2機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)小結(jié)

實(shí)訓(xùn)報(bào)告紙

實(shí)訓(xùn)名稱：機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)類別：實(shí)訓(xùn)日期：實(shí)訓(xùn)地點(diǎn)：實(shí)訓(xùn)中心姓名：學(xué)號(hào)：

讀萬(wàn)卷書，行萬(wàn)里路

時(shí)光匆匆，歲月如梭,轉(zhuǎn)眼為期三周的機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)就要接近尾聲了。在實(shí)訓(xùn)期間雖然很累、很苦，但我卻感到很快樂(lè)！因?yàn)槲以趯W(xué)到了作為一名技工所必備的知識(shí)的同時(shí)還鍛煉了自己的動(dòng)手能力。而且也讓我更深刻地體會(huì)到偉大的詩(shī)人李白那一名言：只要功夫深，鐵杵磨成針的真正內(nèi)涵！我實(shí)習(xí)的第一天學(xué)習(xí)了關(guān)于電路安全的有關(guān)的知識(shí)與我實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)。這是作為學(xué)生的我第三次進(jìn)入工廠當(dāng)令人尊敬的工人，也是第三次來(lái)到每一個(gè)工科學(xué)子一試身手的實(shí)訓(xùn)基地。我怎么會(huì)不激動(dòng)萬(wàn)分呢？回想三周以來(lái)，有過(guò)汗水，有過(guò)失敗，有過(guò)傷痛，有過(guò)微笑。正是這些五光十色的生活片斷拼湊成了我人生中不可缺少的一部分，也給我留下了美好的回憶。

三周的機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)過(guò)去了，這短暫的三周中，使我從理論到實(shí)踐上的一個(gè)飛躍，這次綜合實(shí)訓(xùn)，使我深刻地理解了實(shí)踐的重要性，理論無(wú)論多么熟悉，但是缺乏了實(shí)踐的理論是行不通的，現(xiàn)在終于明白了“讀萬(wàn)卷書，行萬(wàn)里路”這句話的含義。本次綜合訓(xùn)的目的是使我們對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，了解一些初步的線路原理以及通過(guò)線路圖安裝、調(diào)試的方法；培養(yǎng)和鍛煉我們的實(shí)際動(dòng)手能力，使我們的理論知識(shí)與實(shí)踐充分地結(jié)合，作到不僅具有專業(yè)知識(shí)，而且還具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，能分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的高素質(zhì)人才。

我們本次實(shí)訓(xùn)的要求是完成機(jī)械手的動(dòng)作，就是當(dāng)物料到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，機(jī)械手將物料從傳送帶上夾起，旋轉(zhuǎn)，然后放到貨運(yùn)臺(tái)上，最后機(jī)械手反轉(zhuǎn)回到原味待命。順序是這樣的：機(jī)械手下降→手爪夾緊→機(jī)械手上升→機(jī)械手右轉(zhuǎn)→機(jī)械手下降→手爪放松→機(jī)械手上升→機(jī)械手左轉(zhuǎn)回到原味。我們一開始編寫程序時(shí)，忘記加上時(shí)間傳感器，動(dòng)作飛快，根本夾不上東西，后來(lái)在每一步加了1秒的延時(shí)這才完成了整套動(dòng)作。

通過(guò)三周的電工實(shí)習(xí)，我開闊了眼界，收獲了一些平時(shí)得不到的知識(shí)，但同時(shí)，也獲得了一些比知識(shí)更重要的東西堅(jiān)持、毅力、恒心。通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)真正的感覺到了理論對(duì)操作的指導(dǎo)作用。這次實(shí)訓(xùn)感受最深的還是：累。確實(shí)如此，在工作臺(tái)前一站就是好幾個(gè)小時(shí)，累的腿都酸了。在整個(gè)工作間里充滿了忙碌的聲音，大家都不愿落后。做的慢的同學(xué)看到做的快的同學(xué)開始做下一道工序，急的滿頭冒汗。但是即使再急也要耐心的去做每一步，不然就可能導(dǎo)致最后的失敗。實(shí)訓(xùn)讓久在課堂的我切身的感受到作為一名工人的苦與樂(lè)，同時(shí)檢驗(yàn)了自己所學(xué)的知識(shí)。綜合實(shí)訓(xùn)更讓我深深地體會(huì)到人生的意義世間無(wú)難事，只要功夫?qū)嵱?xùn)報(bào)告紙

深，鐵杵磨成針！兩周的實(shí)習(xí)短暫，但卻給我以后的道路指出一條明路，那就是思考著做事，事半功倍，更重要的是，做事的心態(tài)，也可以得到磨練，實(shí)訓(xùn)這幾天的確有點(diǎn)累，不過(guò)也正好讓我們養(yǎng)成了一種良好的作息習(xí)慣，它讓我們更充實(shí)，更豐富，這就是三周實(shí)訓(xùn)的收獲吧！但愿有更多的收獲伴著我，走向未知的將來(lái)。

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蘇州市職業(yè)大學(xué)

畢業(yè)實(shí)訓(xùn)報(bào)告

題目：機(jī)電一體化綜合實(shí)訓(xùn)報(bào)告

院系機(jī)電工程系

專業(yè)班級(jí)08機(jī)電2班

姓名石榮寶

學(xué)號(hào)085301240

指導(dǎo)教師李建蓉

201*年12月25日

目錄

第1章機(jī)電一體化簡(jiǎn)介...................................................................................................1

1.1機(jī)電一體化技術(shù)...................................................................................................11.2機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成與特點(diǎn)................................................................................11.3機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)........................................................................................2第2章電路測(cè)量.............................................................................................................4

2.1常用電工儀表簡(jiǎn)介...............................................................................................412

第3章機(jī)床電路連接與調(diào)試..............................................................錯(cuò)誤！未定義書簽。

3.1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路...........................................錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路....................................................................163.3三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制線路............................................................17第4章液壓、氣動(dòng)回路連接與調(diào)試...............................................................................18

4.1FESTOFluidSIM軟件簡(jiǎn)介.................................................................................184.2液壓回路設(shè)計(jì)及仿真.........................................................................................20第5章單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試......................................................................................22

5.1單片機(jī)簡(jiǎn)介.......................................................................................................225.2單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)仿真與調(diào)試...........................................................................24第6章自動(dòng)線MPS控制與調(diào)試.....................................................................................29實(shí)訓(xùn)小結(jié)........................................................................................................................47參考文獻(xiàn)........................................................................................................................

第一章機(jī)電一體化簡(jiǎn)介

1.1機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。

1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)1.2.1機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成

機(jī)電一體化系統(tǒng)是一種比較復(fù)雜的工程系統(tǒng)，機(jī)電一體化系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)、電子信息處理系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)、執(zhí)行元件等五個(gè)系統(tǒng)組成。是具有特定目標(biāo)的有機(jī)整體，并具有整體性、關(guān)聯(lián)性、目的性和相對(duì)性等四個(gè)基本屬性。

1.2.2機(jī)電一體化系統(tǒng)的特點(diǎn)機(jī)電一體化技術(shù)的主要特征：

①整體結(jié)構(gòu)最優(yōu)化：在傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品中，為了增加功能，或?qū)崿F(xiàn)某一種控制規(guī)律，往往靠增加機(jī)械機(jī)構(gòu)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果采用機(jī)電一體化系統(tǒng)，可以從機(jī)械、電子、硬件、軟件四個(gè)方面去實(shí)現(xiàn)同一種功能。

②系統(tǒng)控制智能化：這是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最主要的區(qū)別之一。電子技術(shù)的引入，顯著地改變了傳統(tǒng)機(jī)械那種單純靠操作人員，按照規(guī)定的工藝順序頻繁重復(fù)的工作狀況。

③操作性能柔性化：計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的引入，能使機(jī)電一體化系統(tǒng)的各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作通過(guò)預(yù)先給定的程序，一步一步地由電子系統(tǒng)來(lái)協(xié)調(diào)。在生產(chǎn)對(duì)象變更需要改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作規(guī)律時(shí)，無(wú)須改變其硬件機(jī)構(gòu)，只要調(diào)整由一系列指令組成的軟件，就可以達(dá)到預(yù)期的目的。

機(jī)電一體化系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：工作能力與質(zhì)量高、使用安全性與可靠性高、調(diào)整和維修方便、具有復(fù)合功能且適用面廣、改善勞動(dòng)條件利于自動(dòng)化生產(chǎn)、節(jié)約能源減少耗材。正因?yàn)檫@些特點(diǎn)，機(jī)電一體化的使用會(huì)給社會(huì)帶來(lái)巨大的效益，因此世界各國(guó)都在大力發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)。1.3機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。(1)數(shù)字化微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。(2)智能化即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。(3)模塊化由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。(4)網(wǎng)絡(luò)化由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。給人們帶來(lái)無(wú)窮的知識(shí)和方便。(5)人性化機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何

給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。(6)微型化微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(MicroElectronicMechanicalSystems，簡(jiǎn)稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)Berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在MEMS工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等）。(7)集成化集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。(8)綠色化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸自然，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。

第2章常用電工儀表的測(cè)量

2.1萬(wàn)用表

萬(wàn)用表又叫多用表、三用表、復(fù)用表，萬(wàn)用表分為指針式萬(wàn)用表和數(shù)字萬(wàn)用表引。是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表，一般萬(wàn)用表可測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù)（如β），萬(wàn)用表由表頭、測(cè)量電路及轉(zhuǎn)換開關(guān)等三個(gè)主要部分組成。如圖2-1所示。

圖2-1：萬(wàn)用表

萬(wàn)用表使用方法如下：

（1）熟悉表盤上各符號(hào)的意義及各個(gè)旋鈕和選擇開關(guān)的主要作用。（2）進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。

（3）根據(jù)被測(cè)量的種類及大小，選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)的擋位及量程，找出對(duì)應(yīng)的刻度線。

