手機設計畢業論文范文
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第1篇
關鍵詞： 多媒體；教學模式；函授；畢業論文設計
19世紀60年代，“終身教育”的主張被提出來后引起了當代教育觀念的轉變。終身教育的理論驅動著成人教育事業的發展。成人教育為眾多在職從業人員的學歷提升，專業進修及普通教育后的教育進階提供了第二次受教育的機會，為國民素質的整體提高，為國家實施終身教育創造先機。成人函授教育是成人教育的一種授課方式，是以學生自學為主，教師面授為輔的教育。[1]成人函授教育教學質量的提高、授課方式的改進已受到社會各界的廣泛關注。
畢業論文設計是成人函授教育教學計劃中一個全面性、總結性、實踐性的教學環節，是培養成人函授學生綜合應用所學的專業知識、專業技能，理論聯系實際，獨立分析、解決實際問題的能力。成人函授教育者通過指導學生進行畢業論文設計，對圓滿完成教學計劃，提高成人函授教學質量，培養合格人才，具有重要意義。
文章分析了傳統教學與多媒體教學兩種授課模式的特點，將兩種模式進行優化整合，應用于成人函授畢業論文設計課程教學，讓學生更直觀地明確該課程的具體要求，熟練掌握畢業論文設計應具備的基礎知識與基本技能，掌握開展畢業論文設計的具體方法，以期提高該課程教學質量，達到理想教學效果。
一、畢業論文設計傳統教學模式的特點
畢業論文設計是對學生學習成果的綜合檢驗，同時是對學生進行科學研究基本功的訓練，促進學生對專業知識，特別是對某一課題認識的深化，促進其知識、能力和素質協調發展，培養學生綜合運用所學知識獨立提出問題、分析問題和解決問題的能力。
在傳統授課模式中，畢業論文設計課程任課教師常采用邊講解邊結合黑板板書，口頭舉例子，學生記筆記等方式開展教學。一般情況下，學生在課上了解畢業論文設計的各項要求，例如：選題的目的與意義、選題的要求、開展相關研究的文獻檢索方法等，而對于需要使用計算機進行展示的有關內容，例如畢業論文的格式要求，查閱資料的路徑、方法等內容學生卻無法很好的掌握。教師授課時對以上內容滔滔不絕，但學生卻不知所云，相當于“紙上談兵”。通過幾堂課的學習，學生僅大致了解畢業論文設計的一些要求，而對一些實質性的問題如論文格式要求、文獻檢索等信息卻無法準確的把握。
一根粉筆、一塊黑板、一本教材的傳統教學模式，雖然可以使師生近距離地接觸、面對面地交流，但語言的交流有一定的局限性?，F在學生普遍受信息化的影響，對“一言堂”、“滿堂灌”的授課方式已有所厭倦，而且學生基礎參差不齊、理解能力有所不同，他們的接受能力和聽課效果良莠不齊，影響了教學效果。[2]
畢業論文設計傳統教學模式的授課方式在一定程度上導致學生不知該如何著手進行畢業論文設計，存在一定的局限性。
二、多媒體教學模式的特點
多媒體教學，指的是運用計算機，投影儀等多媒體設備在課堂上作為一種教學手段，完成教學任務，以達到預期教學效果。多媒體教學，自發展以來已得到眾多教育人士的認可，它有其獨特的特點：
1.多媒體教學信息量大，直觀，生動
多媒體教學可容納內容多，信息量大，授課時直觀、形象、生動，可促使學生在有限時間內獲得更多信息，能將很多抽象問題具體化，復雜問題簡單化，還可以將靜態的教學信息動態化，復雜的教學過程形象化，抽象難懂的概念具體化，增強學生的理解能力，提高學習效率，相比于傳統教學增加了記憶的信息量，深受學生喜愛。[3]
2.多媒體教學課件可方便學生課后自學
函授學生可以將多媒體教學課件復制帶走，課后進行理解與自習。學生不理解的知識點可以與任課教師進行溝通、交流。學生課后學習，可培養他們分析問題、解決問題、自主創新等方面的能力。
3.多媒體課件可及時更新，豐富教學內容
任課教師可根據學科的發展，將學科前沿和最新知識點及時在多媒體課件中進行修正和補充，使有關知識點得到吐故納新，豐富教學內容。
4.多媒體教學作為輔助手段與其他教學模式相結合，提高教學質量
多媒體教學其目的是優化教學方式，提高教育教學水平。如果將多媒體教學與黑板板書、幻燈片以及錄影資料等其他媒體相結合，可使教學效果發揮到極致境界。其中，多媒體教學與黑板板書結合的授課模式是迄今為止最適合成人函授教育的一種教學方式。
三、傳統授課模式與多媒體教學優化結合使用的必要性
畢業論文課程是一門綜合性很強的課程，相對比于其他課程在授課時有較高的要求。
在畢業論文課程授課時，如果一味的采用“一支筆、一張嘴、一塊黑板”單一傳統的授課模式，既不能將畢業論文格式要求，文獻查閱路徑等相關內容形象生動的傳授給學生，又不能在有限課時內將豐富的內容對學生進行有效傳達。但是教師優美的、富有個性的板書，直接影響到學生的書寫和審美，這是多媒體教學所無法比擬的。課堂中教師生動的講解過程實際上是學生靈感、思想相互碰撞的過程，教師富有啟迪性的語音和體態語言的暗示，使學生心理產生極大的模仿力和親和力，這是運用多媒體音像所無法收效的。
如果完全采用多媒體教學模式，部分教師對多媒體教學使用不當，很容易造成一些負面的影響，未能達到預期的教學效果。比如，有些教師將上課的內容全部以文字的形式體現在多媒體課件上，即多媒體課件變成了黑板板書的翻版，課堂教學內容沒有在教師的引導、啟發下給予學生進行講解，教師在上課的整個過程僅點點鼠標，動動嘴巴，甚至整堂課一直坐在電腦前面，學生一堂課都沒看到老師的臉，缺乏師生互動與交流，師生關系弱化，導致了學生情感態度和體驗的缺失，不利于學生健康個性的形成和正確價值觀的培養。
因此，根據多媒體與傳統授課模式各自的優缺點，將兩者進行優化組合，應用于成人函授畢業論文設計課程的教學可達到理想的教學效果。
四、優化整合多媒體與傳統授課模式應用于成人函授畢業論文設計課程教學
首先，授課教師讓學生先明確畢業論文寫作的目的和意義。針對目的和意義的授課，教師應采用傳統授課模式，站在講臺中間講課，拉近與學生之間的距離，易于師生互動，容易使學生產生共鳴。[4]教師配合適當的肢體語言，強調課程學習的重要性。
其次，教師要指導學生正確選題。選擇合適的題目，是學生寫好畢業論文的關鍵性環節。若選擇的論文題目范圍較大，則寫出來的論文內容較空洞，難以結合實際；而選擇的論文題目范圍過窄，又難以查找相關文獻資料，學生會感到無從下手。因此，授課教師指導學生選出一個大的研究方向，再圍繞該研究方向查找文獻資料，使學生通過閱讀、思考、分析材料逐漸把畢業論文題目范圍縮小，并采用多媒體進行輔助教學，將有代表性的往屆論文題目通過投影儀展示給學生，省去黑板板書的時間，提高教學效率。學生通過參考往屆學生畢業論文題目，一定程度上對選題有初步的認識，較好的杜絕了學生選題范圍過大或過小的現象。
