综合设计大纲文档格式.docx
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在教师的指导下，由学生自己设计实验，自己准备实验仪器，充分发挥学生的聪明才智，培养学生的创新能力和解决实际工程问题的综合能力。
注重工程实际应用，进一步加深理论知识的理解，掌握实验技术与技能，培养学生的综合分析问题和解决问题的能力，激发学生创造力。
二、综合设计型实验的内容及基本要求
要求学生结合基础课和专业课的多种理论知识，给定项目的要求和实验条件，和老师一起构建实验框架，由学生自行设计实验方案，选择实验内容和方案，并设计实验目的和结果。
综合设计性实验要求有多个实验题目，每个自然班被分成若干组，每组2～3人。
学生在两周的时间里能够完成一个综合设计性实验。
三、综合设计型实验报告的内容与格式
实验报告的内容与格式见附表1
四、考核
学生在完成全部实验任务和实验报告后方可参加考核。
考核根据学生在实验期间工作，和实验报告综合平分。
五、主要参考资料
根据实验内容由指导教师自定。
制订：
自动化教研室
执笔人：
审核人：
批准人：
年月日修（制）订（第次）
附件1
综合性设计性实验报告
系别：
班级：
—学年第学期
学号
0723105022
姓名
相里富侠
指导教师
张志福
课程名称
课程编号
实验名称
组态技术实现自动立体车库
实验类型
综合设计型
实验地点
计算机控制实验室
实验时间
2010年12月20-27
实验内容：
（简述）
1.采用升降横移式停车方式
确定垂直升降式立体停车设备的总体布局，运行方式，然后进行存取车方式等各个组成部分的总体设计
2.升降横移式立体停车设备的存取机构设计
在分析比较的基础上，确定车库的存取车形式，然后由此详细设计停车位、载车板和存取机构
3.升降横移式立体停车设备的升降驱动机构
选取手动方式来控制整个车库的升降方式。
4.通过组态软件建立立体停车的操作界面
5.编写脚本程序实现手动控制车的运行
实验目的与要求：
1.实验目的：
通过MCGS组态软件、计算机及外围电路模拟升降横移式立体车库的检测与控制。
熟练掌握组态软件的界面设计和程序编写
2、实验要求：
a、使用MCGS组态软件编辑操作界面。
b、要求设计三层十二个车位
c、要求有楼层，车位，存取停指示灯
d、要求通过编写脚本程序来控制车位的运行
设计思路：
（设计原理、设计方案及流程等）
1、设计原理
升降横移式立体车库是利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。
升降横移式立体车库每个车位均需要载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。
停泊在这类车库地面的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过升降横移到达该车位。
由于升降横移式停车设备对场地的适应性强，介绍系统各机械部分部件结构和功能，可根据不同的地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，应用非常广泛
本设计采用MCGS组态软件进行设计，该系统包括了电气、组态、计算机、通信、显示、控制等技术，可见该立体车库系统在组成、功能改变和技术性能方面都具有较强的灵活性和经济性。
2、设计方案
设计流程图如下
（1）存车流程
（2）取车流程
（3）操作界面设计
我们设计的是升降横移式的三层12车位立体车库，模型如图2
在MCGS上建立立体车库模型，实现的功能有自动存、取车，车库是否有车指示，存放车按钮操作，停止按钮，以及个操作间的互锁设计，与PLC连接，编写控制程序，并对立体车库进行控制。
（4）设计流程
（1）了解立体车库的工作原理，及所需要控制的参数，和要进行实时显示的参数。
确定好系统所有用的参数及各个参数之间的关系。
（2）熟悉MCGS组态软件的使用方法
（3）根据设计要求，编写操作界面和程序，并把各个功能都要实现。
（4）界面和程序编写完成后，进行外围电路验证
（5）进行外围电路的设计和连接。
（6）外围电路的参数和MCGS组态软件的界面的参数进行输入输出数据连接，成功即可进行实验。
（7）在指导教师监督下，演示整个实验过程，进行科学鉴定。
（8）总结实验材料，撰写设计型实验报告内容。
关键技术分析：
关键技术在于如何进行车位的存取，停放
共设计了三层十二个车位，每个楼层、每个车位，载车板、限位及是否挺好车都有指示灯，
当车位到达车库后，车停到载车板之后，第一楼层灯、载车灯、车位停好灯，都点亮。
然后选择存取位。
若是第一层的某个位，则不需要升降，只需横移，到位后通过载车板进入到该车位，放好车，载车板出来回到原位，此时该车位灯，停好车灯点亮，等待取。
其他楼层的存取都首先通过升降到该楼层，然后横移到该车位进行存取。
本设计的关键技术是所有过程都是通过手动按钮来控制车位的存取。
每一步的控制都是必不可少的。
所以在运行过程中必须引起高度重视。
实验过程：
（包括主要步骤、成果介绍、代码分析、实验分析等）
