毕业设计中期报告 丝光机控制系统设计

第一篇：毕业设计中期报告 丝光机控制系统设计

唐 山 学 院

毕业设计（论文）中期报告

设计（论文）题目：

丝光机控制系统设计

系 别：_________________________ 机电工程系 测控技术与仪器 专 业：_________________________ 霍海亮 姓 名：_________________________ 杨旭东 指 导 教 师：_________________________ 杨旭东 辅 导 教 师：_________________________

2010 年 4 月 29 日

一、毕业设计题目说明

本设计以PLC、变频器为核心对丝光机交进行流变频调速控制，实现丝光机自动化控制、人机交互等功能，在现场可以通过人机界面来设置变频器的运行频率、启动和停止电机，对丝光机的车速进行调整，以用于不同的布料丝光。现场的人机界面显示现场的运行状况、运行数据变频器的故障信息等，以用来提示用户。本设计适用于大型的纺织厂、印染厂对布匹的丝光过程，由于调速范围宽，调速精度高，速度稳定性好，升速、降速过程平稳，可以实现不同布匹不同速度进行丝光，扩大适用范围，节约成本，应用前景广泛。

二、设计内容

1.设计任务

控制方案：在该系统中，通过各个限位开关，触点的状态输入到PLC中，由此控制系统的运行。以组态软件和PLC通讯为基础，通过组态软件设置参数，以速度传感器的输出信号作为模拟量输入，数据经过PLC比较运算后，输出模拟信号对变频器的工作进行控制，从而实现对电动机转速的自动调整，该系统最终的目的就是为了实现生产过程的自动化控制。

主要工作内容：

(1).收集相关资料，制定总体设计方案；

(2).硬件选型，具体包括PLC的选型、三相交流异步电动机的选型、变频器的选型、速度传感器的选型以及其他电器元件的选型等。

(3).确定PLC的I/O分配方案，绘制电路图、外部接线图和控制流程图。(4).根据控制要求编写相应的程序，即梯形图。

(5).使用组态软件绘制人机界面，方便操作人员对生产过程的控制。2.预期成果

利用所选用硬件组成一套丝光机生产过程的控制系统，实现生产过程的自动化控制，并且保证设备经济合理，可以安全稳定运行。针对所设计的硬件系统及工艺要求，编制一套PLC控制程序，使硬件系统能够按照要求运转，同时，绘制人机交互界面，使操作人员能够对生产过程进行实施的监测与控制。

3.硬件系统说明 本系统采用西门子公司的S7-200系列的PLC作为本控制系统的核心控制器，所选的CPU型号为226，并充分利用了可编程控制器简捷、迅速的I/O控制和快速的模拟量与数字量的传递通信功能。根据控制过程的要求，除PLC自身所带有的I/O端口之外，该系统需要用到输入输出模块、普通模拟量输入模块EM231、模拟量输出模块EM232。上位PC机与PLC之间的通信和PLC与变频器之间的通信使用PLC自带的两个RS-485接口。系统运行数据的采集主要依靠速度传感器。控制执行器主要是系统中的39台容量不同的三相异步电动机，电动机的运转速度依靠大约10台变频器调节。系统控制框图如下图所示：

各开关触点上位机传感器PLC系统中各个变频器系统中各个拖动电机

图1.控制系统框图

4.软件部分说明

该控制系统在设计过程中，使用到了STEP 7-Micro软件和组态王软件。其中STEP 7主要用于梯形图的编写与仿真，便于程序的调试与修改，组态王用于制作人机交互界面，使操作过程更加简单直观。下图为该系统的控制流程图： 开始初始化YN空车好？YN变频器好？YN幅宽调节好？YN升速？降速YY变量每10秒加1变量每10秒减1NYN变量=设定值？变量=设定值？YY吸边器运行N1#直棍越位？1#轧车运行延时60秒60秒内2#直棍越位？NY2#轧车运行故障报警延时10秒停车制动3#轧车运行结束N3#轧车越位？YA图2.系统控制流程图A布铗主传动Y延时10秒4#轧车蒸洗N1#烘筒越位？Y烘筒运行N冷水棍越位？Y冷水棍运行N牵引棍越位？Y牵引棍运行摆布运行N落布越位？Y落布运行卷布运行结束