再次，由于畢業論文一般指的是有文獻資料佐證的學術論文，所以，授課教師要指導學生搜集和閱讀有關的參考資料，并指導學生進行文獻的檢索方法與技巧。教師可通過多媒體投影儀向學生介紹必要的參考資料，并用鼠標點擊、投影儀投影逐步給學生演示進入學校圖書館電子期刊數據庫的方法、查詢文獻的詳細步驟與路徑，為學生總結檢索文獻的基本方法，并讓學生了解查閱中文期刊和博碩士畢業論文、會議論文相應的數據庫路徑，強調學生應充分利用學校圖書館的資源，圍繞論文題目做文獻檢索，確保資料翔實。由于成人函授學生初次接觸文獻檢索，聽了課后未必會記住，授課教師可將上課課件讓學生拷貝，方便學生課后進行復習，較好的掌握。
畢業論文有一定的格式要求，教師在授課時先采用傳統教學模式給學生進行粗略講解，接著以多媒體輔助配合，通過投影儀讓學生更直觀的了解畢業論文格式，邊講邊演示，通過兩種教學模式相結合，加深學生對論文格式的要求。
最后，授課教師應給學生傳授畢業論文答辯技巧與注意事項。教師應現場親自示范畢業論文答辯時的各項工作，包括答辯前的準備工作，答辯回答問題的應變及答辯完畢應如何收尾等等，讓學生身臨其境，全面掌握畢業論文答辯的步驟及相關事宜。
總之，在畢業論文課程授課時，交叉使用多媒體與傳統教學兩種模式，授課教師不應只坐電腦前，應多與學生交流，運用恰當的手勢、抑揚頓挫的聲調，穿插幽默的語言來組織教學，對于學生不易理解的內容，及時進行黑板板書，引導學生思考，把握整堂課的脈絡，確保教學效果和教學質量。通過融合多媒體教學及傳統授課模式進行畢業論文設計的課程教學，使學生掌握畢業論文設計基本技能，學會調查研究、查閱資料、分析論證、設計和計算、撰寫論文等基本方法，培養學生理論聯系實際和實事求是的工作態度，認真刻苦和勇于創新的鉆研精神，嚴謹的科學態度，了解本學科在國內外的新進展，開展畢業論文的撰寫工作。
畢業論文設計，作為成人函授學生的最后一門課程，是學生從理論基礎知識學習到從事科學研究與創新活動的最初嘗試，學校及任課教師應重視畢業論文設計課程的教學，通過優化教學手段提高該課程教學質量，對于培養學生初步的科學研究能力，提高其綜合運用所學知識分析問題、解決問題能力有重要的意義，為學生以后的進一步學習和工作奠定良好的基礎。
參考文獻：
[1] 王真.淺談高校圖書館如何為成人高等函授教育服務[J].科技情報開發與經濟，2009，19(25): 79-80.
[2] 周建民，王桂英.關于多媒體教學與函授教育教學模式的思考[J].內蒙古統計，2009，(5):51-52.
[3] 黃生學，樊雅平.多媒體教學與傳統教學優化整合的研究[J].成人教育，2010，(1):49-50.
[4] 李向輝.函授教育課堂教學問題審視與對策研究[J].成人教育，2011，(1):81-82.
第2篇
一、設計題目 用PLC對機械手搬物控制的電氣控制設計
二、設計的目的
11）掌握機械手動作流程。
2）掌握電氣控制元件的選擇與計算方法。
3）掌握PLC選擇與應用。
三、設計要求
兩條傳送帶分別由電動機驅動，機械手有液壓缸驅動上下左右旋轉兩個方向運動，液壓系統是1000W電機。設計要求
1）機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。
2）用常用的電氣元件控制。
3）有工作狀態指示及照明。
4）有必要的電氣保護和聯鎖。
四、完成的任務
要求說明詳細，字跡工整，原理正確，元件選擇有理。圖紙規范，圖形清晰，符號標準，線條均勻。
（1）設計與繪制電氣控制原理圖，元件安裝布置圖、接線圖。
（2）畢業設計說明書（8000以上）
1）設計題目
2）控制原理說明設計方案論證
3）主要器件選擇依據與計算
4）元件明細表
5）設計總結及改進意見
6）主要參考資料
五、 工廠電氣控制技術 機械工業出版社 主編 方承遠
工廠電氣控制設備 機械工業出版社 主編 許廖
機床電氣控制技術 機械工業出版社 主編 王炳實
可編程序控制器的應用技術 機械工業出版社 主編 王兆義
可編程序控制器的原理及程序設計 電子工業出版社 主編 崔亞軍
前言
由于可編程序控制器具有可靠性高、通用性強、程序設計簡單及便于安裝調試等優點，它在工業控制的各個領域發揮著越來越重要的作用。社會對可編程序控制器技術人員的需長也越來越迫切。
可編程控制器的機型較多，但其基本結構和工作原理相同，基本指令、控制功能和編程方法類似。本設計書以是用最廣泛的德國西門子可編程控制器為核心，主要介紹了可編程控制器的基礎知識、基本結構、指令系統、程序設計、控制系統以及可編程序控制器在邏輯控制系統的模擬量控制系統中的應用等知識。本設計書結合了大量的圖形，使設計一目了然。并給出了程序調試，最后給出了主要的流程圖、梯形圖、詳細注釋及助記符語言等。
本設計書參考了眾多可編程序控制器教學用書，結合自己所掌握的知識，并由指導教師田林紅老師的指導下完成。在此真誠的衷心的感謝田老師的指導幫助。
由于本人水平有限，錯誤和不妥之處再所難免，敬請各位老師及各位讀者批評指正。
目 錄
前言...................................................（）
摘要...................................................（1）
一、電器控制技術的發展狀況.............................（3）
二、PLC的基本結構和工作原理...........................（3）
1、PLC的基本結構...................................（ ）
2、PLC的工作原理...................................（ ）
三、可編程控制器的特點及基本功能.......................（）
1、PLC的特點.......................................
