则立刻停止当当前移动，运运行至原点后后停止；否则则直接回归至至原点后停止止。1.3课题的意意义此次课设以RROCKWEELL8500PLC的学学习为主

8、，学学习用PLCC控制自动控控制系统的基基本方法。为为了完成三道道题目的要求求，必须首先先从对PLCC等硬件组成成系统的了解解开始，进一一步掌握相关关软件的安装装、使用等，然然后要在深刻刻理解8500编程原理和和对应屏幕编编程原理的基基础上，不断断锻炼自己的的思维编程能能力，在拥有有严谨逻辑的的基础上，把把学到的专业业知识灵活运运用，才能把把三道题目的的要求一一实实现。在这个个过程中，还还要求我们掌掌握处理常见见错误能力、团团队合作能力力以及独立思思考能力。1.4课设的主主要任务l 完成所用软件（包包括屏幕、PPLC等）的的下载、安装装、建立工程程；l 根据题目要求完完成三道题目目l 仔细检查

9、程序，完完成实验效果果验收考核l 撰写课程设计报报告并进行答答辩1.5课设的具具体安排l 6月19号：自自动化专业课课程设计动员员大会l 6月20号-66月21号：课程设计培培训课程l 6月22号-66月29号：课程设计实实验训练l 6月31号：课课程设计程序序验收l 7月1号-7月月6号：课程程设计报告l 7月7号：课程程设计结题答答辩2正文2.1仪器与设设备2.1.1系统统的硬件组成成本次课程设计实实验系统的硬硬件部分主要要由罗克韦尔尔850PLLC、变频器器520、威威纶触摸屏、丝丝杆及滑块44部分组成。每每一部分硬件件特性的简单单介绍如下：1) 罗克韦尔8500PLC：图2.1 Roo

10、ckwelll 8500 PLC实实物图850PLC的的功能图如下下图所示图2.2 PLLC的系统结结构图850PLC的的组成部分如如下图所示图2.3 PLLC的基本组组成* CPU 模模块： 微处理器：ZZ80A 88031 88085 88086 880286 存储器： 系系统存储器：ROM 用户存储储器：RAMM EPRROM EE2PROMM* I/O 模模块： 数字量：采用用光电耦合器器或隔离脉冲冲变压器，与与CPU 隔隔离，防干扰扰a交流： 1110V 2220Vb直流： 224V 122V 或5VV TTL 电平c继电器型：无源输出 模拟量：直流流信号（420mA 15V 10V

11、+10V 0010V）a满足IECC 标准的直直流信号转换换成8 位、110 位、112 位的二二进制信号b将CPU 的二进制信信号转换成满满足IEC 标准的直流流信号给执行行机构* 特殊模块：高速计数、热热电偶或热电电阻、各种定定位模块、各各种编码器模模块、ASC/BAASIC 模模块、通信模模块* 编程设备：专用、电脑脑* 电源模块：将交流 直流 外外挂、内置850PLC工工作原理如下下图所示图2.4 8550PLC的的工作原理* 上电及内部部处理：上电后对整个系系统进行一些些初始化工作作。如：硬件件初始化，II/O 模块块配置检查，停停电保护，设设定及其它初初始化处理。* 扫描过程： 输

12、入扫描：在在具体的用户户程序执行前前，每次扫描描过程都首先先要读入各输输入模块的全全部输入状态态，存放在数数据存储器中中（如输入映映像表）在一一个扫描周期期时不变的。 程序扫描：CCPU 处于于运行状态，顺顺序执行程序序，在梯形图图中，程序按按先左后右，先先上后下的次次序执行，通通过逻辑判断断和算术运算算将每步的结结果写入相关关的存储器中中。s 输出扫描：将数据存储储器（如输出出映像表）当当中的输出信信号送至个输输出模块，再再经过输出模模块锁存、隔隔离和功率放放大后，驱动动外部负载。如在程序执行期期间，向输出出模块传送数数据，可采用用“立即输出指指令”。扫描周期= 程程序执行时间间+ I/OO