三、设计任务完成情况

已完成的设计内容有：

1、收集了有关资料并大致分析了丝光机的组成结构，了解了丝光机的工艺流程，在此基础上确定了用行程开关控制各个直棍、轧车等机构的运转，用接触器控制各元件的接通和断开，实现布匹丝光的自动化加工。

2、根据丝光机的工艺流程，绘制完成了控制系统框图和控制流程图，尝试用组态王模拟了丝光机的工艺过程。

3、根据本系统的控制要求，大约需要54个输入点，49个输出点，所以选用24个输入16个输出的CPU226控制模块需要扩展输入/输出点来满足系统要求。其中 , PLC的输入/输出电源选择直流 24 V ,且输入端开关器件选择其常开触点。

四、未完成的设计任务、遇到的问题及安排

1、电机和变频器的选型，还未计算出电机和变频器的相关参数，今后应查阅变频器方面的资料确定变频器的类型和型号，并进一步确定电机的型号。

2、电气接线图及系统的梯形图还未完成，主要是对一些系统的结构和工作情况不太了解，今后应参看丝光机方面书籍，熟悉相关元件的作用和电气符号，画出外部接线图。

3、编写设计说明书，相关外文资料翻译，应尽快完成系统的软件和硬件设计，然后编写设计说明书并进行相关外文翻译。

五、毕业设计中英文摘要初稿

摘要

本论文是针对丝光机的调速系统提出的。丝光机是国内纺织印染行业大量采用的印染设备，由可控硅直流调速系统实施驱动与控制，由于此直流调速系统存在诸多弊端：如维护量大、可靠性低、灵活性差、响应速度慢、电源污染大、故障停车时间长且不具备故障自检测功能，因而严重影响生产线的正常运行。本文提出了基于PLC控制的交流变频调速系统，构建了一种新型丝光织染系统。

在本系统中，为了实现能源的充分利用和满足生产的要求，需要对电机进行转速调节，考虑到电机的启动、运行、调速和制动的特性，采用高功能性v/f控制的通用变频器。系统中由西门子PLC完成数据的采集和对变频器、电机等设备的控制任务。基于STEP 7-Micro软件和组态王软件的编程采用模块化的程序设计方法，大量采用代码重用，减少了软件的开发和维护。

关键词:丝光过程，PLC，电动机，变频调速

Abstract This thesis is based on the speed regulation system of the Mercerizing Machine.Mercerizing Machine is widely used in textile & Printing and dyeing industry.It is drived and controlled by Silicon Controlled Direct Current Speed Regulation System.Due to the many deficiencies of this System :such as high maintenance rate，low reliability, low agility, slow responding speed, high electricity pollution，long malfunction time, and lack of self-inspection function, the operation of this product line was severely influenced.This thesis introduces the indirect current Variable-frequency speed regulation System based on PLC, thus resulted in a new-generation mercerizing weaving and dyeing system.In this system，in order to actualize the full use of power and to meet the requirements of manufacturing, we need to regulate the rotation speed of electronic machine.And taking account of the start up，operation，regulating and trigging of electronic machine, the functional v/f controlled currency inverter is needed.In this system, the data acquisition, the control of inverter and electronic machine are accomplished by siemens PLC Programming software，STEP 7-Micro and Kingview software adopts the modularized Programming method and the mass use of code repetition which reduces the development and maintenance of the software.Key words: Mercerizing procedure，PLC，Motor，AC variable-frequency speed regulation

第二篇：毕业设计中期报告

毕业设计中期报告

一、提出课题(分析)《园游森林入梦来》系列插画设计主要是通过插画内容来表现大自然的丰富世界，通过这些插画来表达自己心中的一丝美好，在现实生活中，我们很少能接触森林，同时，在我们的心目中自然界的动物和植物比较梦幻和遥不可及，有时候我们会觉得有些动物很凶猛，有时候也会觉得大部分植物都主要以绿色为主，种类繁多，复杂难分，所以我希望通过插画内容上给观看者能留下清新美好的感觉，用可爱的变现方法来让这些动植物显得更与人亲近，让大家更愿意珍惜森林的美好，愿意去爱护和保护我们的大自然。