2、PLC的基本功能...................................
四、PLC的應用領域和發展趨勢...........................（3）
五、PLC應用中應注意的若干問題.........................（4）
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件控制系統的基本機構................（5）
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程..............（6）
3、操作面板布置....................................（6）
4、控制系統構成....................................（6）
七、梯形圖設計.........................................（6）
1、梯形圖的整體設計................................（6）
2、各部分梯形圖的設計..............................（8）
3、機械手的PLC控制梯形圖..........................（8）
4、程序語言............................... ........（8）
八、總結... ...........................................（26）
）
附錄...............................................
摘 要
在工業生產和其他領域內，由于工作的需要，人們經常受到高溫、腐蝕及有毒氣，增加了工人的勞動強度，甚至于危機生命。機械手就在這樣誕生了,機械手是工業機器人系統中傳統的任務執行機構，是機器人的關鍵部件之一。機械手的機械結構采用滾珠絲桿、滑桿、氣缸等機械器件組成；電氣方面有步進電機、驅動模塊、傳感器、開關電源、電磁閥、等電子器件組成。該裝置涵蓋了可編程控制技術，位置控制技術、氣動技術、檢測技術等，是機電一體化的典型代表儀器之一。本文介紹的機械手是由PLC輸出兩路脈沖，分別驅動橫軸、豎軸步進電機驅動器，控制機械手橫軸和豎軸的精確定位，微動開關將位置信傳給PLC主機；直流電機拖動手爪和底盤旋轉，位置信號由旋轉碼盤和接近開關反饋給PLC主機；電磁閥控制氣開閥的開關來控制機械手手爪的張合，從而實現機械手精確運動的功能。本課題擬開發的物料搬運機械手可在空間抓放物體，動作靈活多樣，可代替人工在高溫和危險的作業區進行作業，并可根據工件的變化及運動流程的要求隨時更改相關參數。
關鍵字：
可編程控制器PLC；
機械手；
脈沖；
步進電機驅動器；
步進電機；
直流電機；
傳感器；
限位開關；
電磁閥。
一、電氣控制技術的發展狀況
在現代工業中,為了實現各種生產工藝過程的要求,驅動生產機械的工作機構運動的電器機械裝置稱為電力動。在電力拖動中，電動機是生產機械的原動力。必須根據生產工藝的要求，通過各種控制電器，自動實現其啟動、制動、反轉及調速等控制，從而產生了電氣自動控制技術。
20世紀20—30年代，人們采用繼電器及接觸器等元件控制電動機的運行，這種制動系統稱為繼電器—接觸器控制系統。這類系統結構簡單、價格低廉、維護方便，因此被廣泛應用于各類機床和機械設備中。采用這種系統不但可以方便地實現生產過程自動化，而且還可以實現集中控制。目前，我國的大部分機床和其他機械設備仍舊采用繼電器—接觸器控制系統。由于該系統是固定接線形式，故在改變生產工藝時需要重新布線，控制的靈活性較差。另外，該系統采用有觸點元件控制，動作頻率低，觸點易損壞，系統的可靠性差。
20世紀40年代，世界上出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，它利用輸出量與給定量的偏差進行自動控制，其控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管—晶閘管控制，到了70年展成為集成電路—晶閘管控制。由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調速性能大為改善，而且減少了機電設備和占地面積，耗電少、效率高，已完全取代了交磁放大機—電動機系統。
在實際生產中，由于大量存在一些由開關量控制的簡單程序控制過程,而實際生產工藝和流程又是經常變化的,因此需要一種能靈活改變程序的次新型控制器.于是,在20世紀60年代出現了一種能夠根據生產需要方便的改變控制程序,而又比電子計算機結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制.它是通過組合邏輯元件插接或編程來實現繼電器—接觸器控制線路功能的裝置,能滿足程序經常改變的控制要求,使控制系統具有較大的靈活性和通用性,但它使用的依然是硬件手段,裝置體積大,功能也受到一定的限制.隨著大規模集成電路和微處理技術的發展和應用,上述控制技術也發生了根本變化,在20世紀70年代出現了以微處理器為核心的、用軟件手段來實現各種控制控制功能的新型工業控制器—可編程序控制器(PLC).它不僅充分利用了微處理器的優點來滿足各種工業領域的實時控制要求,而且還照顧到了現場電氣操作維護人員的技能和習慣,摒棄了微機常用的計算機程序語言的表達形式,獨具風格地形成了一套以繼電器梯形圖為基礎的形象編程語言和模塊化的軟件結構,使用戶程序的編制清晰直觀,方便易學,更容易調試和查錯.它已經取代了繼電器—接觸器控制系統,被廣泛應用于大規模的生產過程控制中,具有通用性強、程序可變、編程容易、可靠性高、使用維護方便等優點,故目前世界各國已將它作為一種標準化通用設備普遍應用于工業控制中.
電氣控制技術是隨著科學的不斷發展、生產工藝的不斷提高兒訊發展的。在控制方法上，它手動控制到自動控制；在控制功能上，它是從簡單到復雜；在操縱上，它笨重到輕巧;在控制原理上,它從由單一的有觸點接線的繼電器—接觸器控制系統,到以微處理器為中心的軟件控制系統.隨著新的控制理論和新型電器及電子元件的出現,電氣控制技術還將不斷得到發展.