13、 扫描时间间。程序执行时间：110mms/k 指指令（CPUU 的运算速速度）。I/O 扫描时时间：I/OO 点的情况况（内存+扩扩展）4.5ms。2) 变频器520：电源和控制制模块PowwerFleex 5200 系列变频频器由一个电电源模块和一一个控制模块块组成。图2.5 Roockwelll 5200变频器实物物图v 变频器启动任务务列表1） 断开机器器电源并将其其上锁。2） 验证断路路装置上的交交流线路电源源是否处于变变频器的额定定值范围内。3） 确认数字字量控制电源源均为 244 V。4） 检查接地地、接线、连连接和环境兼兼容性。5） 确认已根根据控制接线线图正确设置置灌入型 (S

14、NK)/ 拉出型 (SRC) 跳线。6） 按应用要要求进行 II/O 接线线。7） 对电源输输入和输出端端子接线。8） 确认所有有输入都已连连接到正确的的端子并已安安全固定。9） 收集并记记录电机铭牌牌和编码器或或反馈设备信信息。确认电电机连接。10） 确认变变频器的输入入电压。确认认变频器是否否位于接地系系统上。v 显示和控制按键键图2.6 变频频器显示与控控制按键功能能图3) 威纶触摸屏:威威纶触摸屏是是威纶通触摸摸屏（人机界界面）的简称称。是威纶通通公司的一款款产品。图2.7 威纶纶触摸屏实物物图v 其具有以下特点点：1、支持655536色显示示2、支持winndows平平台所有矢量量字

15、体3、支持BMPP，JPG，GGIF等格式式的图片4、兼容EB5500的画面面程序，无需需重新编程，轻轻松实现产品品升级5、支持USBB设备，譬如如U盘、USSB鼠标、UUSB键盘、UUSB打印机机等6、支持历史数数据、故障报报警等，可以以保存到U盘盘或者SD卡卡里面，并且且可转换为EExcel可可以打开的文文件7、支持U盘、UUSB线和以以太网等不同同方式对HMMI画面程序序进行上下载载8、支持配方功功能，并且可可以使用U盘盘等来保存和和更新配方，容容量更大9、支持三组串串口同时连接接不同协议的的设备，应用用更加灵活方方便10、支持自定定义启动Loogo的功能能，且支持“垂直”安装的模式式1

16、1、支持市场场上绝大多数数的PLC和和控制器、伺伺服、变频器器、温控表等等 v 在本次课程设计计中主要用到到的功能元件件有如下几种种：表2.1 各元元件的功能4) 丝杆及滑块:图2.8 滑块块及丝杆实物物图2.1.2系统统的软件通信信a. Micro8550 控制器器具有以下嵌嵌入式通信通通道：非隔离式 RRS-4855 组合端口口 非隔离式 UUSB 编程程端口 b. Modbus是是一种半双工工主站从站式式通信协议。MModbuss网络主站会会对位和寄存存器进行读取取和写入操作作。Modbbus协议允允许一个主站站与最多2447个从站设设备进行通信信。c. PowerFllex 5220

17、系列变变频器支持 RS4855 (DSII) 协议，可可配合罗克韦韦尔自动化外外围设备高效效工作。另外外，还支持某某些 Moddbus 功功能进行简单单的联网。PPowerFFlex 5520 系列列变频器可在在 RTU 模式下使用用 Modbbus 协议议实现RS4485 网络络上的多点连连接。2.1.3系统统整体运行原原理整个系统就是一一个简单的自自动化控制系系统。通过编编写程序，使使PLC通过过变频器控制制电机的正反反转方向和速速度，然后在在通过丝杆控控制滑块，实实现滑块的前前进、后退以以及加速、减减速运行，最最终可以通过过特定程序完完成题目要求求。在实现了了基本的功能能的基础上，还还要

18、考虑自动动控制系统的的要求，即稳稳、准、快。即即要求动作时时间短、超调调小、稳态误误差小，实现现系统在静、动动性能指标的的双优。2.2实验原理理2.2.1罗克克韦尔PLCC基础编程原原理l 基本梯形图指令令：基本梯形图指令令可分为：警警报指令、算算术指令、AASCLL串串行端口指令令、二进制指指令、布尔指指令、通信指指令、比较指指令、计数器器指令、数据据转换指令、数数据操作指令令、高速计数数器指令、输输入/输出指指令、中断指指令、运动控控制指令、过过程控制指令令、程序控制制指令、比例例积分微分指指令、实时时时钟指令、连连接字指令、字字符串操作指指令、计数器器指令。本次课程设计主主要用到的指指令