二、课题进展情况

《园游森林入梦来》设计的主要目的是希望通过可爱的表现手法，让平时离我们较远的动植物能在插画中是观看者觉得更接近自己，通过这种亲近的感觉让我们更加愿意珍惜大自然中的一切。在绘画的过程中，我主要是以前期的稿图设计为主，主要内容是将部分动物与花藤、植物藤相结合，来调试它们直接的关系，在中期答辩前主要还是以稿图为主，收集大量资料与附加物的挑选，为以后的上色处理和生活物品应用做好铺垫。在这个前期准备的过程中，我找到了并欣赏了大量的插画，但是大多都是以人物情感为主的，表现大自然的还是占少数的，所以有些想法自己也是边长是边修改，希望可以有所表达。我的插画内容主要是将大自然中的动植物相结合的表达出来，比如将鲸鱼与花草相结合，将花朵与螃蟹、长颈鹿与图腾等等，来展现森林中的魅力，随后用丰富多彩的颜色来展现梦幻世界，留住观看者心中的美好与清新世界。

在之后的设计中会把重点颜色的调配，和附加物与整体插画效果相符合，色调、形态相统一的研究上，不能只顾着画面单一的可看性，还要主要整体的联系，要做到画面与内容的统一，前期与后期的完美结合，争取做到图画与生活应用联系紧密，无论是作品单独呈现，还是生活延伸中的应用，都可以做到关联性强。

三、存在问题

第一，在《园游森林入梦来》的设计过程中，考虑到实物的具象在现实的表现，需要将实物的形象转化为可爱的形象，这样有时候在设计过程中就无法将原实物的特征和神态表现出来，所以自己在解决问题的过程中希望通过动植物本来拥有的纹路在上面加以展开联想，将其与花藤联系，希望可以创造出火花。

第二，《园游森林入梦来》主要是以手绘为主，所以在选材上我选用了油画布，但是油画布质地和纸相比较为粗糙，所以在上颜料的时候均匀很难把握，需要掌握好颜料的厚薄程度，中间还不能断笔，以免会有明显的裂痕。

第三，《园游森林入梦来》需要与现实生活的产品联系起来，需要在生活中有所延伸，但是由于展示的空间限制，这就在选材上有所限制，我选的主要是书签、瓶子、CD和花瓶，希望在不同的材质上有不同的惊艳展现，但是这就在以后的展示设计上带来了新的问题，多幅插画作品放在桌子上就已经很抢眼了，再加上这些附加品，会很容易使观看者眼花缭乱，所以在附加品的设计上既要与插画内容有关联，还要顾及主次分明的关系。

四、下一步的计划安排

在之后的设计过程中，根据自己的设计合理安排时间和进度，在规定的时间内完成毕业作品。根据以上阶段出现的问题，我会尽量进行总结和拿出解决方案，避免在以后的设计过程中出现类似的错误；我个人认为在插画设计的绘画设计过程中，细节的处理很重要。

《园游森林入梦来》系列插画设计在前期制作过程中很费时间，需要多采集素材，多看多想，网上的资源有很多，但毕竟都是别人的创作成果，所以要自己真正的打开思路才可以更好的完成作品。

在插画设计过程中，一定要与后期的展示设计相结合，否则在后期效果处理上很被动，甚至麻烦。在每创作一幅作品的时候都要尽量与辅助物相结合，达到色彩的统一，局部与整体充分配合。

通过这个报告总结，我对自己初期做得《园游森林入梦来》有了清晰地思路，同时在后期的制作与处理上有了总体的详情步骤，更加明确了自己的设计目标和预期的效果，在以后的设计中我会尽力沿着设计想法进行下去，并且与指导老师的意见相结合，同时与当初草图多联系，修改，使自己在后期的创作中的想法更完善，能更加表达主题，以达到预期的设想效果。

第三篇：毕业设计中期报告

毕业设计中期报告

我的毕业设计的选题是：为河南锦鹏投资集团有限公司做整套的VI设计，企业在发展过程中，需要创新，需要有新的东西植入到公司的文化当中去。此次设计目的就是希望能够把VI的理念植入到公司，让公司的VI流程更加的模范化，标准化，秩序化。目前了解到此公司还未创造出适合的VI设计，希望这次的设计能够根据公司的具体情况，做出符合此公司的整体形象标识以及一系列形象的设计。