二、 PLC的基本結構和工作原理
1、 PLC的基本結構
PLC實質是一種專用于工業控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同。根據結構形式的不同，PLC的基本結構分為整體式和模塊式結構兩類。
1）.整體式結構的PLC
整體式結構的PLC由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等組裝在一起組成。
2）.模塊式結構的PLC
模塊式結構的PLC是將中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）單元、電源電路和通信端口等分別做成相應的模塊，應用時將這些模塊根據控制要求插在機架上，各模塊間通過機架上的總線相互聯系。
3）.PLC各組成部分介紹
（1）、中央處理器（CPU）
中央處理器（CPU）是PLC的核心部分，相當于PLC的“大腦”。它通過系統總線與用戶存儲器、輸入/輸出、通信端口等單元相連。通過制造廠家預制在系統存儲器內部的系統程序完成各項任務。其主要功能是由編程器寫入控制程序和數據到存儲器、檢驗用戶程序、從存儲器上讀取和執行程序，還可以進行PLC內部故障的診斷等。
（2）、存儲器
根據存儲器存儲內容的不同，我們把存儲器分為系統程序存儲器、用戶程序存儲器和數據存儲器。
系統程序存儲器：用來存放系統軟件的存儲器。系統程序相當于計算機操作系統。是PLC廠家根據選用的CPU的指令來編寫的，并固化到ROM里，用戶不能修改其內容。
用戶程序存儲器：用來存放用戶根據控制要求編制的程序。不同類型的PLC，其存儲容量也不一樣。
數據存儲器：用以存放PLC運行中的各種數據的存儲器。因為運行中數據不斷變化，所以這種存儲器必須可讀寫。
（3）、輸入/輸出（I/O）單元
輸入/輸出（I/O）單元是PLC與此同時外部設備連接的紐帶。輸入單元接收現場設備向PLC提供的開頭量信號，經過處理后，變成CPU能夠識別的信號。輸出單元將CPU的信號經處理后來控制 外部設備的。
（4）、電源部分 （5）、通信端口
PLC的CPU模塊上至少有一個通信端口。通過這個通信端口PLC可以直接和編程器或上位機相連。
（6）編程器
幾乎每個PLC廠家都有自己的編程器。用戶通過編程器來編寫控制程序，并通過編程器接口將自己的控制程序輸入到PLC。它還可以在線檢測程序的運行情況。在出現故障時，通過編程器可以很方便的找出錯誤。
（7）特殊功能單元
主要包括模擬量輸入/輸出單元、遠程I/O模塊、通信模塊、高速計數模塊、中斷輸入模塊和PID調解模塊等。隨著PLC的進一步發展，特殊功能單元的應用也越來越多。
2、PLC的工作原理
PLC的工作原理與繼電器構成的控制裝置一樣，但是工作方式不太一樣。繼電器控制是并行方式，即如果輸出或電，該線圈的觸點立即動作。而PLC則不同，它采用循環掃描技術，只是該線圈通電或斷電，并且必須當程序掃描到該線圈時，該線圈觸點才會動作。也可以說，繼電器控制裝置是根據輸入和邏輯控制結構就可以直接得到輸出，而PLC控制則需要輸入傳送、執行程序、輸出3個階段才能完成控制過程。
PLC采用循環掃描技術可以分為3個階段：輸入階段（將外部輸入信號的狀態傳送到PLC）、執行程序階段和輸出階段（將輸出信號傳送到外部設備）。
1)、輸入階段
在這個階段中，PLC讀取輸入信號的狀態和數據，并把它們存入相應的輸入存儲單元。
2)、執行程序階段
在這個階段中，PLC按照由上到下的次序逐步執行指令。從相應的輸入存儲單元讀入輸入信號的狀態和數據，然后根據程序內部繼電器、定時器、計數器數據寄存器的狀態和數據進行邏輯運算，得到運算結果，并將這些結果存入相應的輸出存儲單元。這一階段執行完后，進入輸出階段。在這個程序執行中，輸入信號的狀態和數據保持不變。
、輸出階段
在這個階段中，PLC將相應的輸出存儲單元的運算結果傳送到輸出模塊上，并通過輸出模塊向外部設備傳送輸出信號，開始控制外部設備。
三、 PLC的特點及基本功能
1、PLC的特點
1）、編程簡單，易于掌握，PLC的設計者充分考慮到現場技術人員的技能和習慣，經常采用的是梯形圖方式的編程語言，它與繼電器控制原理圖相似，具有直觀，清晰、修改方便，易掌握等優點，即便未掌握專門計算機的人也能很快熟悉，因而受到了廣大現場技術人員的歡迎。
2）、可靠性高，抗干擾能力 PLC是專為工業控制而設計的，由于采了一系列的措施，使之在惡劣的工業環境下仍能保證很高的可靠性，一般平均無故障時間可達到4-5萬小時，遠遠超過以往電器控制系統和計算機控制系統。
3）、通用性能好，PLC品種多，檔次高，同一以PLC可適用于不同的控制對象或同一對象的不同控制要求，同一檔次，不同機型的功能也能方便地相互轉換。
4）、功能強，PLC運用了計算機、電子技術和集成工藝的最新技術，在
硬件和軟件兩方面不斷發展，使菘具備很強的信息處理能力，可進行邏輯、定時，計數和步進等控制，能完成A/D與D/A
5）、開發周期短 PLC在許多方面是以軟件編程來取代硬件接線實現控制功能，大大減輕了繁重的安裝接線工作，且編程簡單，程序設計和高度修改也很方便安全，因此，大大縮短了PLC控制系統的開發周期。
6）、體積小，使用方便，由于PLC采用了半導體集成電路，其體積小，重量輕，結構緊湊，功耗低，是機電技術的理想控制器，PLC編程簡單，自診斷能力強，能判斷和顯示自身故障，使操作人員檢查判斷故障方便迅速，而且接線少，維修時只需更換插入式模塊，維護方便，修改程序和監視運行狀態也容易。
2、PLC的基本功能
1）、邏輯控制 PLC具有邏輯運算功能，它設置有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，能工巧匠夠描述繼電器觸點的串聯、并聯、串并聯等各種連接。因此它可以代替繼電器進行組合邏輯與順序邏輯控制。