19、有如下几几个：图2.10 常常用梯形图指指令l 高速计数器的参参数配置：图2.9 HSSC高速计数数器梯形图图2.10 HHSC重要参参数变量赋值值图l IPID功能块块：图2.11 IIPIDCOONTROLLLER功能能块图图2.12 IIPID块的的工作原理图图其主要功能参数数如下表所示示：表2.2 IPPID块重要要参数功能表表使用IPID功功能块时，需需根据自动控控制原理及实实际控制目标标选择合适的的PID参数数。达到最优优控制，以下下是通过使用用 IPIDDContrrollerr 函数实现现自动调节的的一般步骤：* 将设定点重重置为零；* 将 Autto 模式切切换为 Faals

20、e；* 设置增益参参数；* 设置自动调调节参数，包包括初始加载载值、输出的的分步变更、完完成自动调节节的估计时间间以及自动调调节重置；* 将 Iniitialiize 和 AutoTTune 设设置为 TRRUE，注意意，当将 AAutoTuune 设为为 Truee 时，输出出会变为 LLoad 的的值；* 观察到过程程值快速增加加，直至其接接近其饱和点点，观察过程程值的稳定和和波动情况；* 设置偏移量量；* 将 Iniitialiize 设为为 Falsse；* 控制器开始始自动调节。等等待 ATWWarninng 变为 2（2表示示已执行自动动调节）；* 将 AuttoTunee 设为

21、FFalse；* 观察调节值值出现在 OOutGaiins 中；* 将参数从 OutGaain 传输输到 My_Gainss；* 观察使用调调节的增益参参数更新控制制器。2.2.2变频频器520编编程原理 编程和参数：PowerFllex 5220系列变频频器中，Coonnectted Coomponeents WWorkbeench 软软件既可离线线(通过USSB)上传参参数配置到变变频器，也可可在线(通过过以太网连接接)使用。其其主要含有的的模块有：参参数组、基本本显示组、基基本编程组、端端子块组、通通信组、逻辑辑组、高级显显示组、高级级编程组、网网络参数组、已已修改参数组组、故障和诊诊断

22、组、ApppVieww参数组、CCustommView参参数组。 故障处理：变频器的状态始始终受到监视视。发生任何何更改都会在在集成的液晶晶显示屏上显显示。故障是是指导致变频频器停止的状状况。总共有有两种故障类类型：表2.3 变频频器故障类型型表 RS485(DDSI)协议议：PowerFllex 5220 系列变变频器支持 RS4855 (DSII) 协议，可可配合罗克韦韦尔自动化外外围设备高效效工作。另外外，还支持某某些 Moddbus 功功能进行简单单的联网。PPowerFFlex 5520 系列列变频器可在在 RTU 模式下使用用 Modbbus 协议议实现RS4485 网络络上的多点

23、连连接。 PID设置：PowerFllex 5220 系列变变频器具备内内置PID(比例、积分分、微分)控控制回路。PPID回路可可用于将过程程反馈(例如如压力、流量量或张力) 保持在一个个理想的设定定值。PIDD回路会从基基准值中减去去PID反馈馈，并生成一一个误差值。PPID回路基基于PID增增益对误差作作出反应，并并输出一个频频率，尝试将将误差值减小小到0。2.2.3威纶纶触摸屏编程程原理在有关触摸屏编编程学习中，我我通过这次课课程设计主要要学会了以下下几个方面的的知识：工程程的建立、PPLC的选择择、通讯参数数的设置、简简单画面的制制作和模拟、工工程的下载、画画面的下载、下下载文件夹的

24、的选择、工程程的编译和下下载、系统参参数的设置、标标签和图形的的选择、数据据格式和键盘盘属性的设置置、图库的建建立、动画的的制作、数据据的采样、趋趋势图的设计计、历史数据据的显示等。2.2.4EBB8000人人机界面使用用原理这次课设对EBB8000人人机界面的学学习重点就学学会如何设定定MT80000系列人机机界面的IPP地址、日期期与时间、上上传/下载程程序的密码、调调整LCD亮亮度，以及查查看系统的版版本号等。制作一个工程画画面的基本步步骤为：1、选选择所使用的的机型；2、选选择所连接的的PLC，并并设定好与PPLC的通讯讯参数和连接接的串口；33、利用软件件提供的各种种元件编辑画画面程