（4）選擇表筆插孔的位置。

（5）測(cè)量電壓：測(cè)量電壓（或電流）時(shí)要選擇好量程，如果用小量程去測(cè)量大電壓，則會(huì)有燒表的危險(xiǎn)；如果用大量程去測(cè)量小電壓，那么指針偏轉(zhuǎn)太小，無(wú)法讀數(shù)。量程的選擇應(yīng)盡量使指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3左右。如果事先不清楚被測(cè)電壓的大小時(shí)，應(yīng)先選擇最高量程擋，然后逐漸減小到合適的量程。交流電壓的測(cè)量：將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直流電壓擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓的合適量程上，萬(wàn)用表兩表筆和被測(cè)電路或負(fù)載并聯(lián)即可。直流電壓的測(cè)量：將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交、直

流電壓擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電壓的合適量程上，且“+”表筆（紅表筆）接到高電位處，“-”表筆（黑表筆）接到低電位處，即讓電流從“+”表筆流入，從“-”表筆流出。若表筆接反，表頭指針會(huì)反方向偏轉(zhuǎn)，容易撞彎指針。

（6）測(cè)電流：測(cè)量直流電流時(shí)，將萬(wàn)用表的一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于直流電流擋，另一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于50uA到500mA的合適量程上，電流的量程選擇和讀數(shù)方法與電壓一樣。測(cè)量時(shí)必須先斷開電路，然后按照電流從“+”到“-”的方向，將萬(wàn)用表串聯(lián)到被測(cè)電路中，即電流從紅表筆流入，從黑表筆流出。如果誤將萬(wàn)用表與負(fù)載并聯(lián)，則因表頭的內(nèi)阻很小，會(huì)造成短路燒毀儀表。其讀數(shù)方法如下：實(shí)際值＝指示值×量程/滿偏（7）測(cè)電阻：用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，應(yīng)按下列方法操作：

a機(jī)械調(diào)零。在使用之前，應(yīng)該先調(diào)節(jié)指針定位螺絲使電流示數(shù)為零，避免不必要的誤差。

b選擇合適的倍率擋。萬(wàn)用表歐姆擋的刻度線是不均勻的，所以倍率擋的選擇應(yīng)使指針停留在刻度線較稀的部分為宜，且指針越接近刻度尺的中間，讀數(shù)越準(zhǔn)確。一般情況下，應(yīng)使指針指在刻度尺的1/3~2/3間。c歐姆調(diào)零。測(cè)量電阻之前，應(yīng)將2個(gè)表筆短接，同時(shí)調(diào)節(jié)“歐姆（電氣）調(diào)零旋鈕”，使指針剛好指在歐姆刻度線右邊的零位。如果指針不能調(diào)到零位，說(shuō)明電池電壓不足或儀表內(nèi)部有問(wèn)題。并且每換一次倍率擋，都要再次進(jìn)行歐姆調(diào)零，以保證測(cè)量準(zhǔn)確。

d讀數(shù)：表頭的讀數(shù)乘以倍率，就是所測(cè)電阻的電阻值。2、毫伏表

毫伏表（如圖2-2所示）的使用方法：（1）開機(jī)前的準(zhǔn)備工作：

①將通道輸入端測(cè)試探頭上的紅、黑色鱷魚夾短接；

②將量程開關(guān)選最高量程（300V）。

（2）操作步驟：①接通220V電源，按下電源開關(guān)，電源指示燈亮，儀器立刻工作。為

了保證儀器穩(wěn)定性，需預(yù)熱10秒鐘后使用，開機(jī)后10秒鐘內(nèi)指針無(wú)規(guī)則擺動(dòng)屬正常；

圖2-2：毫伏表

②將輸入測(cè)試探頭上的紅、黑鱷魚夾斷開后與被測(cè)電路并聯(lián)（紅鱷魚夾接被測(cè)電路的正端，黑鱷魚夾接地端），觀察表頭指針在刻度盤上所指的位置，若指針在起始點(diǎn)位置基本沒動(dòng)，說(shuō)明被測(cè)電路中的電壓甚小，且毫伏表量程選得過(guò)高，此時(shí)用遞減法由高量程向低量程變換，直到表頭指針指到滿刻度的2/3左右即可；

③準(zhǔn)確讀數(shù)。表頭刻度盤上共刻有四條刻度。第一條刻度和第二條刻度為測(cè)量交流電壓有效值的專用刻度，第三條和第四條為測(cè)量分貝值的刻度。當(dāng)量程開關(guān)分別選1mV、10mV、100mV、1V、10V、100V檔時(shí)，就從第一條刻度讀數(shù)；當(dāng)量程開關(guān)分別選3mV、30mV、300mV、3V、30V、300V時(shí)，應(yīng)從第二條刻度讀數(shù)（逢1就從第一條刻度讀數(shù)，逢3從第二刻度讀數(shù)）。例如：將量程開關(guān)置“1V”檔，就從第一條刻度讀數(shù)。若指針指的數(shù)字是在第一條刻度的0.7”處，其實(shí)際測(cè)量值為0.7V；若量程開關(guān)置“3V”檔，就從第二條刻度讀數(shù)。若指針指在第二條刻度的“2”處，其實(shí)際測(cè)量值為2V。以上舉例說(shuō)明，當(dāng)量程開關(guān)選在哪個(gè)檔位，比如，1V檔位，此時(shí)毫伏表可以測(cè)量外電路中電壓的范圍是0～1V，滿刻度的最大值也就是1V。當(dāng)用該儀表去

測(cè)量外電路中的電平值時(shí)，就從第三、四條刻度讀數(shù)，讀數(shù)方法是，量程數(shù)加上指針指示值，等于實(shí)際測(cè)量值2.2示波器

2.1.1示波器工作原理示波器是利用電子示波管的特性，將人眼無(wú)法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像，顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源組成。

示波管陰極射線管(CRT)簡(jiǎn)稱示波管，是示波器的核心。它將電信號(hào)轉(zhuǎn)

換為光信號(hào)。電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內(nèi)，構(gòu)成了一個(gè)完整的示波管。1．熒光屏現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面，內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過(guò)鋁膜，撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內(nèi)反射作用，有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用。當(dāng)電子停止轟擊后，亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10％所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間”。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝，10μs1ms為短余輝，1ms0．1s為中余輝，0．1s-1s為長(zhǎng)余輝，大于1s為極長(zhǎng)余輝。一般的示波器配備中余輝示波管，高頻示波器選用短余輝，低頻示波器選用長(zhǎng)余輝。由于所用磷光材料不同，熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管，以保護(hù)人的眼睛。2．電子槍及聚焦電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱第二柵極)、第一陽(yáng)極(A1)和第二陽(yáng)極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束。燈絲通電加熱陰極，陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個(gè)頂部有小孔的金屬園筒，套在陰極外面。由于柵極電位比陰極低，對(duì)陰極發(fā)射的電子起控制作用，一般只有運(yùn)動(dòng)初速度大的少量電子，在陽(yáng)極電壓的作用下能穿過(guò)柵極小孔，奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過(guò)低，則全部電子返回陰極，即管子截止。調(diào)節(jié)電路中的W1電位器，可以改變柵極電位，控制射向熒光屏的電子流密度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)亮點(diǎn)的輝度。第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個(gè)金屬圓筒。前加速極G2與A2相連，所加電位比A1高。G2的正電位對(duì)陰極電子奔向熒光屏起加速作用。電子束從陰極奔向熒光屏的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)兩次聚焦過(guò)程。第一次聚焦由K、G1、G2完成，K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區(qū)域，調(diào)節(jié)第二陽(yáng)極A2的電位，能使電子束正好會(huì)聚于熒光屏上的一點(diǎn)，這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓，A1又被叫做聚焦極。有時(shí)調(diào)節(jié)A1電壓仍不能滿足良好聚焦，需微調(diào)第二陽(yáng)極A2的電壓，A2又叫做輔助聚焦極。

3．偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子射線方向，使熒光屏上的光點(diǎn)隨外加信號(hào)的變化描繪出被測(cè)信號(hào)的波形。Y1、Y2和Xl、X2兩對(duì)互相垂直的偏轉(zhuǎn)板組成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。Y軸偏轉(zhuǎn)板在前，X軸偏轉(zhuǎn)板在后，因此Y軸靈敏度高(被測(cè)信號(hào)經(jīng)處理后加到Y(jié)軸)。兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓，使兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場(chǎng)，分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。4．示波管的電源為使示波管正常工作，對(duì)電源供給有一定要求。規(guī)定第二陽(yáng)極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近，偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負(fù)電位上。柵極G1相對(duì)陰極為負(fù)電位(30V~100V)，而且可調(diào)，以實(shí)現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。第一陽(yáng)極為正電位(約+100V~+600V)，也應(yīng)可調(diào)，用作聚焦調(diào)節(jié)。第二陽(yáng)極與前加速極相連，對(duì)陰極為正高壓(約+1000V)，相對(duì)于地電位的可調(diào)范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小，可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。2．2示波器使用方法示波器種類、型號(hào)很多，功能也不同。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中使用較多的是20MHz或者40MHz的雙蹤示波器。這些示波器用法大同小異。從概念上介紹示波器在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中的常用功能。2.1.1熒光屏熒光屏是示波管的顯示部分。屏上水平方向和垂直方向各有多條刻度線，指示出信號(hào)波形的電壓和時(shí)間之間的關(guān)系。水平方向指示時(shí)間，垂直方向指示電壓。水平方向分為10格，垂直方向分為8格，每格又分為5份。垂直方向標(biāo)有0％，10％，90％，100％等標(biāo)志，水平方向標(biāo)有10％，90％標(biāo)志，供測(cè)直流電平、交流信號(hào)幅度、延遲時(shí)間等參數(shù)使用。根據(jù)被測(cè)信號(hào)在屏幕上占的格數(shù)乘以適當(dāng)?shù)谋壤�常�?shù)(V／DIV，TIME／DIV)能得出電壓值與時(shí)間值。2.2.2示波管和電源系統(tǒng)1．電源(Power)示波器主電源開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)按下時(shí)，電源指示燈亮，表示電源接通。2．輝度(Intensity)旋轉(zhuǎn)此旋鈕能改變光點(diǎn)和掃描線的亮度。觀察低頻信號(hào)時(shí)可小些，高頻信號(hào)時(shí)大些。一般不應(yīng)太亮，以保護(hù)熒光屏。3．聚焦(Focus)聚焦旋鈕調(diào)節(jié)電子束截面大小，將掃描線聚焦成最清晰狀態(tài)。4．標(biāo)尺亮度(Illuminance)此旋鈕調(diào)節(jié)熒光屏后面的照明燈亮度。正常室內(nèi)光線下，照明燈暗一些好。室內(nèi)光線不足的環(huán)境中，可適當(dāng)調(diào)亮照明燈。2.2.3垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)和水平偏轉(zhuǎn)因數(shù)1．垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇(VOLTS／DIV)和微調(diào)在單位輸入信號(hào)作用下，光點(diǎn)在屏幕上偏移的距離稱為偏移靈敏度，這一定義對(duì)X軸和Y軸都適用。靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直靈敏度的單位是為cm/V，cm／mV或者DIV／mV，DIV／V，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)的單位是V／cm，

