电工电子实习PLC实训报告.docx
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电工电子实习PLC实训报告
XX学院
实训报告
实训课程名称：
电工电子实习（实训）
系：
机电系专业班级：
机制2010级01班
学生：
姓名XXX学号101010XXXXX
指导教师：
XXX
实训日期：
2013年6月17～28日
成绩：
____________________________________
2013年6月30日
目录
1.引言
1.1实训目的............................................1
1.2实训设备............................................1
2.实训单元一：
单片机应用
2.1项目一：
4×4矩阵键盘扫描与数码管显示
2.1.1工作原理..........................................2
2.1.2硬件电路原理图....................................2
2.1.3源程序............................................3
2.1.4调试过程及结果分析................................3
2.2项目二：
直流电机正反转控制
2.2.1工作原理..........................................4
2.2.2硬件电路原理图....................................5
2.2.3源程序............................................5
2.2.4调试过程及结果分析................................8
3.实训单元三：
控制系统综合应用
3.1三相异步电动机正反转控制............................9
3.2PLC控制三相异步电动机变频调速.......................10
3.3步进电机单轴定位控制................................12
3.4交流伺服电机单轴定位控制............................13
3.5步进电机两轴联动控制................................17
3.6C轴（旋转工作台）控制...............................19
4.实训总结..............................................20
1.引言
1.1实训目的
本次实践教学对学生掌握基本的理论知识，运用基本知识，训练基本技能，增强实践能力，对达到机械培养目标的要求有着十分重要的意义和作用。
实践经验是很重要的，使学生对电气元件及电工技术有一定的感性和理性认识，对电工技术等方面的专业知识做进一步的理解。
而且实践教学对于提高学生的综合素质、培养学生的实践能力和创新精神具有特殊的作用。
电工学实习是电工学课程的重要实践性教学环节。
其目的一方面是帮助学生理论联系实际，巩固和加深对所学基本理论的理解，提高学生分析问题和解决问题的能力；另一方面是使学生得到电工和电子实践技能的基本训练，树立工程实践观点和严谨的科学作风。
同时，通过实习可使学生得到实际生产的一些知识和安装技能，基本掌握常见电器控制线路及其元件的工作原理，基本的电工技术知识及掌握电子线路的基本原理、基本方法。
也可在实习过程中培养学生理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，培养学生团队合作的能力，共同努力，共同进步。
1.2实训设备
1.2.1个人计算机
联合仿真、调试，实现项目功能。
1.2.2Proteus7profesional软件
硬件设计，采用Proteus软件设计并绘制硬件电路原理图。
1.2.3KeiluVision4软件
软件设计，采用C51根据控制要求在Keil上设计应用程序。
1.2.4车床电气控制系统、HJD-4型机电一体化教学实验系统
2.实训单元一：
单片机应用
2.1项目一：
4×4矩阵键盘扫描与数码管显示
在计算机控制系统中，除了与生产过程进行信息传递的过程输入输出设备以外，还有与操作人员进行信息交换的常规输入设备和输出设备。
键盘是一种最常用的输入设备,它是一组按键的集合，从功能上可分为数字键和功能键两种，作用是输入数据与命令，查询和控制系统的工作状态，实现简单的人机对话。
键盘接口电路可分为编码键盘和非编码键盘两种类型。
编码键盘采用硬件编码电路来实现键的编码，每按下一个键，键盘便能自动产生按键代码。
编码键盘主要有BCD码键盘、ASCII码键盘等类型。
非编码键盘仅提供按键的通或断状态,按键代码的产生与识别由软件完成。
2.1.1工作原理
矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。
在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。
这样键盘中按键的个数是4×4
个。
这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。
2.1.2硬件电路原理图
2.1.3源程序
#include
charled_mod[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
0x66,0x6d,0x7d,0x07,
0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
0x58,0x5e,0x79,0x71};
charkey_buf[]={0xee,0xed,0xeb,0xe7,
0xde,0xdd,0xdb,0xd7,
0xbe,0xbd,0xbb,0xb7,
0x7e,0x7d,0x7b,0x77};
chargetKey（void）{
charkey_scan[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
chari=0,j=0;
for（i=0;i<4;i++）{
P1=key_scan[i];
if（P1!
=0xff）{
for（j=0;j<16;j++）{
if（key_buf[j]==P1）returnj;
}
}
}
return-1;
}
voidmain（void）{
charkey=0;
P0=0x00;
while
（1）{
key=getKey（）;
if（key!