25、序。44、保存和编编译文件；55、离线模拟拟，查看编写写画面的布局局效果。6、将将画面程序下下载到人机界界面里面。2.3解题思路路与方案程序序2.3.1第一一题解题思路：将RRA功能块中中直接控制电电机的启动设设为STARRT_Zonng,停止设设为STOPP_Zongg, settfwd设为为YOU，ssetrevv设为ZUOO。屏幕上的的变量按键分分别对用梯形形图中的变量量STARTT启动,STTOP停止,gohomme回原点,_locaation当当前位置,ddisplaaytimee2计时时间间,impoort目标位位置,freequenccy频率。u 当摁下屏幕上SSTART时时，编

26、程完成成4个任务即即可，分别是是:startfllag置1；YUO+STAART_Zoong（线圈圈跟随）；引入变量a，控控制计时器工工作；引入变量miiddlevvariabble且置11，然后与sstartfflag一起起实现当滑块块所处位置大大于目标位置置后，立即停停止（stoop1）并且且将midddlevarriablee置0利用midddlevarriablee和MOV将将停止时刻的的时间显示在在屏幕上。u 当摁下屏幕上SSTOP键时时，编程完成成3个任务即即可，分别是是：由stop1、SSTOP、SSTOP2共共同控制STTOP_Zoong以控制制电机的停止止；将a复位为0，此此

27、时计时器使使能端为0，计计时器清零；通过MOV块将将0赋给屏幕幕上的计时显显示时间变量量displlaytimme2;u 当摁下gohoome键，编编程完成4个个任务即可，分分别是：START_ZZong和ZZUO同时线线圈跟随，以以此达到摁下下gohomme，立即反反向启动的目目的；将a置0，此时时计时器使能能端为0，计计时器清零；通过MOV块将将0赋给屏幕幕上的计时显显示时间变量量displlaytimme2;引入标志变量量FLAG11，将其置11，然后由FFLAG1控控制功能块（=），以完完成在第一个个转折点立即即向左ZUOO2折返；由starttflag和和flag11、flagg2控

28、功能块块（=），以完成成在第三个转转折点立即向向左ZOU11折返，然后后由starrtflagg和flagg3、flaag4控功能能块（=），以完成成在第三个转转折点仍然保保持右行YOOU2，然后后由starrtflagg和flagg5、flaag6控功能能块（=），以以实现到达终终点目标位置置时，立即停停止，此时激激发的是STTOP2。将a置1，控控制计时器开开始计时；由flag11控制MOVV，将第一段段内的计时时时间disppalytiime2赋给给time11；由flaag1、fllag2控制制MOV，将将第二段内的的计时时间（ddispallytimee2-timme1）赋给给tim

29、e22；由flaag2、fllag3、fflag5控控制MOV，将将第三段内的的计时时间（ddispallytimee2-timme1-tiime2）赋赋给timee3；由fllag3、fflag4、fflag5、fflag6控控制MOV，将将第四段内的的计时时间（ddispallytimee2-timme1-tiime2-ttime3）赋赋给timee4；通过此此程序组实现现在折返点处处将每一时刻刻的计时时长长定格在屏幕幕上；u 当摁下屏幕上SSTOP键时时，编程完成成4个任务即即可，分别是是：startfllag复位为为0；将a置0，此时时计时器使能能端为0，计计时器清零；通过MOV将00

30、赋值给tiime1/22/3/4，实实现计时器全全部归0；STOP2、SSTOP3、SSTOP、SSTOP4均均可控制sttop_zoong，实现现电机停止。u 当摁下gohoome键，编编程完成3个个任务即可，分分别是：将a置0，此时时计时器使能能端为0，计计时器清零；通过MOV将00赋值给tiime1/22/3/4，实实现计时器全全部归0；引入变量FLAAG8，将其其置1，然后后由FLAGG8控制功能能块（=）指指令，实现当当当前位置大大于各个指定定点时，fllag置1，当当滑块位置在在7,14,21时，分分别置flaag6,7,8，为1；然后由各个fflag控制制MOV指令令，将各个时时

31、刻的speeednoww赋值给sppeednoow1/2/3，以实现现定格在屏幕幕上。u 当摁下屏幕上SSTART时时，编程完成成7个任务即即可，分别是是:startfllag置1；YUO+STAART_Zoong（线圈圈跟随）；引入变量a，且且置1，控制制计时器工作作；由starttflag控控制(=)和（=)，以实现现到达终点目目标位置时，立立即停止，此此时激发的是是stop33;由starttflag和和flag22/3/4控控制MOV，实实现在非减速速段，滑块以以最大频率550赫兹运行行，到达运行行时间最短；一摁STARRT,将fllag5/66/7/8置置0。u 当摁下屏幕上SSTO