mV／cm或者V／DIV，mV／DIV。實(shí)際上因習(xí)慣用法和測(cè)量電壓讀數(shù)的方便，有時(shí)也把偏轉(zhuǎn)因數(shù)當(dāng)靈敏度。蹤示波器中每個(gè)通道各有一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇波段開關(guān)。一般按1，2，5方式從5mV／DIV到5V／DIV分為10檔。波段開關(guān)指示的值代表熒光屏上垂直方向一格的電壓值。例如波段開關(guān)置于1V／DIV檔時(shí)，如果屏幕上信號(hào)光點(diǎn)移動(dòng)一格，則代表輸入信號(hào)電壓變化1V。每個(gè)波段開關(guān)上往往還有一個(gè)小旋鈕，微調(diào)每檔垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。將它沿順時(shí)針?lè)较蛐�到底，處于“校�?zhǔn)”位置，此時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)值與波段開關(guān)所指示的值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)此旋鈕，能夠微調(diào)垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)微調(diào)后，會(huì)造成與波段開關(guān)的指示值不一致，這點(diǎn)應(yīng)引起注意。許多示波器具有垂直擴(kuò)展功能，當(dāng)微調(diào)旋鈕被拉出時(shí)，垂直靈敏度擴(kuò)大若干倍(偏轉(zhuǎn)因數(shù)縮小若干倍)。例如，如果波段開關(guān)指示的偏轉(zhuǎn)因數(shù)是1V/DIV，采用×5擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)時(shí)，垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)是0．2V／DIV。在做數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏幕上被測(cè)信號(hào)的垂直移動(dòng)距離與+5V信號(hào)的垂直移動(dòng)距離之比常被用于判斷被測(cè)信號(hào)的電壓值。2．時(shí)基選擇(TIME／DIV)和微調(diào)時(shí)基選擇和微調(diào)的使用方法與垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)選擇和微調(diào)類似。時(shí)基選擇也通過(guò)一個(gè)波段開關(guān)實(shí)現(xiàn)，按1、2、5方式把時(shí)基分為若干檔。波段開關(guān)的指示值代表光點(diǎn)在水平方向移動(dòng)一個(gè)格的時(shí)間值。例如在1μS／DIV檔，光點(diǎn)在屏上移動(dòng)一格代表時(shí)間值1μS�！拔⒄{(diào)”旋鈕用于時(shí)基校準(zhǔn)和微調(diào)。沿順時(shí)針?lè)较蛐�到底處于校�?zhǔn)位置時(shí)，屏幕上顯示的時(shí)基值與波段開關(guān)所示的標(biāo)稱值一致。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，則對(duì)時(shí)基微調(diào)。旋鈕拔出后處于掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。通常為×10擴(kuò)展，即水平靈敏度擴(kuò)大10倍，時(shí)基縮小到1／10。例如在2μS/DIV檔，掃描擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)下熒光屏上水平一格代表的時(shí)間值等于

2μS×(1/10)=0.2μS

TDS實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有10MHz、1MHz、500kHz、100kHz的時(shí)鐘信號(hào)，由石英晶體振蕩器和分頻器產(chǎn)生，準(zhǔn)確度很高，可用來(lái)校準(zhǔn)示波器的時(shí)基。示波器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源CAL，專門用于校準(zhǔn)示波器的時(shí)基和垂直偏轉(zhuǎn)因數(shù)。例如COS5041型示波器標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源提供一個(gè)VP-P=2V,f=1kHz的方波信號(hào)。示波器前面板上的位移(Position)旋鈕調(diào)節(jié)信號(hào)波形在熒光屏上的位置。旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕(標(biāo)有水平雙向箭頭)左右移動(dòng)信號(hào)波形，旋轉(zhuǎn)垂直位移旋鈕(標(biāo)有垂直雙向箭頭)上下移動(dòng)信號(hào)波形。2.2.4輸入通道和輸入耦合選擇1．輸入通道選擇輸入通道至少有三種選擇方式：通道1(CH1)、通道2(CH2)、雙通道(DUAL)。選擇通道1時(shí)，示波器僅顯示通道1的信號(hào)。選擇通道2時(shí)，示波器僅顯示通道2的信號(hào)。選擇雙通道時(shí)，示波器同時(shí)顯示通道1信號(hào)和通道2信號(hào)。測(cè)試信號(hào)時(shí)，首先要將示波器的地與被測(cè)電路的地連接在一起。根據(jù)輸入通道的選擇，將示波器探頭插到相應(yīng)通道插座上，示波器探頭上的地與被測(cè)電路的地連接在一

起，示波器探頭接觸被測(cè)點(diǎn)。示波器探頭上有一雙位開關(guān)。此開關(guān)撥到“×1”位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)無(wú)衰減送到示波器，從熒光屏上讀出的電壓值是信號(hào)的實(shí)際電壓值。此開關(guān)撥到“×10"位置時(shí)，被測(cè)信號(hào)衰減為1／10，然后送往示波器，從熒光屏上讀出的電壓值乘以10才是信號(hào)的實(shí)際電壓值。2．輸入耦合方式輸入耦合方式有三種選擇：交流(AC)、地(GND)、直流(DC)。當(dāng)選擇“地”時(shí)，掃描線顯示出“示波器地”在熒光屏上的位置。直流耦合用于測(cè)定信號(hào)直流絕對(duì)值和觀測(cè)極低頻信號(hào)。交流耦合用于觀測(cè)交流和含有直流成分的交流信號(hào)。在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，一般選擇“直流”方式，以便觀測(cè)信號(hào)的絕對(duì)電壓值。2.2.5觸發(fā)第一節(jié)指出，被測(cè)信號(hào)從Y軸輸入后，一部分送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板上，驅(qū)動(dòng)光點(diǎn)在熒光屏上按比例沿垂直方向移動(dòng)；另一部分分流到x軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，觸發(fā)掃描發(fā)生器，產(chǎn)生重復(fù)的鋸齒波電壓加到示波管的X偏轉(zhuǎn)板上，使光點(diǎn)沿水平方向移動(dòng)，兩者合一，光點(diǎn)在熒光屏上描繪出的圖形就是被測(cè)信號(hào)圖形。由此可知，正確的觸發(fā)方式直接影響到示波器的有效操作。為了在熒光屏上得到穩(wěn)定的、清晰的信號(hào)波形，掌握基本的觸發(fā)功能及其操作方法是十分重要的。1．觸發(fā)源(Source)選擇要使屏幕上顯示穩(wěn)定的波形，則需將被測(cè)信號(hào)本身或者與被測(cè)信號(hào)有一定時(shí)間關(guān)系的觸發(fā)信號(hào)加到觸發(fā)電路。觸發(fā)源選擇確定觸發(fā)信號(hào)由何處供給。通常有三種觸發(fā)源：內(nèi)觸發(fā)(INT)、電源觸發(fā)(LINE)、外觸發(fā)EXT)。內(nèi)觸發(fā)使用被測(cè)信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，是經(jīng)常使用的一種觸發(fā)方式。由于觸發(fā)信號(hào)本身是被測(cè)信號(hào)的一部分，在屏幕上可以顯示出非常穩(wěn)定的波形。雙蹤示波器中通道1或者通道2都可以選作觸發(fā)信號(hào)。電源觸發(fā)使用交流電源頻率信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。這種方法在測(cè)量與交流電源頻率有關(guān)的信號(hào)時(shí)是有效的。特別在測(cè)量音頻電路、閘流管的低電平交流噪音時(shí)更為有效。外觸發(fā)使用外加信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，外加信號(hào)從外觸發(fā)輸入端輸入。外觸發(fā)信號(hào)與被測(cè)信號(hào)間應(yīng)具有周期性的關(guān)系。由于被測(cè)信號(hào)沒有用作觸發(fā)信號(hào)，所以何時(shí)開始掃描與被測(cè)信號(hào)無(wú)關(guān)。正確選擇觸發(fā)信號(hào)對(duì)波形顯示的穩(wěn)定、清晰有很大關(guān)系。例如在數(shù)字電路的測(cè)量中，對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的周期信號(hào)而言，選擇內(nèi)觸發(fā)可能好一些，而對(duì)于一個(gè)具有復(fù)雜周期的信號(hào)，且存在一個(gè)與它有周期關(guān)系的信號(hào)時(shí)，選用外觸發(fā)可能更好。2．觸發(fā)耦合(Coupling)方式選擇觸發(fā)信號(hào)到觸發(fā)電路的耦合方式有多種，目的是為了觸發(fā)信號(hào)的穩(wěn)定、可靠。這里介紹常用的幾種。AC耦合又稱電容耦合。它只允許用觸發(fā)信號(hào)的交流分量觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)的直流分量被隔斷。通常在不考慮DC分量時(shí)使用這種耦合方式，以形成穩(wěn)定觸發(fā)。但是如果觸發(fā)信號(hào)的頻率小于10Hz，會(huì)造成觸發(fā)困難。直流耦合(DC)不隔斷觸發(fā)信號(hào)的直流分量。當(dāng)觸發(fā)信號(hào)的頻率較低或者觸發(fā)信號(hào)的占空比很大時(shí)，使用直流耦合較好。