1、主要步骤
（1）编写好操作界面和控制所需的程序，利用MCGS组态软件的运行界面进行验证。
（2）验证步骤
通过界面的控制灯控制，选取所要存取的楼层车位。
严格按照设计的步骤手动操作。
实现每一步的点亮熄灭。
当存到所选车位时，车位号灯点亮。
当取车成功后该车位灯熄灭。
（3）当所有的车位存取运行无误后通过外围电路再次验证
（4）搭好外围电路，进行实验。
（5）在指导教师监督下，演示整个实验过程，进行科学鉴定。
（6）记录实验时，所出现的问题和解决方法，并做总结写入到实验报告中。
（7）总结实验材料，撰写设计型实验报告内容。
2、成果介绍
动画显示的功能：
在选取存取的车位号后，通过手动按钮控制车位的运行。
车位的运行过程都可以严格的用动画显示出来，这样可以逼真的模拟现实中的车位的运行情况。
还有车位与车位之间等按钮都进行互锁。
3、代码分析
1、立体车库分析
我们所设计的是三层12车位的升降横移式立体车库，实现的功能有自动存、取车，车库是否有车指示，存放车按钮操作，停止按钮，以及个操作间的互锁设计。
整个存取车过程是通过外围的升降横移装置以及载车板实现。
2、MCGS模型设计
在MCGS中建立新工程，确定需要哪些设备。
首先车库的整体结构以及外围升降装置，如图3
建立各个操作按钮，包括选择车库按钮，存取按钮，停止按钮以及各自对应的指示灯，如图4
由于模型中的传感器需要自己手动按钮操作给定，所以需要设置传感器按钮，如图2中所示1-12号灯以及L1-L3灯按钮以及图5个按钮
3、MCGS编程
定义各个变量，变量有车库按钮变量按1—按12，存取变量，停止变量，各个传感器的连接变量等。
如图6
图6
编写各个车位的存取车程序，如图7是车库12的存车的部分程序
图7
取车的部分程序
图8
图9为各按钮的部分互锁程序
图9
4、模型的运行
编好程序后，模型就可以在MCGS上运行了，图10为模型运行状态图
图10
首先应确定初始状态，应停在一层，载车板停好，车停好，一车位限位器起作用，之后按12按钮以及存按钮，即开始存车，到三层是，三层指示灯亮，9车库限位灯亮，运行到12车库时，12车库限位灯亮，开始存车，车存好后车库灯12亮，载车板出来平移至9车位，9车位限位灯亮，载车板下移至初始位置，存车完毕。
取车及其他车位类似。
5、模型与PLC的连接
当模型正常运行后，就可设计模型与PLC的连接。
先挑选好PLC的型号，FX-232，选好父设备，父、子设备参数要统一，如图11再把通道个通道与变量对应。
这样就可以通过PLC控制模型的运行。
如图12
图11
6、电机外围电路的设计
PLC要控制交流电机的运转，需通过伺服放大器的驱动。
此实验中PLC选用FX-232型，伺服放大器选三菱MR—J3—A,其特性如下表
交流电机选HF—KP系列，
控制原理图如图1，接线图如图13
实验总结：
实验已经完成，从中学到了很多东西，如设计外围电路及解决问题，还有也掌握了MCGS软件的一些基本使用方法及编程，通过这次实验提高了自己的动手能力和分析能力，这为在以后的设计打下了良好的基础。
学生签名：
年月日
评语与成绩：
教师签名：
填写说明：
1．实验类型：
验证性、设计性或综合性。
2．表格不够填写，可抬高，增加页数。
3．签名、日期必须手写。
基于组态软件的电梯监控系统
1．实验目的与要求：
通过实验学习控制系统开发过程，理解上下微机通信协议，通过PC机和PLC完成4层结构的电梯监控模型。
要求系统模型具有电梯楼层呼叫、开关门状态，楼层检查等功能。
2.主要仪器设备：
序号
仪器设备名称
型号规格
数量
1
PC机
标准型
一台
2
可编程控制器试验系统（含主机）
EL-PLC-II
3
数字万能表
DY2120
一只
4
组态软件
MGCS组态软件
一套
3．实验内容提要：
通过本实验使学生深入理解控制系统的原理和结构。
实验的内容可由学生自行设计在老师协助下进一步完善。
通过学过的专业基础课如计算机基础知识、可编程控制器、计算机控制系统等知识完成系统的设计，使各学科理论内容相互沟通。
通过综合设计型实验的训练，进一步加强学生动手力的培养，加强思维能力和综合判断及解决问题的能。
基于单片机数字频率计的设计
1.实验目的与要求：
通过实验学习系统开发过程，利用单片机技术完成对方波、正弦波频率和幅值的测定，并具有显示功能，幅值：
0.5V～5V，频率：
1Hz～1KHz，测量误差≤0.5%
2.主要仪器设备：
单片机编程器
TOP2003
数字电路实验箱
TPE-D6III
方正文祥E630
单片机
ATMEGA8L
2片
5
示波器
YB4328
6
函数信号发生器/计数器
SP1641B
7
DY2120
8
电子元件
电阻、放大器、电容等
若干
通过本实验使学生对系统开发有深入理解。
可由同学自行完成外围电路的设计，并通过单片机实现频率和幅值检测功能，使各学科理论内容相互沟通。
通过综合基础实验的训练，进一步加强学生动手能力的培养，加强思维能力和综合判断及解决问题的能力。
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