32、P键时时，编程完成成5个任务即即可，分别是是：startfllag复位为为0；将a置0，此时时计时器使能能端为0，计计时器清零；通过MOV将00赋值给diisplayytime22，实现计时时器全部归00；STOP2、sstop3、SSTOP均可可控制stoop_zonng，实现电电机停止;通过MOV将将0赋值给sspeednnow1/22/3，实现现速度显示全全部归0。u 当摁下gohoome键，编编程完成3个个任务即可，分分别是：START_ZZong和ZZUO同时线线圈跟随，以以此达到摁下下gohomme，立即反反向启动的目目的；将a置0，此时时计时器使能能端为0，计计时器清零；通过MO

33、V块将将0赋给屏幕幕上的计时显显示时间变量量displlaytimme2;引入标志变量量FLAG11，将其置11，然后由FFLAG1控控制功能块（=）,以实实现退回到原原点处时，立立即停止，此此时激发的是是STOP22；通过MOV将将0赋值给sspeednnow1/22/3，实现现速度显示全全部归0。题目程序：见附附录。2.4实验效果果的观测与分分析2.4.1实验验结果数据A. 实验一中，各功功能均顺利实实现，停止点点误差约为00.0100.08；B. 实验二中，各功功能均顺利实实现，在四个个折返点均可可正常折返，计计时功能也可可正常运行，停停止点误差约约为0.0110.066；C. 实验三中

34、，各功功能均顺利实实现，在三个个跨栏点处的的速度偏差较较小，停止点点误差约为00.0400.08。2.4.2数据据误差分析本次课程设计实实验的误差主主要由以下几几个因素引起起：v 滑块及丝杆系统统的本身机械械误差；v 整个自动化控制制系统的稳态态误差；v 程序不够合理引引来的误差（比比如有些瞬时时的上升沿或或者下降沿会会带来不准确确因素）；v PLC程序运行行时的扫描顺顺序也会对程程序的准确度度带来影响，从从而影响系统统的误差；v 在设定HSC计计数脉冲时，滑滑块每前进11cm，计数数脉冲增加多多少，此过程程测量值会因因为设备、人人为读数等方方面因素造成成很大的误差差，造成_llocaltti

35、on当前前位置误差较较大，从而影影响到后续一一系列程序的的最终结果；v 第三小题中，到到指定位置的的速度为500乘以相应百百分比，所测测得速度与滑滑块的最大速速度进行比较较，判断误差差，而最大速速度的测定方方法为，让滑滑块以给定频频率50赫兹兹运行，看滑滑块从头到尾尾所用时间，二二者相除即可可得到最大速速度。那么可可以看出，在在这个过程中中，一定会存存在很多误差差。例如计时时器是否能够够准确停止，滑滑块是真的从从头到尾，还还是被堵转在在终点，等等等，因此所带带来的误差必必然比较大。2.5实验错误误2.5.1错误误的产生本次课程设计的的整个实验过过程中共出现现了三次较为为严重的实验验错误，其中中

36、两个为系统统硬件方面遇遇到问题，另另一个为程序序编写方面遇遇到的问题。实验第一天发现现启动后，滑滑块在达到最最终点（丝杆杆末端）后，此此时再次按回原点，滑块静静止不动。实验第三天，发发现滑块无论论如何都不动动作，变频器器也没有在正正常运行的状状态，在无数数次重新下载载和修改程序序后，系统依依然无法运行行，错误持续续了整整一早早上。实验前三天，无无论如何都无无法完成第一一题的程序，最最终程序还少少一个回原点点功能，不能能完成程序的的原因在于无无法理清楚各各个功能键的的关系，总是是动一发而前前全身，尝试试了很多次依依然没有找到到好的解决方方案，错误持持续2天。2.5.2错误误的解决上述实验过程中中