2）、定時控制 PLC具有定時控制功能。它為用戶提供了若干個定時器并設置了定時指令。定時值可由用戶在編程時設定，并能在運行中被讀出與修改，使用靈活，操作方便。
3）、計數控制 PLC還具有計數功能。它為用戶提供了若干個計數器并設置了計數指令，計數值可由用戶在編程時設定，并可在運行中被讀出與修改，使用與操作都很靈活方便。
4）、步進控制 PLC能完成步進控制功能。步進控制是指在完成一道工序以后，再進行下一步工序，也就是順序控制。PLC為用戶提供了若干個移位寄存器，或者直接有步進指令，可用于步進控制，編程與使用很方便。
5）、A/D、D/A轉換 有些PLC還具有“模數”轉換（A/D）和“數?！保―/A），功能，能完成對模擬量的控制與調節。
6）、數據處理 有的PLC還具有數據處理能力，并具有并行運算指令，如兩個數據并行傳送、比較和邏輯運算，進行數據檢索、比較、數制轉換等操作。
7）、通信與聯網 有些PLC采用了通信技術，可以進行遠程I/O控制，多臺PLC之間可以進行同位鏈接，計算機作為上機可對其命令并返回執行結果，這種采用一臺計算機，多臺PLC組成的頒式控制網絡可完成圈套規模的復雜控制。
8）、監控控制 PLC具有較強的監控功能。在控制系統中，操作人員通過監控命令可以監視有關部分的運行狀態，可以調整定時或計數設定值，因而高度、使用和維護都很方便。
四、PLC的應用領域和發展趨勢
目前，PLC在國內已得到了廣泛的應用。利用PLC最基本的邏輯運算、定時、記數等功能進行邏輯控制，可以取代傳統的繼電器控制系統，廣泛用于機床、印刷機、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。
較高檔次的PLC具有位置控制模塊，特別適用于機床控制。大、中型PLC具有多路模擬量輸入輸出和PID控制，可構成模擬量輸入輸出的閉環控制系統，用于過程控制。
隨著計算機控制技術的發展，國外近幾年興起自動化網絡系統，PLC與PLC之間，PLC與上位機之間連成網絡，通過光纜傳遞信息，構成大型的多級分布式控制系統（集散控制系統）。PLC具有可靠性高、使用方便、編程簡單、體積小、重量輕等特點。目前，全世界PLC生產廠家約200多家，生產300多個品種。作為控制裝置，它在許多工業控制領域都得到了廣泛的應用。隨著微處理器技術的發展，PLC也得到了迅速的發展，其技術和產品日趨完善。
& nbsp;PLC的主要發展趨勢主要表現在以下幾個方面。
1、高速度、高I/O容量、功能強大
隨著CPU處理速度的提高，PLC程序執行的速度也越來越快；在規模和超大規模集成電路的發展，相應地使I/O的容量也得到增加；智能模塊的嗇，使PLC能夠實現的功能越來越多。
2、強大的PLC聯網能力
隨著人們對工業自動化的要求越來越高，人們已經不再滿足對幾個設備、幾條生產線的PLC控制，而是要求實現對全工廠的自動化 ，所以提高PLC控制系統的網絡功能成為PLC的發展趨勢。以后人們不公能通過通信模塊進行PLC與PLC、PLC與上位機之間的連接，還能通過撥號或者無線的方式使PLC聯網。
3、編程軟件多樣化
PLC的梯形力語言、助記符語言和功能模塊語言雖然使用方便，而且也能很好的實現控制要求，倡在處理一些高級功能（復雜運算、報表生成和打印等功能）時存在明顯的不足，所以就要求高級語言（BASIC、C、FORTRAN等）、圖形語言、匯編語言兼容。這樣不公可以通過梯形圖語言、助記符語言和功能 模塊語言來編寫程序，也可以通過高級語言來編程。
五、 PLC應用中應注意的若干問題
本節主要介紹PLC在應用過程中經常遇到的一些對PLC的某些輸入信號的處理問題。
1、PLC輸入信號抖動的消除
在實際應用中，有些開關輸入信號在接通過程中，由于外界干擾會出現時通時斷的“抖動”現象。這種現象在繼電器系統中由于繼電器的電磁慣性一般不會造成誤動作，沒什么影響。但在PLC應用系統中，PLC是不斷掃描工作，掃描周期一般比繼電器動作時間短得多，抖動信號很可能被PLC檢測到，造成錯誤的結果。所以，必須對這些“抖動”進行處理，已保證系統正常工作。
2、兩線式傳感器輸入的處理
如果PLC輸入設備采用兩線式傳感器（如接近開關、光電開關等）時它們的漏電電流較大，可能會出現錯誤的輸入信號。為了避免這種現象，可在輸入端并聯輸入電阻R，
旁路電阻R的阻值由下式確定：
I（Um∕InUn）∕（R+Un∕In）∕≤UL
式子中，I為傳感器的漏電流；Un、In分別是PLC的額定輸入電壓和額定電流；Um是PLC輸入電壓低電平的上限值。
3、 由晶體管提供輸入信號的處理
如果PLC輸入信號由晶體管提供，則要求晶體管的截止電阻應大于10千歐姆，導通電阻應小于800歐姆。
六、機械手移動工件的控制系統
1、機械手移動工件的基本機構
機械手是工業自動控制領域中經常遇到的一種控制對象。機械手可以完成許多工作，如搬物、裝配、切割、噴染等，應用非常廣泛。應用PLC控制機械手實現各種規定的工序動作，可以簡化控制線路，節省成本，提高勞動生產效率。
如圖 [1] 所示，是一臺工件傳送機械手的動作示意圖。
其作用是將工件從A位置傳送到B位置。其上升、下降和左移、右移動作由雙線圈的兩位式電磁閥驅動氣缸來控制完成，一旦電磁閥線圈通電，就一直保持現有的機械動直到相對的線圈通電為止。另外夾緊、放松的動作由只有一個線圈的兩位式電磁閥驅動的氣缸控制完成，線圈通電，夾住工件，線圈斷電，放松工件（若擔心停電時的工件跌落，可選用通電時松開、斷電時夾緊的夾具）。
圖 [1]
2、機械手移動工件的控制要求與工作流程