低頻抑制(LFR)觸發(fā)時(shí)觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過(guò)高通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號(hào)的低頻成分被抑制；高頻抑制(HFR)觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)信號(hào)通過(guò)低通濾波器加到觸發(fā)電路，觸發(fā)信號(hào)的高頻成分被抑制。此外還有用于電視維修的電視同步(TV)觸發(fā)。這些觸發(fā)耦合方式各有自己的適用范圍，需在使用中去體會(huì)。3．觸發(fā)電平(Level)和觸發(fā)極性(Slope)觸發(fā)電平調(diào)節(jié)又叫同步調(diào)節(jié)，它使得掃描與被測(cè)信號(hào)同步。電平調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)電平。一旦觸發(fā)信號(hào)超過(guò)由旋鈕設(shè)定的觸發(fā)電平時(shí)，掃描即被觸發(fā)。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平上升；逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕，觸發(fā)電平下降。當(dāng)電平旋鈕調(diào)到電平鎖定位置時(shí)，觸發(fā)電平自動(dòng)保持在觸發(fā)信號(hào)的幅度之內(nèi)，不需要電平調(diào)節(jié)就能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的觸發(fā)。當(dāng)信號(hào)波形復(fù)雜，用電平旋鈕不能穩(wěn)定觸發(fā)時(shí)，用釋抑(HoldOff)旋鈕調(diào)節(jié)波形的釋抑時(shí)間(掃描暫停時(shí)間)，能使掃描與波形穩(wěn)定同步。極性開關(guān)用來(lái)選擇觸發(fā)信號(hào)的極性。撥在“+”位置上時(shí)，在信號(hào)增加的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過(guò)觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。撥在“-”位置上時(shí)，在信號(hào)減少的方向上，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)超過(guò)觸發(fā)電平時(shí)就產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)極性和觸發(fā)電平共同決定觸發(fā)信號(hào)的觸發(fā)點(diǎn)。2.2.6掃描方式(SweepMode)掃描有自動(dòng)(Auto)、常態(tài)(Norm)和單次(Single)三種掃描方式。自動(dòng)：當(dāng)無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入，或者觸發(fā)信號(hào)頻率低于50Hz時(shí)，掃描為自激方式。常態(tài)：當(dāng)無(wú)觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，掃描處于準(zhǔn)備狀態(tài)，沒有掃描線。觸發(fā)信號(hào)到來(lái)后，觸發(fā)掃描。單次：?jiǎn)未伟粹o類似復(fù)位開關(guān)。單次掃描方式下，按單次按鈕時(shí)掃描電路復(fù)位，此時(shí)準(zhǔn)備好(Ready)燈亮。觸發(fā)信號(hào)到來(lái)后產(chǎn)生一次掃描。單次掃描結(jié)束后，準(zhǔn)備燈滅。單次掃描用于觀測(cè)非周期信號(hào)或者單次瞬變信號(hào)，往往需要對(duì)波形拍照。上面扼要介紹了示波器的基本功能及操作。示波器還有一些更復(fù)雜的功能，如延遲掃描、觸發(fā)延遲、X-Y工作方式等，這里就不介紹了。示波器入門操作是容易的，真正熟練則要在應(yīng)用中掌握。值得指出的是，示波器雖然功能較多，但許多情況下用其他儀器、儀表更好。例如，在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中，判斷一個(gè)脈寬較窄的單脈沖是否發(fā)生時(shí)，用邏輯筆就簡(jiǎn)單的多；測(cè)量單脈沖脈寬時(shí)，用邏輯分析儀更好一些。1．獲得基線：當(dāng)操作者在使用無(wú)使用說(shuō)明書的示波器時(shí)，首先要獲得一條最細(xì)的水平基線，然后才能用探頭進(jìn)行其他測(cè)量，其具體方法如下：(1)預(yù)置面板各開關(guān)、旋鈕。亮度置適中，聚焦和輔助聚焦置適中，垂直輸入耦合置“AC，，，垂直電壓量程選擇置"5mv／div"，垂直工作方式選擇置“CHl”，垂直靈敏度微調(diào)校準(zhǔn)位置置“CAL"，垂直通道同步源選擇置中間位置，垂直位置置中間位置，A和B掃描時(shí)間因數(shù)一起預(yù)置在“0．5ms／div"，A掃描時(shí)間微調(diào)置校準(zhǔn)位置“CAL’’，水平位移置中間位置，掃描工作方式置“A”，觸發(fā)同步方式置“AUTO"，斜率開關(guān)置“+”，觸發(fā)耦合開關(guān)置“AC’’，觸發(fā)源選擇置"INT"。(2)按下電源開關(guān)，電源指示燈點(diǎn)亮。

(3)調(diào)節(jié)A亮度聚焦等有關(guān)控制旋鈕，可出現(xiàn)纖細(xì)明亮的掃描基線，調(diào)節(jié)基線使其位置于屏幕中間與水平坐標(biāo)刻度基本重合。(4)調(diào)節(jié)軌跡平行度控制使基線與水平坐標(biāo)平行。2．顯示信號(hào)：一般情況下，示波器本身均有一個(gè)0．5Vpp標(biāo)準(zhǔn)方波信號(hào)輸出口，當(dāng)獲得基線后，即可將探頭接到此處，此時(shí)屏幕應(yīng)有一串方波信號(hào)，調(diào)節(jié)電壓量程和掃描時(shí)間因數(shù)旋鈕，方波的幅度和寬窄應(yīng)變化，至此說(shuō)明示波器基本調(diào)整完畢可以投入使用。3．測(cè)量信號(hào)：將測(cè)試線接在CHl或CH2輸入插座，測(cè)試探頭觸及測(cè)試點(diǎn)，即可在示波器上觀察到波形。如果波形幅度太大或太小，可調(diào)整電壓量程旋鈕；如果波形周期顯示不適合，可調(diào)整掃描速度旋鈕。2.2測(cè)量音頻放大電路的參數(shù)

電路測(cè)量分為靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量。靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量是根據(jù)測(cè)量過(guò)程中被測(cè)量是否隨時(shí)間變化來(lái)區(qū)分的。前者是指測(cè)量時(shí)，被測(cè)電路不加輸入信號(hào)或只加固定電位，如放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量；后者是指在測(cè)量時(shí)，被測(cè)電路需加上一定頻率和幅度的輸入信號(hào)，如放大器增益的測(cè)量。

電路測(cè)量方法有直接測(cè)量法和間接測(cè)量法。直接測(cè)量法使用按已知標(biāo)準(zhǔn)定度的電子儀器，對(duì)被測(cè)量值直接進(jìn)行測(cè)量，從而測(cè)得其數(shù)據(jù)的方法，稱為直接測(cè)量法。例如用電壓表測(cè)量交流電源電壓等。需要說(shuō)明的是，直接測(cè)量并不意味著就是用直讀式儀器進(jìn)行測(cè)量，許多比較式儀器雖然不一定能直接從儀器度盤上獲得被測(cè)量之值，但因參與測(cè)量的對(duì)象就是被測(cè)量，所以這種測(cè)量仍屬直接測(cè)量。一般情況下直接測(cè)量法的精確度比較高。間接測(cè)量法使用按照已知標(biāo)準(zhǔn)定度的電子儀器，不直接對(duì)被測(cè)量值進(jìn)行測(cè)量，而對(duì)一個(gè)或幾個(gè)與被測(cè)量具有某種函數(shù)關(guān)系的物理量進(jìn)行直接測(cè)量，然后通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算出被測(cè)量值，這種測(cè)量方法稱為間接測(cè)量法。例如，要測(cè)量電阻的消耗功率，可以通過(guò)直接測(cè)量電壓、電流或測(cè)量電流、電阻，然后根據(jù)P=UI=I2R=U2/R求出電阻的功率。有的測(cè)量需要直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兼用，稱為組合測(cè)量法。例如將被測(cè)量和另外幾個(gè)量組成聯(lián)立方程，通過(guò)直接測(cè)量這幾個(gè)量最后求解聯(lián)立方程，從而得出被測(cè)量的大小。

某一音頻放大電路如圖2-3所示。測(cè)量其相關(guān)參數(shù)和繪制幅頻圖。測(cè)量該音頻放大電路的放大倍數(shù)：用毫伏表測(cè)得電路的輸入電壓是0.29V，輸出電壓是6V，所以其放大倍數(shù)A為：6/0.29=20.7倍。從電路圖上可以看出電路的放大倍數(shù)A=Rf1/Ri=20KΩ/1KΩ=20倍。所以在誤差允許的范圍內(nèi)，測(cè)量值是正確的。

圖2-3：音頻放大電路圖

測(cè)量其放大頻率的范圍，數(shù)據(jù)如表2-1所示。

表2-1：測(cè)得的音頻放大電路數(shù)據(jù)