=-1）P0=led_mod[key];
}
}
2.1.4调试过程及结果分析
将生成的“.hex”文件导入芯片中，点击“开始”按键进行仿真，再点击4*4按键，通过键盘输入，在数码管上显示相应的数值0~F，根据以上操作情况，此控制系统符合控制要求。
2.2项目二：
直流电机正反转控制
从图中可以看出，其形状类似于字母“H”，而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的，所以称之为“H桥驱动”。
4个开关所在位置就称为“桥臂”。
从电路中看出，假设开关A、D接通，电机为正向转动，则开关B、C接通时，直流电机将反向转动。
从而实现了电机的正反向驱动。
借助这4个开关还可以产生电机的另外2个工作状态：
A）刹车——将B、D开关（或A、C）接通，则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。
B）惰行——4个开关全部断开，则电机惯性所产生的电势将无法形成电路，从而也就不会产生阻碍运动的反电势，电机将惯性转动较长时间。
以上只是从原理上描述了H桥驱动，而实际应用中很少用开关构成桥臂，通常使用晶体管，因为控制更为方便，速度寿命都长于有接点的开关（继电器）。
细分下来，晶体管有双极性和MOS管之分，而集成电路（例如L298）只是将它们集成而已，其实质还是这两种晶体管，只是为了设计、使用方便、可靠而做成了一块电路。
2.2.1工作原理
通过改变两对大功率PNP、NPN三极管的导通，控制流入直流动电机里的电流方向以实现直流电动机的正反转。
工作时两对三极管一定为大功率三极管（否则三极管发热容易烧坏，也会导致电机转动缓慢、牵引力小等等），通过控制三极管的基极的高低电位使一对PNP或NPN导通即可控制电流的方向实现直流电机正反转。
2.2.2硬件电路原理图
2.2.3源程序
#include
#defineucharunsignedchar
sbitk1=P0^3;
sbitk2=P0^4;
uchartemp,flag,flak,tingzhi,gao,di,num;
ucharcount;
voidinit（）
{
P3=0xff;
P0=0xff;
TH0=（65536-1000）/256;
TL0=（65536-1000）%256;
EA=1;
ET0=1;
TMOD=0x01;
TR0=1;
}
voiddelay（ucharz）
{
uchari,j;
for（i=z;i>0;i--）
for（j=110;j>0;j--）;
}
voidkeyscan（）
{
uchary;
if（P3!
=0xff）
{
delay（5）;
if（P3!
=0xff）
{
temp=P3;
switch（temp）
{
case0xfe:
flag=1;P0=0xfe;break;
case0xfd:
flag=2;P0=0xfd;break;
case0xfb:
flag=3;P0=0xfb;break;
case0xf7:
flag=4;
y=P0;
P0=0xf7&y;
delay（200）;
P0=y;
num++;
if（num==11）
num=10;
break;
case0xef:
flag=5;y=P0;
P0=0xef&y;
delay（200）;
P0=y;
num--;
if（num==-1）
num=0;
break;
}
}
}
while（P3!
=0xff）;
}
voidbiaoshi（）
{
if（flag==1&&tingzhi==0）
{
flak=1;
gao=5;di=5;num=5;
tingzhi=1;
}
if（flag==2&&tingzhi==0）
{
gao=5;di=5;num=5;
flak=2;
tingzhi=1;
}
if（flag==3）
{
P1=0x00;
gao=0;
di=0;
tingzhi=0;
}
if（flag==4||flag==5）
{
switch（num）
{
case1:
gao=1;di=9;break;
case2:
gao=2;di=8;break;
case3:
gao=3;di=7;break;
case4:
gao=4;di=6;break;
case5:
gao=5;di=5;break;
case6:
gao=6;di=4;break;
case7:
gao=7;di=3;break;
case8:
gao=8;di=2;break;
case9:
gao=9;di=1;break;
case10:
gao=10;di=0;break;
}
}
}
voiddianji（）
{
uchark;
for（k=0;k{
if（flak==1）
P1=0x02;
if（flak==2）
P1=0x01;
delay（10）;
}
for（k=0;k{
P1=0x00;
delay（10）;
}
}
voidmain（）
{
init（）;
while
（1）
{
keyscan（）;
biaoshi（）;
dianji（）;
}
}
2.2.4调试过程及结果分析
1.输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运行结果，在调试过程中找出问题的所在，相应的修改程序。
在编程过程中难免会有不足之处，因此通过调试、修改程序可以更好实现相应的功能。
2.程序符合控制要求后通过Proteus和Keil软件联合仿真，进行系统调试，直到满足实验控制要求。
3.实训单元三：
控制系统综合应用
3.1三相异步电动机正反转控制
图3-1-1主控电路
图3-1-2控制电路接线图
图-3-1-3PLC程序
3.2PLC控制三相异步电动机变频调速
图3-2-1VFO变频器外部操作模式连线图
图3-2-2PLC程序
3.3步进电机单轴定位控制
图3-3-1控制系统原理图
图5-2控制系统接线图
图3-3-2PLC程序
3.4交流伺服电机单轴定位控制
图3-4-1伺服驱动示意图
图4-2接线图
图3-4-3PLC程序
3.5步进电机两轴联动控制
图3-5-1控制系统原理图
图3-5-2控制系统接线图
图3-5-3PLC程序
3.6C轴（旋转工作台）控制
图3-6-1PLC控制接线图
图3-6-1PLC程序
4.实训总结
课程实践对于我们专业来说非常的重要，理论知识再丰富，要是没有实际的操作经验也是不行的。
所以这次实训让我对单片机理论知识有了更深刻的理解，同时也学会了学以致用的重要性和提高了自身的动手能力，深刻的体会到理论与实际结合的重要性。
虽然实训课题不算太难，但在实际操作过程当中也遇到了不少困难。
通过遇到的困难也让我不断地去查找资料，不断地区询问同学，不断地去开动自己的脑子，从而也不断地超越自我，让自己的知识能够得到不断地完善。
同时更重要的是在这一设计过程当中，让我懂得了在学习的道路上会遇到很多的阻碍，但关键的是能做到坚持不懈，不轻易放弃，最终达到自己想要的目标。
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