機械手的全部動作由氣官缸驅動，而氣缸又有相應的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈兩位電磁閥控制。例如，當下降電磁閥通電時，機械手下降；下降電磁閥斷電時，機械手下降停止。只有當上升電磁閥通電時，機械手才上升；當上升電磁閥斷電時，機械手上升停止。同樣，左移/右移分別由左移電磁閥和右移電磁閥控制。機械手的放松/夾緊由一個單線圈兩位置電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。當該線圈通電時，機械手夾緊；當該線圈斷電時，機械手放松。
當機械手右移到位并準備下降時，為了確保安全，必須右工作臺無工件時才允許機械手下降。也就是說，若上一次搬運到右工作臺上的工件尚未搬走時，機械手應自動停止下降，用光電開關進行無工件檢測。
機械手的動作過程如圖 [2] 所示。
圖 [2]
從原點開始，按下起動按鈕，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停止；同時接通加緊電磁閥，機械手夾緊。夾緊后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止；同時接通右移電磁閥，機械手右移。右移到位時，碰到右限位開關，右移電磁閥斷電，右移停止。若此時右工作臺上無工件，則光電開關接通，下降電磁閥通電，機械手下降。下降到底時，碰到下限位開關，下降電磁閥斷電，下降停止；同時夾緊電磁閥斷電，機械手放松。放松后，上升電磁閥通電，機械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關，上升電磁閥斷電，上升停止，同時接通左移電磁閥，機械手左移。左移到原點時，碰到左限位開關，左移電磁閥斷電，左移停止。至此，機械手由原位下降抓物上升右轉下降放物上升左旋原位結束。經過八步動作完成了一個周期的動作。
3、操作面板布置
如圖 [3] 是可編程控制器控制盤面板布置圖
; 圖 [3]
機械手的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。
手動操作：就是用按鈕操作對機械手的每一步運動單獨進行控制。例如，當選擇上/下運動時，按下啟動按鈕，機械手下降；按下停止按鈕，機械手上升。當選擇左/右運動時，按下啟動按鈕，機械手右移。當選擇夾緊/放松運動時，按下啟動按鈕，機械手夾緊；按下停止按鈕，機械手放松。
自動操作方式又分為步進、單周期和連續操作方式。
步進操作：每按一次啟動按鈕，機械手完成一步動作后自動停止。
單周期操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手自動完成一個周期的動作后停止（如果在操作過程中按下停止按鈕，機械手停在該工序上，再按下啟動按鈕，則又從該工序繼續工作，最后停在原位）。
連續操作：機械手從原點開始，按一下啟動按鈕，機械手的動作將自動地、連續地不斷地周期性循環。在工作中若按一下停止按鈕，則機械手將繼續完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。
4、控制系統構成
（1）控制系統圖
機械手移動工件控制系統圖如圖 [4] 所示
圖 [4]
（2）輸入/輸出端子地址分配
該機械手控制系統所采用的可編程控制器是由德國西門子公司生產的S7－200CPU214。如圖 [5] 是可編程控制器輸入輸出端子地址分配圖。
圖 [5]
該機械手控制系統共使用了14個輸入量，6個輸出量。
七、梯形圖設計
機械手的控制屬于順序控制，采用步進指令，根據說明機器工作狀態轉換的圖形，進行程序設計。
1.梯形圖的整體設計
根據機械手的工作方式情況，在選擇“單步操作”時，應執行“單步操作”程序；在選擇“自動”方式時，應執行“自動程序”，故梯形圖的總體構成應如圖 [6] 所示。其中，自動程序要在啟動按鈕按下時才執行。
圖 [6]
2.各部分梯形圖的設計
1）通用部分梯形圖設計
（1）狀態器的初始化：
初始狀態器S600在手動方式下被置位、復位。當方式選擇開關處于“返回原位”（X501接通）時，按下返回原位按鈕（X505）時被置位；在“單步操作”（X500接通）時，S600復位。處于中間工步的狀態器用手動動作復位操作，即在方式選擇開關位于“單步操作”或“返回原位”時，中間狀態器同步復位，故初始化梯形圖如圖 [7] 所示（如果狀態器要在供電時從斷電前條件開始繼續工作，則不需要M71）。
圖 [7]
（2）狀態器轉換啟動：
若機械手工作在自動工作方式下，當初始狀態器S600被置位后，按下起動按鈕，輔助繼電器M575工作，狀態器的狀態可以一步步向下傳遞，即可以進行轉換。在執行“連續操作”程序時，轉換啟動繼電器M575一直保持到停機按鈕按下為止。另一方面，采用M100檢查機器是否處于原位。當M575和M100都接通時，從初始狀態器開始進行轉換，其梯形圖如圖 [8] 所示。
圖 [8]
（3）狀態器轉換禁止梯形圖：
激活特殊輔助繼電器M574，并用步進指令控制狀態器轉換時，狀態器的自動轉換就被禁止。
在“單周期”工作期間，按下停止按鈕時，M574應被激勵并自保持，操作停止在現行工步。當按下啟動按鈕時，從現行工序重新開始工作，M574應復位，即重新允許轉換。
圖 [9]
在“步進”工作方式時，M574應始終工作，此時，禁止任何狀態轉換。但每按下一次啟動按鈕時，M574斷開一次，允許狀態器轉換一步。
在“手動”工作方式（單一操作，返回原位）情況下，禁止進行狀態轉換。在手動方式解除之后，按下啟動按鈕，則狀態轉換禁止解除，M574復位。
PLC在啟動時，用初始化脈沖M71使M 574自保持，以此禁止狀態轉換。直到按下啟動按鈕。狀態器轉換禁止體形圖如圖 [9] 所示。