37、出现的错误误都是为比较较严重的，是是妨碍我们顺顺利完成课设设的几道坎，不不过也正是这这几个问题让让我受益匪浅浅，错误的解解决有的靠老老师，有的靠靠学长，还有有自己问同学学摸索出来的的，好在最终终都解决了，各各个问题对应应的解决方案案如下。滑块在到达丝杆杆末端时，若若不能及时停停止，而是已已经堵转了一一会儿，那么么在此反向运运行时，只有有丝杆转向改改变而滑块不不会运行，经经发现是滑块块被稍稍卡住住了，此时用用手轻轻拨动动滑块，即可可继续正常反反向运行。第二个错误真的的是浪费了一一早上的时间间，尝试了各各种各样的方方法都不奏效效，后来才发发现是桌子上上的急停按钮钮被人摁下，以以及HSC配配置出现错

38、误误，两个因素素导致根本无无法启动变频频器和滑块。解解决时，我将将急停按钮旋旋出。然后将将HSC中的的hsc_ssts和hssc_inffo两个变量量删除，至此此问题顺利解解决。此问题其实不仅仅是第一小题题的问题，而而是所有题目目程序编写中中都要遇到的的问题。为了了区分不同的的按键功能，使使它在完成一一个按键所对对应得功能时时不会对其他他按键对应的的功能产生影影响，必须要要引入间接变变量。例如，不不能用staart或者sstop直接接去控制RAA块中的启动动和停止，因因为这样必然然就会出现混混乱，而为了了区分，解决决逻辑更时特特别麻烦。所所以，我们引引入一个变量量startt_zongg，st

39、opp_zongg用它们去控控制真的电机机启停，而它它们又分别由由其他staart和sttop去控制制，这样就可可以实现，在在某一处我需需要停止时，只只是单纯激发发了stopp_zongg，实现了停停止功能，而而不会引起其其他的程序的的运行。3结论3.1实验改进进3.1.1发现现的问题实验误差较大，因因为没有引入入PID算法法，尤其是第第三小题，只只有引入PIID算法才能能使指定点的的速度准确且且满足全程运运行时间最短短（不能因为为追求速度准准确，而在指指定前很远处处就开始减速速，这样做不不满足生产实实际的要求）。3.1.2改进进方案加入IPID功功能块，通过过使用 IPPIDConntrol

40、ller 函数数实现自动调调节的一般步步骤在前面部部分已经详细细介绍，下文文会重点说明明如何完成自自动调节过程程中的P、II、D增益参参数的配置（包包括理论和实实际两个方面面）。理论知识根据据所学理论知知识我们知道道PID的调调节方法以及及其各个参数数的变化对系系统输出的影影响，这里总总结如下：负反馈自动控制理论也也被称为负反反馈控制理论论。首先检查查系统接线，确确定系统的反反馈为负反馈馈。例如电机机调速系统，输输入信号为正正，要求电机机正转时，反反馈信号也为为正（PIDD算法时，误误差=输入-反馈），同同时电机转速速越高，反馈馈信号越大。其其余系统同此此方法。PID一般表达达式PID模拟算法

41、法：U(t)=P*ee(t)+ 1/Ti*0te(tt)dt+TTd*de(t)/dtt （11）PID数字算法法：U(K)=P*e(K)-e(K-11)+Ts/Ti*e(K-1)+Td/Tss*e(KK)-2e(K-1)+e(K-22)+ U(K-1)（2）其中P为比例增增益；Ti为为积分时间常常数；Td为为微分时间常常数；PIDD调节器要调调节的也就是是这三个参数数。e(t)为输入误差差；Ts为数数字PID运运算的采样周周期。PID调试一般般原则a.在输出不振振荡时，增大大比例增益PP。b.在输出不振振荡时，减小小积分时间常常数Ti。c.在输出不振振荡时，增大大微分时间常常数Td。一般步骤a.确定比例增增益P确定比例增益PP 时，首先先去掉PIDD的积分项和和微分项，一一般是令Tii=0、Tdd=0（具体体见PID的的参数设定说说明），使PPID为纯比比例调节。输输入设定为系系统允许的最最大值的600%70%，由0逐渐渐加大比例增增益P，直至至系统出现振振荡；再反过过来，从此时时的比例增益益P逐渐减小小，直至系统统振荡消失，记记录此时的比比例增益P，设设定PID的的比例增益PP为当前值的的60%770%。比例例增益P调试试完成。b.确定积分时时间常数Tii比例增益P确定定后，设定一一个较大的积积分时间常数数Ti的初值