序調(diào)整輸出電調(diào)整電壓為號(hào)壓U1U214V2.828V26V4.242V注：U2=0.707U1

調(diào)整輸出電壓到U2時(shí)最高頻率303.7KHz303KHz調(diào)整輸出電壓到U2時(shí)最低頻率8.2Hz8.5Hz由上表所得數(shù)據(jù)我們可以知道，該音頻放大電路得有效放大頻率在8Hz到303KHz之間，所以幅頻圖如圖2-4所示。

圖2-4：音頻放大電路的幅頻圖

第3章機(jī)床電路連接與調(diào)試

3.1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路的控制要求：

1、分別用兩個(gè)按鈕控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)起動(dòng)，用一個(gè)按鈕控制電動(dòng)機(jī)的停止。

2、電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以按反向起動(dòng)按鈕直接換向，按停止按鈕，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、應(yīng)有短路和過(guò)載保護(hù)。

根據(jù)以上控制要求設(shè)計(jì)電氣原理圖如圖3-1所示。

圖3-1：電氣原理圖（左為主電路、右為控制電路）

如上圖所示，按下按鈕SB2電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，按下按鈕SB3電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，按下按鈕SB1電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。控制電路中采用了自鎖和互鎖，即保證了電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中也可以進(jìn)行反向換向運(yùn)轉(zhuǎn)。空氣開關(guān)起短路保護(hù)作用，熔斷器與熱繼電器起過(guò)載保護(hù)作用，符合控制要求。

3.2三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路

三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路控制要求：

1、用一個(gè)起動(dòng)按鈕控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，用一個(gè)停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)與停止。

2、起動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)單向正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)按下停止按鈕后電動(dòng)機(jī)定子繞組電源相序改變，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，經(jīng)適當(dāng)時(shí)間延遲后自動(dòng)切斷電源。

3、應(yīng)有短路和過(guò)載保護(hù)。

根據(jù)以上控制要求設(shè)計(jì)電氣原理圖如圖3-2所示。

圖3-2：電氣原理圖（左為主電路、右為控制電路）

如上圖所示，按下按鈕SB2電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，按下按鈕SB1后，電動(dòng)機(jī)定子繞組電源相序改變反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，經(jīng)適當(dāng)時(shí)間延遲后，時(shí)間繼電器動(dòng)作，自動(dòng)切斷電源�？諝忾_關(guān)起短路保護(hù)作用，熔斷器起過(guò)載保護(hù)作用，符合控制要求。

3.3三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制線路

三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)控制線路控制要求：

1、用一個(gè)起動(dòng)按鈕控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，用一個(gè)停止按鈕控制電動(dòng)機(jī)的停止。2、起動(dòng)時(shí)，釘子繞組先接成星形，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲后，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再接成三角形。

3、應(yīng)有短路和過(guò)載保護(hù)。

根據(jù)以上控制要求設(shè)計(jì)電氣原理圖如圖3-3所示。

圖3-3：電氣原理圖（左為主電路、右為控制電路）

如上圖所示，按下按鈕SB2，線圈KM1、KM3得電，主電路上KM1、KM3常開觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)星形起動(dòng)，一段時(shí)間后時(shí)間繼電器KT線圈得電同時(shí)線圈KM3失電，主電路上KM2閉合同時(shí)KM3斷開，即電動(dòng)機(jī)接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)。按下按鈕SB1后，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)�？諝忾_關(guān)起短路保護(hù)作用，熔斷器與熱繼電器起過(guò)載保護(hù)作用，符合控制要求。

第4章液壓、氣動(dòng)回路連接與調(diào)試

4.1FESTOFluidSIM軟件簡(jiǎn)介

FluidSIM軟件是由德國(guó)Festo公司Didactic教學(xué)部門和Paderborn大學(xué)聯(lián)合開發(fā)，是專門用于液壓與氣壓傳動(dòng)的教學(xué)軟件，F(xiàn)uidSIM軟件分兩個(gè)軟件，其中FluidSIM-H用于液壓傳動(dòng)教學(xué)，而FluidSIM-P用于氣壓傳動(dòng)教學(xué)。FluidSIM軟件的主要特征是：（1）CAD功能和仿真功能緊密聯(lián)系在一起。FluidSIM軟件符合DIN電氣液壓（氣壓）回路圖繪制標(biāo)準(zhǔn)，CAD功能是專門針對(duì)流體而專門設(shè)計(jì)的，例如在繪圖過(guò)程中，F(xiàn)luidSIM軟件將檢查各元件之間的連接是否可行。最重要的是可對(duì)基于元件物理模型的回路圖進(jìn)行實(shí)際仿真，并有元件的狀態(tài)圖顯示，這樣就使回路圖繪制和相應(yīng)液壓（氣壓）系統(tǒng)仿真相一致，從而能夠在設(shè)計(jì)完回路后，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，并演示回路的動(dòng)作過(guò)程。（2）系統(tǒng)學(xué)習(xí)的概念。FluidSIM軟件可用于自學(xué)和教學(xué)。液壓（氣壓）元件可以通過(guò)文本說(shuō)明、圖形以及介紹其工作原理的動(dòng)畫來(lái)描述；各種練習(xí)和教學(xué)影片則講授了重要回路和液壓（氣壓）元件的使用方法。（3）可設(shè)計(jì)和液壓氣動(dòng)回路相配套的電氣控制回路。彌補(bǔ)了以前液壓與氣壓教學(xué)中，學(xué)生只見液壓（氣壓）回路不見電氣回路，從而不明白各種開關(guān)和閥門動(dòng)作過(guò)程的弊病。電氣－液壓（氣壓）回路設(shè)計(jì)與仿真同時(shí)進(jìn)行，可以提高學(xué)生對(duì)電氣動(dòng)、電液壓的認(rèn)識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力。

FluidSIM軟件用戶界面直觀，采用類似畫圖軟件似的圖形操作界面，拖拉圖標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，面向?qū)ο笤O(shè)置參數(shù)，易于學(xué)習(xí)，用戶可以很快地學(xué)會(huì)繪制電氣液壓（氣壓）回路圖，并對(duì)其進(jìn)行仿真。FuidSIM軟件在液壓與氣壓傳動(dòng)課程多媒體教學(xué)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)和仿真液（氣）壓回路由于FluidSIM-H和FluidSIM-P用戶界面完全一致，操作類似，因此以FluidSIM-H軟件為例來(lái)介紹。先看一下它的主界面，如圖4-1所示。圖4-1FluidSIM-H軟件主界面我們可以看到界面非常直觀，元件庫(kù)在左半部分，設(shè)計(jì)界面在右半部分，我們可以直接用鼠標(biāo)從左邊的元件庫(kù)中拖拉液壓元件放在右邊的設(shè)計(jì)區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)。界面上已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)液壓回路，圖中黑色線條為油管，主要液壓元件為溢流、電動(dòng)二位四通換向閥、兩個(gè)單液壓缸、液壓源，那么我們現(xiàn)在點(diǎn)擊界面上部的黑色三角型仿真按鈕就可以進(jìn)

行仿真了。我們可以在任何過(guò)程中，暫停仿真過(guò)程，查看各個(gè)元件的狀態(tài)和參數(shù)，如鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊液壓源和溢流閥符號(hào)，在右鍵菜單中選擇“屬性”，則顯示對(duì)應(yīng)元件當(dāng)前的壓力和流量參數(shù)，液壓源的壓力由溢流閥調(diào)定。系統(tǒng)的補(bǔ)充液壓知識(shí)軟件本身自帶和液壓傳動(dòng)有關(guān)的元件說(shuō)明、插圖、圖片和影像，如我們右鍵點(diǎn)擊上圖的二位四通換向閥，在右鍵菜單中選擇“圖片”，則可顯示此元件的圖片。設(shè)計(jì)電氣控制回路FuidSIM－H軟件有豐富的電控元件供選擇，如：24V電源正負(fù)極、各種主令開關(guān)、接近開關(guān)、繼電器線圈、各種觸點(diǎn)等，能夠設(shè)計(jì)和液壓傳動(dòng)回路配套的電氣控制回路，并能同時(shí)進(jìn)行電氣和液壓的回路仿真。如果電氣回路不符合電氣原理，軟件會(huì)自動(dòng)提示，仿真中斷。FuidSIM－P氣壓傳動(dòng)教學(xué)軟件的功能和FuidSIM－H軟件功能完全類似。

圖4-1：FluidSIM-H軟件用戶界面

4.2液壓回路設(shè)計(jì)及仿真

設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)液壓回路圖，可以調(diào)節(jié)無(wú)桿腔的壓力，再有桿腔的回路上用一個(gè)節(jié)流閥產(chǎn)生一個(gè)液壓阻尼。

根據(jù)要求，設(shè)計(jì)的液壓回路如圖4-2所示：

圖4-2：液壓系統(tǒng)原理圖（左為液壓回路、右為電氣控制回路）

根據(jù)上述液壓系統(tǒng)原理圖可知，系統(tǒng)的工作狀況如下：

當(dāng)SB3閉合，線圈KM2得電，常開觸點(diǎn)KM2閉合，致使電磁線圈1YA得電，使三位四通電磁換向閥左位工作，液壓油流入無(wú)桿腔，把活塞桿退出。

當(dāng)SB2閉合，線圈KM1得電，常開觸點(diǎn)KM1閉合，致使電磁線圈2YA得電，使三位四通電磁換向閥右位工作，液壓油流入有桿腔，讓活塞桿縮回。

系統(tǒng)仿真如圖4-3、4-4所示。

圖4-3：活塞桿伸出仿真圖

圖4-4：活塞桿縮回仿真圖

第5章單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

5.1單片機(jī)簡(jiǎn)介

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來(lái)。最早的設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對(duì)體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。INTEL的Z80是最早按照這種思想設(shè)計(jì)出的處理器，從此以后，單片機(jī)和專用處理器的發(fā)展便分道揚(yáng)鑣。