我回到家工作整整有一个月了，由于我的适应能力比较强，很快便融入了这家公司。刚回来的时候，生活安排的很忙碌，也很充实。白天工作，晚上回家做专题设计。先是为锦鹏投资集团有限公司构思了四个标志方案。后来由于集团公司下属的酒店在12月20号开业，这件事情成为近来公司工作的重心，常常加班到很晚才回家，于是，我的专题设计出现了滞后现象。但我相信，我会赶上来。

以下是我为锦鹏投资做的四个标志的方案：第一个标志是一个抽象的“中华”的“中”，在形象上比较接近锦鹏中的汉语拼音的“P”，代表着锦鹏集团屹立于中华之林的气势和豪迈。第二个标志在形象上更像一个奖杯，结合“锦鹏”的汉语拼音“jin peng”的首字母“JP”，将其变形，但整个标志又能够达到平衡的状态，标志含义代表着锦鹏集团的卓越。第三个标志将“JP”意象化，有穿插，有联接，代表着锦鹏集团的团结协作的精神。第四个标志将“JP”结合起来，设计成一个帆船的形象，代表着锦鹏集团在商业的大潮中能够乘风破浪，驶向更美好的明天。打算做第五个标志的时候，我向王丽老师咨询了一下，老师建议我用“锦”字设想，刚好在这个时间，公司事务繁多，未能完成这个标志的设计。我打算从各五个标志当中挑选一个最合适的。

标志是一种记号，它以各种精炼的形象表现一定的含义，传达明确的信息，有助于克服语言和文字上的阻碍及表述的困难。由于它是非语言性的图形符号，有利于传播和记忆，能起到语言和文字难以完成的作用，所以，标准的标志设计是一切变化的基础，是VI的核心之核心，所以，在标志设计上，我愿意多下点功夫，好好研究。

我的毕业设计的最终计划成果是：形成一套有规范的VI设计手册。如果条件允许，希望有计划的，尝试性的将设计出的VI导入公司内部。比照一下我的预期成果，我清楚的意识到我的进度还很慢，我会慢慢赶上，成功的完成我的专题设计，为我的大学生生活画上一个完满的句号。

锦鹏投资集团是一个存在的实体，企业也处于发展阶段，企业内部还未出现规范化的VI，在此条件和基础上，希望能够充分发挥个人的空间。公司会提供必要的信息和条件，积极配合此次的设计。我的设计风格遵循我内心对涉及的直觉，并且及时把握这种直觉，把它转化为不同形象表现出来。在这里我非常感谢锦鹏公司为我提供的这个平台。

第四篇：毕业设计中期报告

毕业设计中期报告

自第一台机器人诞生以来，机器人的发展已经遍及很多领域，智能小车作为机器人的典型代表，可实现循迹和简单的障碍物检测功能。本次智能小车设计控制核心采用的是KEILC51单片机，整个系统的电路结构简单，可靠性能高。利用光电传感器、超声波传感器检测道路上的障碍，实现控制智能小车的自动避障，以及自动发车停车。1 直流调速系统

采用晶闸管的直流斩波器基本原理与整流电路不同，在脉宽调速系统中晶闸管不受相位控制，而是相当于开关。当晶闸管被触发导通时，电源电压加到电动机上，当晶闸管关断时，直流电源与电动机断开，电动机经二极管续流，两端电压接近于零。脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），简称PWM。脉冲周期不变的情况下，只改变晶闸管的导通时间，即通过对脉冲宽度的改变来进行直流调速。脉宽调速系统的主电路采用的是脉宽调制式变换器，简称PWM变换器。脉宽调速也可以通过由单片机控制的继电器的闭合来实现。检测系统

检测系统主要是实现光电检测，就是说利用各种传感器对电动车的躲避障碍、行车状态进行检测。将规则预先编制到单片机，通过规则来判断智能小车的具体形式状态。控制前进与倒退的电路的核心分别是桥式电路和继电器。电桥上共设置为两组开关，一组常闭，另一组常开。电桥的一端连接接电源，另一端接了一个三极管。系统原理

智能小车以KEILC51单片机为控制核心。当智能小车的光电检测器检测到起点时，智能小车开始启动，旋转电机正向旋转驱动智能小车行进。途中，智能小车所配备的超声波传感器和红外光电传感器智能控制智能小车避让障碍、自动调节智能小车速度等功能，并由距离测量轮实现距离计数。智能小车采用先进的双极式H型PWM脉宽调制技术进行变速。