通過對圖 [8]、圖 [9] 分析可得出：在執行“單步操作”和“返回原位”程序時，M575一直不能被接通，而M574長期被接通（按下啟動按鈕時除外）；執行“步進”程序時，每按一次啟動按鈕，M574斷開一次，M575接通一次，狀態器轉換一次；在執行“單周期操作”程序時，按下啟動按鈕，M574斷開，M575接通，狀態器的狀態可一步一步向下轉換，直至按下停止按鈕時，M574自鎖，狀態器的狀態轉換被禁止，操作停止現行工序（再次按下啟動按鈕時從現行工序開始工作）；在執行“連續操作：程序時，M575一直接通到按下停止按鈕，此時M574一直不能接通。
2）單步操作梯形圖 ：
圖 [10]
3）返回原位梯形圖 ：
在“返回原位”狀態下，“夾緊”與“下降”動作應被停止，上限位未動作時應進行“上升”；上限位動作時，“右行”動作應停止，并左行至左限位位置。返回原位梯形圖如圖 [11] 所示。
圖 [11]
4）“自動”狀態流程圖 ：
如圖 [12] 所示
圖 [12]
圖 [12] 表示了機械手自動工作時執行各工步的情況。表明了各工步的實現以及各工步的轉換條件。在第一次下降工步中，下降電磁閥Y430接通。自下限位置時，X401接通，轉化為“夾持”過程。在夾持工步中，夾持電磁閥Y731置位，同時驅動T450。T450接通后，轉化為第一次上升。此后執行類似的操作，完成由初始條件到下一個初始條件的一系列操作。在夾持輸出Y431置位后，保持夾持，直到夾持輸出復位松開。如上所述一步一步按順序驅動各個負載動作，稱為順序控制或過程步進型控制。這種控制過程用繼電器符號程序很難實現程序設計。
用狀態器替代自動工作流程圖中的各個工步，可得到圖 [13] 所示的功能表圖。初始狀態在圖中用雙線框表示。
圖 [13]
根據圖 [13] 的功能表圖，可設計出自動操作時的梯形圖，
如圖 [14]所示。
圖 [14]
3.繪制機械手PLC控制梯形圖 &n bsp; 圖 [15-1]
該機械手在自動工作時，應先將其工作方式選擇開關放在“返回原位”，并按下返回原位按鈕，對狀態器進行置位，然后再將工作方式選擇開關放至自動工作方式下。若自動工作狀態解除，則應將工作方式選擇開關放至“單步操作”位置 。
4、程序語言：
0 LD X501 30 AND X503
1 AND X505 31 OR X502
2 S S600 32 OR X500
3 LD X500 33 OR X501
4 R S600 34 OR M71
5 LD X500 35 OR M574
6 OR X501 36 ANI M101
7 OR &nbs 陳立定、吳玉香、蘇開才 編
7.《電器及PLC控制技術》 機械工業出版社 主編 黃凈
8.《機床電器與PLC 》 西安電子科技大學出版社 主編 李偉
9.《PLC應用開發技術與工程實踐》 人民郵電出版社 求是科技
10.《PLC實驗實訓指導書》 河南工業職業技術學院 主編 路劍
11.《可編程控制器的原理與應用》 北京希望電子出版社 主編 史增芳
附錄：
表1 數字量輸入地址定義
地 址 符 號 定 義 備 注
I0.0 啟動按鈕
I0.1 下限位 下限位開關
I0.2 上限位 上限位開關
I0.3 右限位 右限位開關
I0.4 左限位 左限位開關
I0.5 無工件檢測 無工件檢測開關
I0.6 停止按鈕
I0.7 單操作 單步方式開關
I1.0 步進操作 步進方式開關
I1.1 單周期操作 單周期方式開關 I1.3 左與右
I1.4 上與下
I1.5 夾與松
表2 數字量輸出地址定義
地址 符 號 定 義 備 注
Q0.0 下降電磁閥 下降電磁閥線圈
Q0.2 夾緊電磁閥 松開/夾緊線圈
Q0.1 上升電磁閥 上升電磁閥線圈
Q0.3 右行電磁閥 右行電磁閥線圈
第3篇
關鍵詞：畢業設計；教學質量；軟件工程
中圖分類號：G642 文獻標識碼：B
文章編號：1672-5913 (2007) 22-0166-03
1畢業設計工作的組織和管理
畢業設計是學生培養過程中的最后一個重要環節，是學生對所學知識的梳理與總結，旨在培養和提高學生獨立分析、解決問題的能力，使學生受到良好的科學研究、工程設計和撰寫報告的訓練。因此，軟件學院在嚴格執行學校的畢業設計各項規定的基礎上，對畢業設計工作非常重視，組織了強有力教師隊伍，制定了畢業設計質量保證體系，從而保證了畢業設計順利進行，并能夠取得良好的效果。
為了加強畢業設計的管理，學院成立了畢業設計督導小組，具體如下：
成立了畢業設計領導小組；
建立了畢業設計督導小組；
組成了畢業設計答辯委員會；
并抽調一名教師專職負責畢業設計工作的總體管理和協調。
為了保證畢業設計的順利進行和質量，學院對畢業設計過程進行全面控制，具體措施如下：
做好畢業設計的選題工作；
加強指導教師選派工作；
進行畢業設計工作的中期檢查；
采取畢業設計論文的交叉評閱，畢業設計成績綜合評定；
提供和保證畢業設計硬件和場地條件。
此外，學院在認真執行學校畢業設計工作管理條例外，還建立了一整套畢業設計質量保證體系及相關措施。同時，學院的畢業設計領導小組和督導小組還定期檢查和隨機抽查畢業設計工作。
2畢業設計選題工作
在畢業設計選題過程中，我們把握如下六個原則：
(1) 符合培養目標要求，體現專業特點，能達到專業綜合訓練的目的；
(2) 緊密結合軟件工程實際、開發實際，體現學科發展水平和時代特點，盡可能地選擇科學、技術、生產、社會、經濟等領域的實際問題，有利于培養學生的創新精神和實踐能力；
(3) 既符合學生知識和能力基礎的實際情況，又有一定的廣度和深度，課題的份量和難度適中，使學生能在規定的時間內完成任務；
(4) 大力提倡“真題真做”；
(5) 題目每年更新，且題目數量原則上做到一人一題，對于確需多人合作完成的大課題，指導教師要明確給出子課題；
(6) 實行導師、學生雙向選擇，體現因材施教的原則，注重發揮學生的特長；
具體步驟如下：
由教師提出擬定的畢業設計題目；
經學院組織的專家審查通過，提交學生進行畢業設計題目預選；