早期的單片機(jī)都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因?yàn)楹?jiǎn)單可靠而性能不錯(cuò)獲得了很大的好評(píng)。此后在8031上發(fā)展出了MCS51系列單片機(jī)系統(tǒng)�；�于這一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開始出現(xiàn)了16位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著INTELi960系列特別是后來(lái)的ARM系列的廣泛應(yīng)用，32位單片機(jī)迅速取代16位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的8位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數(shù)百倍。目前，高端的32位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò)300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至1美元，最高端的型號(hào)也只有10美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統(tǒng)。

單片機(jī)比專用處理器更適合應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)，因此它得到了最多的應(yīng)用。事實(shí)上單片機(jī)是世界上數(shù)量最多的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機(jī)械產(chǎn)品中都會(huì)集成有單片機(jī)。手機(jī)、電話、計(jì)算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有1-2部單片機(jī)。而個(gè)人電腦中也會(huì)有為數(shù)不少的單片機(jī)在工作。汽車上一般配備40多部單片機(jī)，復(fù)

雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺(tái)單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過(guò)PC機(jī)和其他計(jì)算的總和，甚至比人類的數(shù)量還要多。單片機(jī)又稱單片微控制器,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)，學(xué)習(xí)使用單片機(jī)是了解計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)的最佳選擇。

單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲(chǔ)器件，不同的是它的這些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦弱很多。用它來(lái)做一些控制電器一類不是很復(fù)雜的工作足夠了。它是一種在線式實(shí)時(shí)控制計(jì)算機(jī)，在線式就是現(xiàn)場(chǎng)控制，需要的是有較強(qiáng)的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計(jì)算機(jī)的（比如家用PC）的主要區(qū)別。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。兒?jiǎn)纹瑱C(jī)的只要通過(guò)你編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性。可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè)“電”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)�(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱PC機(jī)。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計(jì)算機(jī)，大多數(shù)人卻不怎么熟悉。這種計(jì)算機(jī)就是把智能賦予各種機(jī)械的單片機(jī)（亦稱微控制器）。顧名思義，這種計(jì)算機(jī)的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算和控制。因?yàn)樗�體積小，通常都藏在被控機(jī)械的“肚子”里。它在整個(gè)裝置中，起著有如人類頭腦的作用，它出了毛病，整個(gè)裝置就癱瘓了。現(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等�，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來(lái)的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡(jiǎn)單且極易被仿制。究其原因，可能就卡在產(chǎn)品未使用單片機(jī)或其它可編程邏輯器件上。

5.2單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)仿真與調(diào)試

設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)程序，要求顯示姓名及學(xué)號(hào)

根據(jù)以上要求，先確定電路圖，電路圖如5-1所示。

圖5-1：電路原理圖

根據(jù)電路原理圖編寫程序如下：

RSEQUP2.0RWEQUP2.1EEQUP2.2org00h

a_bitequ30h;個(gè)位數(shù)存放處b_bitequ31h;十位數(shù)存放處c_bitequ32h;百位數(shù)存放處d_bitequ33h;千位數(shù)存放處e_bitequ34h;萬(wàn)位數(shù)存放處f_bitequ35h;十萬(wàn)位數(shù)存放處

mova,#30h;30H的ASCIC碼為0mova_bit,a

movb_bit,amovc_bit,amovd_bit,amove_bit,amovf_bit,aorg0080h

MOVP0,#00000001B;清屏ACALLENABLE

MOVP0,#00111000B;顯示功能ACALLENABLEMOVP0,#00001100B;顯示開關(guān)控制ACALLENABLE

MOVP0,#06H;輸入模式ACALLENABLE

MOVp0,#80H;第一行的開始位置cALLENABLEMOVP0,#00000001B;清屏ACALLENABLE

MOVDPTR,#TABLE1;顯示PASSWORDCALLWRITE1;到TABLE1取碼?stlop:acalldisplay;顯示inca_bit;加1mova,a_bit

cjnea,#3AH,stlop;如果A的值到3AH那么繼續(xù)否則重新mova_bit,#30h;顯示數(shù)送30H（就是顯示0)incb_bitmova,b_bit

cjnea,#3AH,stlopmovb_bit,#30hincc_bitmova,c_bit

cjnea,#3AH,stlopmovc_bit,#30hincd_bitmova,d_bit

cjnea,#3AH,stlopmovd_bit,#30hince_bitmova,e_bit

cjnea,#3AH,stlopmove_bit,#30hincf_bitmova,f_bit

cjnea,#3AH,stlop

25

movf_bit,#30hajmpstlopdisplay:;顯示子程序MOVP0,#0C9H

ACALLENABLEMOVA,A_BITACALLWRILTE2

MOVP0,#0C8H;顯示的位置ACALLENABLE

MOVA,B_BIT;顯示10位數(shù)ACALLWRILTE2;顯示

MOVP0,#0C7H;數(shù)據(jù)存貯器地址ACALLENABLEMOVA,C_BITACALLWRILTE2

MOVP0,#0C6H;數(shù)據(jù)存貯器地址ACALLENABLEMOVA,D_BITACALLWRILTE2

MOVP0,#0C5H;數(shù)據(jù)存貯器地址ACALLENABLEMOVA,E_BITACALLWRILTE2

MOVP0,#0C4H;數(shù)據(jù)存貯器地址ACALLENABLEMOVA,F_BITACALLWRILTE2

;1MS延時(shí)(按12MHZ算)

;====================================================D1MS:MOVR7,#2DJNZR7,$RET

WRILTE2:MOVp0,A;顯示SETBRSCLRRWCLRE

CALLDELAYCALLDELAY3SETBERET

WRITE1:MOVR1,#00H;顯示table中的值A(chǔ)1:MOVA,R1;到table取碼MOVCA,@A+DPTR

callWRILTE2;顯示到lcd

26

INCR1

CJNEA,#00H,A1;是否到00hRET

ENABLE:CLRRS;送命令CLRRWCLRE

ACALLDELAYSETBERET

DELAY:MOVP0,#0FFHCLRRSSETBRWCLRENOPSETBE

JBP0.7,DELAY;判斷忙標(biāo)志RETDELAY3:;延時(shí)程序MOVR7,#255D1:MOVR6,#25D2:DJNZR6,D2DJNZR7,D1RET

table1:db"085301223",00Hend

對(duì)程序進(jìn)行仿真，仿真圖如5-2、5-3所示。

圖5-2：顯示姓名“shirongbao”

27

圖5-3：顯示學(xué)號(hào)“085301223”

利用XL600開發(fā)板進(jìn)行程驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果如圖5-4、5-5所示。

圖5-4程序調(diào)入液晶顯示器顯示姓名

圖5-5按下按鈕后，顯示學(xué)號(hào)“085301223”

第6章自動(dòng)線MPS控制與調(diào)試

自動(dòng)線是能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一種機(jī)器體系。即通過(guò)采用一套能自動(dòng)進(jìn)行加工、檢測(cè)、裝卸、運(yùn)輸?shù)臋C(jī)器設(shè)備，組成高度連續(xù)的、完全自動(dòng)化的生產(chǎn)線，來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)。是在連續(xù)流水線基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展形成的，是一種先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式。它的發(fā)展趨勢(shì)是：提高可調(diào)性，擴(kuò)大工藝范圍，提高加工精度和自動(dòng)化程度，同計(jì)算機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化車間與自動(dòng)化工廠。自動(dòng)線的應(yīng)用，大大減少了工人的勞動(dòng)并且生產(chǎn)效率大大的提高了。

1．了解MPS系統(tǒng)的組成

MPS（ModularProductionSystem，模塊化生產(chǎn)加工系統(tǒng)）系統(tǒng)由六個(gè)站組成，其示意圖如圖1所示，該裝置由六套各自獨(dú)立而又緊密相連的工作站組成。這六站分別為：上料檢測(cè)站、搬運(yùn)站、加工站、安裝站、安裝搬運(yùn)站和分類站。

圖1MPS系統(tǒng)

各站包含以下幾部分：機(jī)械本體系統(tǒng)

它是自動(dòng)化設(shè)備及生產(chǎn)線的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)和各功能系統(tǒng)的支撐部件。它是在原有機(jī)械產(chǎn)品中增加電子裝置，或用電子裝置取代原有機(jī)械部件構(gòu)成的。

檢測(cè)傳感系統(tǒng)

獲取信息，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、變換、顯示和記錄等。將獲取的信息或狀態(tài)參數(shù)反饋輸送至信號(hào)處理及控制系統(tǒng)。信號(hào)處理和控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)將檢測(cè)系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行綜合處理或運(yùn)算，并與預(yù)先輸入的系統(tǒng)優(yōu)化指標(biāo)進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)分析和判斷后，發(fā)出執(zhí)行命令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。

使用的工業(yè)控制器：可編程序控制器執(zhí)行系統(tǒng)

執(zhí)行各種指令，完成預(yù)期的動(dòng)作，由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行元件組成。本系統(tǒng)執(zhí)行部分有：普通直流電動(dòng)機(jī)、直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、電磁閥、接觸器、指示燈等。動(dòng)力源系統(tǒng)

向機(jī)電產(chǎn)品的各功能系統(tǒng)供應(yīng)能量，以驅(qū)動(dòng)它們進(jìn)行各種運(yùn)動(dòng)及操作。有電力源、液壓源、氣壓源、用于激光加工的大功率激光發(fā)生器等，本系統(tǒng)的動(dòng)力源為電力源和氣壓源。2．各站功能上料檢測(cè)站

--回傳上料臺(tái)將工件依次送到檢測(cè)工位--提升裝置將工件提升并檢測(cè)工件顏色搬運(yùn)站

--將工件從上站搬至下一站加工站

--用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)將工件在四個(gè)工位間轉(zhuǎn)換--鉆孔單元打孔--檢測(cè)打孔深度安裝站