硬件设计

一个基于单片机的实际应用系统的硬件电路设计共包括两个主要的方面：一是系统扩展，当单片机的功能不能够完全地满足设计的要求时，应该在片外对其进行功能扩展，主要有RAM、ROM、I/O口、方向的扩展，选择特殊的电路或者芯片进行扩展。二是系统配置，就是说按照系统功能的要求，增添一些外设，比如说显示器，还要设计合适的外设接口。微处理器：微处理机是单片机的核心

数据存储器：数据存储器是用来存储程序在运行期间的工作变量、运算的中间结果、数据暂存和缓冲、标志位的存储单元

程序存储器：程序存储器用于保存应用程序代码，同时还可以用于保存程序执行时用到的数据

中断系统：CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许寄存器IE控制的

定时器/计数器：定时/计数器的实质是加1计数器（16位），由高8位和低8位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存器，确定工作方式和功能；TCON是控制寄存器，控制T0、T1的启动和停止及设置溢出标志

串行口：1个全双工的串行口，具有四种工作方式。可用来进行串行通讯，扩展并行I/O口，甚至与多个单片机相连构成多机系统，从而使单片机的功能更强且应用更广

特殊功能寄存器：特殊功能寄存器共有21个，用于对片内的个功能的部件进行管理、控制、监视。实际上是一些控制寄存器和状态寄存器，是一个具有特殊功能的RAM区

软件设计

在单片机控制系统中，总的来说可分为数据的处理、过程的控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数字滤波、标度变换等等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以控制各个元器件。本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑定时子程序、避障子程序﹑中断子程序显示子程序﹑调速子程序﹑算法子程序构成。要想提高玩具车智能控制的可靠性，仅靠硬件抗干扰是远远不够的，还需要进一步借助于代码抗干扰技术来克服某些特殊的干扰。对于随机干扰，可以用数字滤波方法予以削弱或滤除。

第五篇：毕业设计中期报告07071523

毕业设计中期总结报告

------带侧向抽芯塑件的注塑模设计

专

业：机械设计制造及其自动化指导教师：滕晓燕姓

名：宾学

号：

勇 07071523

一、通过设计，达到以下目的

1、从直观的产品入手，正确确定产品的成型方法和分型面，选择合理的成型设备和参数。

2、确定成型方法后，能合理选择相应成型的模具，并确定合理的模具结构。

3、能利用有关设计软件，正确设计模具。

4、熟悉并应用模具标准，以及国家相关技术标准。

5、综合应用所学知识，以及提高理论与实践相结合的应用能力。

二、设计的进展情况

1、分析零件的成形工艺性。

通过对几种塑料进行性能对比，最终确定使用ABS塑料

2、注塑机的选择和参数校核。

根据所设计塑件的特性选择注射机，初步确定选用国产注射机SZ-60/630。

3、模具类型及结构的确定，及有关零件的必要计算和校核。

（1）分型面的选择。选在塑件截面最大的部位。（2）型腔数目的确定。使用一模两腔。（3）浇口的确定。使用侧浇口。（4）模架的选用。选用315×315标准模架。

（5）浇注系统设计。包括主流道、分流道、浇口等。（6）顶出系统设计。采用推杆脱模机构。

（7）温度调节系统设计。确定冷却方式以及冷却水道的位置和数目。

4、绘制完成了模具装配图的大部分结构。

三、存在的问题及解决措施

在设计过程当中，我深感部分资料和知识的缺乏，尤其是其中注塑机选择校核和部分机构的计算部分，资料中不是一笔带过就是笼统的泛泛而谈，很少有专业细致的探讨。但最后决定弃异存同，将其共性作为本次设计的重点，选择基础结构进行设计。

另外，我还应该多阅读模具设计的有关资料，使设计的模具更有适用性。同时，还应该再加强与指导老师的交流和沟通，加深对本次设计的认识和理解。

总之，我相信自己会继续保持积极的态度，在指导老师的悉心点拨下，能够快速有效展开接下来的设计流程，顺利完成毕业设计工作。

四、后期工作安排

1、用两周时间绘制模具各主要零部件的零件图及总体装配图。

2、用两周时间用Pro/Engineer绘图软件对主要零部件进行三维建模。

3、用两周时间整理相关资料，撰写毕业论文，准备毕业答辩。