將預選結果提交到學院批準；
公布選題結果
在整個選題工作中，學院要求參加的教師所選畢業設計題目符合培養目標的要求，能夠達到綜合訓練目的，能夠很好地促進教學、生產與科研相結合。
對申請校外完成畢業設計(論文)同學，要求與上述要求相同。畢業設計(論文)單位及題目確定后，學生不得以任何理由提出更改，應盡快辦理相應手續，按時到企業完成畢業設計(論文)。
選題任務完成后，由學院組織審題小組對畢業設計(論文)題目進行審核，對不合適的題目及時進行調整更換。經過嚴格選題和審題，本科畢業設計(論文)選題質量進一步提高。
根據學院最終的數據統計，本次學生的畢業設計中結合工程實際、社會實踐和科研課題的選題占90％以上。
3指導教師選派及其工作
畢業設計作為全院的工作重點，學院在指導教師的選派中全面考慮，調動全院骨干教師作為畢業設計的指導教師，指導教師都具有中級及以上職稱。在畢業設計工作中，為了保證教學質量，規定每名教師指導人數不到6人。
對校外完成畢業設計的同學，采用由學生所在校外單位的指導教師和本院指定教師共同承擔的方式，由所在實習單位的指導教師具體負責指導，學院指導教師參加指導工作，了解和掌握畢業設計工作進度情況及質量，并協調有關問題。
畢業設計中指導教師必須堅守崗位，經常檢查指導、及時掌握學生進度。學院要求指導老師每周對所指導的學生指導時間不少于8學時/人。在整個畢業設計工作中，學院的教師都非常重視對學生獨立進行軟件設計和開發工具的掌握，要求學生通過畢業設計提高自己獨立工作的能力，以及分析和解決問題能力，逐步培養學生的創新能力。
4畢業設計工作的中期檢查和隨機抽查
為了保證畢業設計質量，全面了解和掌握畢業設計進展情況，及時發現和解決畢業設計中可能存在的問題，學院畢業設計領導小組和督導小組部分成員，隨時到畢業設計工作地點對畢業設計工作情況和指導情況進行隨機抽查。
在學期中，把畢業設計工作情況列為期中教學檢查的重點內容之一，并對全院學生的畢業設計工作進行了一次全面中期檢查，對學生出勤、指導教師到位、計劃執行等情況進行檢查，從而保證了畢業設計工作的順利開展，提高畢業設計整體質量。
5交叉評閱，答辯成績評定
學院成立答辯工作領導小組，成立了答辯委員會，由教授、副教授等組成了4-5人的答辯小組。形成完善的答辯工作組織和管理機構，健全制度，答辯程序嚴格，評分有標準統一。
在答辯前，每個學生都要獨立完成畢業設計論文的撰寫，并在指定時間內交給指導教師審閱，指導教師給出評語和成績后，由評閱教師交叉評閱，在交叉評閱中要求教師嚴格把關，評語準確、詳實。最后由答辯委員會根據指導教師和評閱教師的評定情況組織答辯。另外，畢業設計成績擬評為“優秀”的學生還必須參加學院進行的復答辯。
6畢業設計的保證條件
為了保證學生畢業設計工作的順利進行，學院根據指導教師的情況，把各個畢業設計學生分配到各專業實驗室，各個實驗室的計算機設備能夠滿足畢業設計的需要，保證了畢業設計的質量。
學院還專門為畢業設計投入打印、資料查詢經費。
7成績評定規范與質量
學生的畢業設計成績由開題報告成績、指導教師評定成績、交叉評閱教師評定成績和答辯成績四部分組成，各部分所占比例分別為10%、40%、20%、30%。指導教師評定成績由指導教師根據學生在畢業設計工作期間的工作態度、出勤情況、文獻查閱及綜合運用能力、實驗技能和設計能力、獨立思考和解決問題能力、表達能力及論文撰寫等多方面的表現綜合進行評定。交叉評閱教師評定成績由答辯委員會指定的評閱教師根據學生畢業設計方案的可行性、內容的正確性、論證的嚴密性和創新性等各方面的情況給出成績。
軟件學院每個學生的畢業設計論文都經過指導教師的認真審查，所有學生的畢業設計論文制作規范，格式統一。
為了對畢業設計工作進行客觀地評價，學院專門組織學院內的教授和專業負責人對學生的畢業設計工作進行檢查和自評工作，總結經驗，為今后更好的完成畢業設計工作奠定基礎。
8存在問題及改進措施
每年畢業設計結束后，學院都組織全體教師對畢業設計工作進行了認真地研究和自評，找出存在的問題和不足。具體存在的問題如下：
1) 學院在對畢業設計的過程管理還應該進一步加強；
2) 個別教師缺少指導軟件工程畢業設計的經驗；
3) 個別教師在選題、指導過程中有失誤；
4) 部分學生的畢業設計工作量偏小，難度不夠；
5) 一些學生受到找工作的影響，對待畢業設計工作不夠認真；
6) 有關畢業設計工作方法、教學改革方面的論文偏少。很多教師做了一些富有成效的工作，應及時地加以歸納和總結，提煉出自己的思想，發表相關的論文。
針對以上問題，學院提出具體改進措施：
1) 學院應加強對畢業設計過程的監管力度；
2) 學院將嚴格畢業設計選題的審查制度，對教師提出的畢業設計題目，是否符合培養目標要求，是否達到綜合訓練的目的等進行把關；
3) 加強對學生的管理，嚴格畢業設計過程管理，樹立良好學風；
4) 加強對指導教師的培訓，明確畢業設計的標準和要求。
5) 學院鼓勵指導教師對畢業設計方法、改革方面的工作進行及時歸納和總結，多發表相關的論文，并給予獎勵。
9結束語
回顧過去幾屆畢業設計的工作，有成績也有不足，只要牢固把好畢業設計質量關，抓好關系到畢業設計質量的各個環節，畢業設計水平將會取得更大的進步。
總之，在學院黨政的領導下和全體教師的辛勤工作下，軟件學院畢業設計工作取得了良好的效果，保證了畢業生的質量，為提高軟件學院的教學質量打下良好的基礎。
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作者簡介
張毅(1962-)，男，副教授(博士)，系主任。主要研究方向：軟件工程新技術、嵌入式軟件技術、企業信息化。
地址：重慶大學軟件學院應用軟件系400044
E-mail：
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