--選擇要安裝工件的料倉(cāng)--將工件從料倉(cāng)中推出

--將工件安裝到位安裝搬運(yùn)站

--將上站工件拿起放入安裝工位--將裝好工件拿起放下站分類站--按工件類型分類--將工件推入庫(kù)房3．物流傳遞過(guò)程

如圖2所示的物流傳遞過(guò)程圖，給出了系統(tǒng)中工件從一站到另一站的物流傳遞過(guò)程：上料檢測(cè)站將大工件按順序排好后提升送出；搬運(yùn)站將大工件從上料檢測(cè)站搬至加工站；加工站將大工件加工后送出工位；安裝搬運(yùn)站將大工件搬至安裝工位放下；安裝站再將對(duì)應(yīng)的小工件裝入大工件中；而后，安裝搬運(yùn)站再將安裝好的工件送分類站，分類站再將工件送入相應(yīng)的料倉(cāng)。

圖2物流傳遞過(guò)程圖

4．使用的主要元器件

（1）控制器件

1）可編程序控制器CPUFX2N-48MT：PLC程序的控制與功能實(shí)現(xiàn)。2）FX2N-485BD模塊及通訊電纜：完成整個(gè)MPS系統(tǒng)聯(lián)機(jī)工作。

圖3聯(lián)網(wǎng)控制框圖

系統(tǒng)中每站均增配FX2N-485BD通信模塊，用于組建三菱RS485網(wǎng)絡(luò)。主控單元設(shè)在第一站，配置為三菱FX2N-48MRPLC主機(jī)。總線結(jié)構(gòu)：采用三菱RS485網(wǎng)絡(luò)通信，使各站之間的控制信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)相互交換。配有SC-09編程電纜。具有良好的人機(jī)界面，便于操作，設(shè)備中提供了多種通訊模塊及網(wǎng)絡(luò)連接元件。

用于RS485的通信板485BD可連接到FN2N系列可編程控制器的基單元，用于下述應(yīng)用中。

使用無(wú)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送

使用無(wú)協(xié)議，通過(guò)RS485（422）轉(zhuǎn)換器，可在各種帶有RS232C單元的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，如個(gè)人電腦，條形碼閱讀機(jī)和打印機(jī)。在這種應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收是通過(guò)由RS指令指定的數(shù)據(jù)寄存器來(lái)進(jìn)行的。

使用專用協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送

使用專用協(xié)議，可在1：N基礎(chǔ)上通過(guò)RS485（422）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

使用并行連接的數(shù)據(jù)傳輸

通過(guò)FX2N可編程控制器，可在1：1基礎(chǔ)上對(duì)100個(gè)輔助繼電器和10個(gè)數(shù)據(jù)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

使用N：N網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸

通過(guò)FX2N可編程控制器，可在N：N基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

RS485通訊連線可以是單根雙絞線也可以是兩根雙絞線，依照使用方式而定。一對(duì)導(dǎo)線：

3）帶短路保護(hù)的DC24V開關(guān)電源：提供工作電源與保護(hù)。4）按鈕控制面板，

圖4控制面板配置圖

六個(gè)站通過(guò)控制面板來(lái)控制PLC的控制程序使其按要求進(jìn)行工作，控制面板如圖4所示上有5個(gè)按鈕開關(guān)，二個(gè)選擇開關(guān)和一個(gè)急停開關(guān)。各開關(guān)的控制功能定義為：：

帶燈按鈕，綠色－－－－開始（X10/Y10）帶燈按鈕，黃色－－－－復(fù)位（X11/Y11）按鈕，黃色－－－－特殊功能按鈕（X12）兩位旋鈕，黑色－－－－自動(dòng)/手動(dòng)（X13）兩位旋鈕，黑色－－－－單站/聯(lián)網(wǎng)（X14）按鈕，紅色－－－－停止（X15）帶燈按鈕，綠色－－－－上電（X16/Y16）急停按鈕，紅色－－－－急停（X17）（2）氣動(dòng)元件氣源氣缸

氣缸是本系統(tǒng)各站主要的執(zhí)行元件，各站均使用了雙作用氣缸。換向閥

換向閥是利用閥芯的位置變動(dòng)，改變閥體上各通口的通斷狀態(tài)，從而控制油路（或氣路）連通、斷開或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向�？呻娍鼗蚴謩�(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)換向。本系統(tǒng)各站主要使用的電磁閥兩位五通雙電控電磁閥、兩位五通單電控電磁閥和三位五通雙電控電磁閥。雙電控電磁閥有記憶功能；單電控電磁閥線圈斷

電，在彈簧的作用下，自動(dòng)復(fù)位；三位五通雙電控電磁閥可以在任意位置停下。單向節(jié)流閥

可調(diào)單向節(jié)流閥由單向閥和可調(diào)節(jié)流閥組成，單向閥在一個(gè)方向上可以阻止壓縮空氣流動(dòng)，此時(shí)，壓縮空氣經(jīng)可調(diào)節(jié)流閥流出，調(diào)節(jié)螺釘可以調(diào)節(jié)節(jié)流面積，以改變氣缸的速度。本系統(tǒng)所有氣缸的速度都可調(diào)。（3）檢測(cè)元件

本系統(tǒng)使用的檢測(cè)元件有行程開關(guān)和傳感器。傳感器有：磁性傳感器、光電傳感器、電感傳感器和電容傳感器。

行程開關(guān)

一種無(wú)源開關(guān)，其工作不需要電源，但必須依靠外力，即在外力作用下使觸點(diǎn)發(fā)生變化，因此，這一類開關(guān)一般都是接觸式的。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。但需要外力作用，觸點(diǎn)損耗大，壽命短。嚴(yán)格意義上，行程開關(guān)不屬于傳感器范疇，

傳感器

電感接近開關(guān)：利用電渦流原理制成的新型非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)金屬物體，但有效檢測(cè)距離非常近。不同金屬的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率不同，因此，有效距離也不同。相同金屬的表面情況不一樣，有效距離也不同。

電容接近開關(guān)：利用變介電常數(shù)電容傳感器原理制成的非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)固、液體物體，有效距離較電感式遠(yuǎn)。金屬有較的檢測(cè)距離，非金屬固體相對(duì)有效距離近。

干簧管式：又稱舌簧管開關(guān)，利用電磁力對(duì)電極吸引原理制成的非接觸式開關(guān)元件。能檢測(cè)強(qiáng)磁性物體，有效檢測(cè)距離較近，在液壓、氣壓缸上用于檢測(cè)活塞位置。

光電開關(guān)：投光器發(fā)出的光線被物體阻斷或反射，受光器根據(jù)是否能接受到光來(lái)判斷是否有物體。光電開關(guān)應(yīng)用最廣泛，具有有效距離遠(yuǎn)，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。光纖式的光電開關(guān)具有安裝靈活，適宜復(fù)雜環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。但在灰塵多的環(huán)境，要保持投光器和受光器的潔凈。有反射、對(duì)射兩大類。

開關(guān)類傳感器有兩種供電形式：交流供電和直流供電。開關(guān)類傳感器輸出多有NPN、PNP型晶體管輸出，輸出狀態(tài)有常開和常閉兩種形式。開關(guān)類傳感器有

二線制、三線制和四線制接線方式。本站使用了磁性傳感器、電感式傳感器和電容式傳感器。二線制和三線制傳感器接線方法如圖5所示，對(duì)于三菱PLC，選用NPN型傳感器，低電平輸出。對(duì)于三菱PLC，選用NPN型傳感器，低電平輸出有效。

(a)二線制傳感器接線(b)

三線制傳感器接線

圖5傳感器傳感器

要求學(xué)生了解各種常用傳感器的工作原理和使用方法、接入方式，掌握本系統(tǒng)所用的的傳感器知識(shí)。（4）．控制電機(jī)

步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器

SH-2H042Ma步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為2/4相混合型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。細(xì)分?jǐn)?shù)由撥位開關(guān)設(shè)定（2、4、8）分別對(duì)應(yīng)步距角0.9度、0.45度、0.225度。最大相電流輸出為1.7安培，工作電壓為DC24V，配套電機(jī)有17HS001、17HS101、17HS111和23HS201*。步進(jìn)電機(jī)與配套步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的接線較簡(jiǎn)單，步進(jìn)電機(jī)相應(yīng)相的接線端子（根據(jù)顏色判斷）連接到步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)端子的上即可。

圖6步進(jìn)電機(jī)

和驅(qū)動(dòng)器與接線

步進(jìn)電機(jī)可通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)

確定位的目的；同時(shí)也可通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從

而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

本系統(tǒng)第三站和第六站使用了步進(jìn)電機(jī)作驅(qū)動(dòng)器件，第三站的步進(jìn)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)刀具刀架的旋轉(zhuǎn)，第六站的步進(jìn)電機(jī)用于將傳送來(lái)的各種不同顏色的工件存放在倉(cāng)儲(chǔ)的不同區(qū)域，工作臺(tái)X軸和Y軸的移動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)控制。

直流伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器

圖7直流伺服電機(jī)接線圖

本系統(tǒng)第2站使用直流伺服電機(jī)，它控制機(jī)械手的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，直流伺服電機(jī)需要通過(guò)直流伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，直流伺服驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)輸入脈沖的頻率轉(zhuǎn)換響應(yīng)電壓作用于電機(jī)的電樞，起到速度調(diào)節(jié)的作用。同時(shí)通過(guò)電機(jī)尾部編碼盤的反饋和輸入的脈沖數(shù)量，控制電機(jī)轉(zhuǎn)子的角位移。其接線方式如下圖7所示。5．六個(gè)站的操作流程與設(shè)備動(dòng)作過(guò)程（1）按鈕操作順序

聯(lián)機(jī)操作順序：“手/自”旋鈕置自動(dòng)位置-“單/聯(lián)”旋鈕置聯(lián)站位置-解除急停按鈕-上電按鈕，當(dāng)系統(tǒng)上電后，需先按下“上電”按鈕，這時(shí)復(fù)位燈開始閃動(dòng)，如是第一次開機(jī)請(qǐng)將各站工件收到上料檢測(cè)站或安裝站中，而后由第一次

開始依次按下“復(fù)位”按鈕待各站完全復(fù)位后，各站開始燈閃動(dòng)，再?gòu)牡诹�站開始依次向前按下“開始”按鈕，系統(tǒng)可開始工作。

當(dāng)任一站出現(xiàn)異常，按下該站“急停”按鈕，該站立刻會(huì)停止運(yùn)行，當(dāng)排除故障后，按下“上電”按鈕，該站可接著從剛才的斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。（2）設(shè)備動(dòng)作過(guò)程

第一站：

解除急停按鈕；上電后；上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍；按下復(fù)位按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置，復(fù)位到位后，開始燈閃；按下開始按鈕后，推出氣缸1將工件推出，傳感器檢測(cè)到工件至傳送帶后，推出氣缸1縮回，回轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件到顏色鑒別工位，傳送帶工作2S后，工件被氣缸2推桿擋住，檢測(cè)顏色并根據(jù)顏色作出相應(yīng)反應(yīng)：藍(lán)色工件報(bào)警燈亮，黑色工件蜂鳴器響，持續(xù)時(shí)間都為3秒，。檢測(cè)后工件由帶輪送至待搬運(yùn)工位后停止，完成一個(gè)循環(huán)；返回。

第二站：

系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍-（按復(fù)位按鈕）-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（機(jī)械手回轉(zhuǎn)到位，橫臂縮回到位，夾抓松開，升降缸上升到位）-開始燈閃-（按開始按鈕）-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到起始位-（3S）-伸出手臂-（伸出到位）-手臂下降-（下降到位）-抓物料-（1S）-手臂上升-（上升到位）-手臂收回-（收回到位）-電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位-（8S收回）-伸出手臂-（伸出到位）-手臂下降-（下降到位）-放物料-（0.5S）-手臂上升-（上升到位）-手臂收回-（收回到位）-順時(shí)針轉(zhuǎn)到起始位；完成一個(gè)循環(huán)；返回。

第三站：

系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍（按復(fù)位按鈕）系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（夾緊氣缸縮回到位，升降缸上升到位）開始燈閃（按開始按鈕）（當(dāng)傳感器1檢測(cè)到物料，且傳感器2沒有檢測(cè)到物料時(shí)）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)到打孔位置）回轉(zhuǎn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，夾緊缸伸出，步進(jìn)電機(jī)工作選擇刀具（伸出到位或，或延時(shí)2S，刀具選擇結(jié)束）打孔升降缸下降，同時(shí)打孔直流電機(jī)工作延時(shí)一定時(shí)間（打孔結(jié)束后）打孔升降缸上升，同時(shí)打孔直流電機(jī)工作復(fù)位回轉(zhuǎn)電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)至測(cè)量孔深的位置測(cè)量

升降缸下降測(cè)量孔深結(jié)束后測(cè)量復(fù)位即測(cè)量升降缸上升回轉(zhuǎn)電機(jī)再轉(zhuǎn)第四個(gè)位置即傳感器2檢測(cè)到物料回轉(zhuǎn)電機(jī)停，等待第四站搬運(yùn)工件工件搬走后電機(jī)要轉(zhuǎn)回到原位等待重新工作，如此循環(huán)。

第四站：

系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍（按復(fù)位按鈕）系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（送料上下?lián)u臂右轉(zhuǎn)到位、倉(cāng)位切換縮回到位及推出缸縮回到位）開始燈閃（按開始按鈕）（有工件）送料上下?lián)u臂左轉(zhuǎn)擺出（左轉(zhuǎn)到位）推出缸伸出（推出到位）推出缸縮回（推出到位）吸盤吸氣（延時(shí)1S）吸取待裝小工件送料上下?lián)u臂右轉(zhuǎn)擺回（右轉(zhuǎn)到位）吸盤停止吸氣送料上下?lián)u臂右轉(zhuǎn)擺回倉(cāng)位切換等待工件，如此循環(huán)。

第五站：

系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍（按復(fù)位按鈕）系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（2個(gè)直線缸處于左位，小型氣動(dòng)機(jī)械手夾放工件氣缸為放松狀態(tài)即夾爪打開；氣動(dòng)升降吊臂縮回到位即夾臂抬起）開始燈閃（按開始按鈕）（有工件）氣動(dòng)升降吊臂下降（夾臂下降到位）夾工件延時(shí)0.5S夾臂抬起（夾臂抬起到位）直線缸1工作右轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)安裝工位)（伸出到位）氣動(dòng)升降吊臂下降（下降到位）夾爪打開（延時(shí)0.8S）夾臂抬起（夾臂抬起到位）等待裝小工件（裝好小工件）氣動(dòng)升降吊臂下降（下降到位）夾工件延時(shí)0.5S夾臂抬起（夾臂抬起到位）直線缸2工作右轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)分類站工位)氣動(dòng)升降吊臂下降（下降到位）夾爪打開（延時(shí)0.8S）夾臂抬起（伸出到位）直線缸2左轉(zhuǎn)（縮回到位）直線缸1左轉(zhuǎn)（縮回至分類站工位)再等待工件，如此循環(huán)。

第六站：

系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍（按復(fù)位按鈕）系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（推出氣缸縮回到位，X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)均退回至初始位置）開始燈閃（按開始按鈕）檢測(cè)工件到位判斷工件顏色，按要求將工件送到指定位置（若工件為藍(lán)色，由X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置將工件送到料倉(cāng)左下角四個(gè)倉(cāng)位；若工件為黑色，由X軸和Y軸步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置將工件送到料倉(cāng)右上角四個(gè)倉(cāng)位）氣缸活塞桿將工件推出到位工件存放后完畢后，氣缸活

塞桿縮回兩電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)到初始位置，等待下一個(gè)工件（以四個(gè)黑色工件，四個(gè)藍(lán)色工件為例）。如此循環(huán)。（3）完成的功能

第一站：完成原料工件的上料，顏色檢測(cè)，并通過(guò)輸送帶把原料送至出料

口。

第二站：通過(guò)機(jī)械手將工件從上料站搬至下一站加工站。

第三站：加工站通過(guò)四工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的切換分別完成原料工件上料、定位加工流程、加工成品檢驗(yàn)和成品工件出料的操作。用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)將工件在四個(gè)工位間轉(zhuǎn)換，并在鉆孔單元打孔，到下一工位檢測(cè)打孔深度。

第四站：本站實(shí)現(xiàn)小工件料倉(cāng)切換、小工件上料和安裝（采用真空吸附法將小工件安裝至加工完的工件的內(nèi)腔），完成一個(gè)自動(dòng)裝配的流程。

第五站：本站實(shí)

現(xiàn)了三維平面內(nèi)工件取放動(dòng)作，4工位工件的取放操作，完成對(duì)加工站、安裝站和分類站之間的搬運(yùn)流程。

第六站：本站實(shí)現(xiàn)了2軸自由移動(dòng)平面內(nèi)準(zhǔn)確定位和工件推放，完成工件在4×4料倉(cāng)中的準(zhǔn)確入庫(kù)。

以第二站搬運(yùn)站（如圖6-1）為例，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)試。

圖6-1：搬運(yùn)站

搬運(yùn)站主要由升降氣缸、氣動(dòng)夾爪、直流伺服電機(jī)、機(jī)械本體、電磁閥、控制面板、I/O接口板、二聯(lián)件、PLC、熔斷器、端子排、繼電器及一些傳感器組成，如圖6-2、6-3所示。

圖6-2：搬運(yùn)站的組成圖一

圖6-3：搬運(yùn)站的組成圖二

根據(jù)搬運(yùn)站的構(gòu)造及所要實(shí)現(xiàn)的功能確定搬運(yùn)站的動(dòng)作過(guò)程。搬運(yùn)站的動(dòng)作過(guò)程如下：系統(tǒng)上電后上電按鈕指示燈亮，復(fù)位指示燈閃爍-（按復(fù)位按鈕）-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位至初始位置（機(jī)械手回轉(zhuǎn)到位，橫臂縮回到位，夾抓松

開，升降缸上升到位）-開始燈閃-（按開始按鈕）-電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到起始位-（3S）-伸出手臂-（伸出到位）-手臂下降-（下降到位）-抓物料-（1S）-手臂上升-（上升到位）-手臂收回-（收回到位）-電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到位-（8S收回）-伸出手臂-（伸出到位）-手臂下降-（下降到位）-放物料-（0.5S）-手臂上升-（上升到位）-手臂收回-（收回到位）-順時(shí)針轉(zhuǎn)到起始位；完成一個(gè)循環(huán)；返回。

確定I/O口的地址分配，如表6-1所示。

表6-1：I/O口的地址分配表

輸入X0X1X3X4X5X10X11X12X13X14X15X16

作用前極限SQ1，伸出到位后極限SQ2，縮回到位下極限SQ3，下降到位上極限SQ4，上升到位參考點(diǎn)SQ5開始復(fù)位特殊功能按鈕自動(dòng)/手動(dòng)單站/聯(lián)網(wǎng)停止上電輸出Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y7電機(jī)STEP縮回1YA2伸出1YA1放松2YA2夾緊2YA1作用得電向下3YA電機(jī)轉(zhuǎn)向DIR確定I/O端口的接線圖，如圖6-4所示。

圖6-4：I/O端口接線圖

根據(jù)搬運(yùn)站的動(dòng)作過(guò)程繪制流程圖，如圖6-5所示。

圖6-5：搬運(yùn)站的動(dòng)作流程圖

根據(jù)流程圖編寫PLC控制程序，程序如圖6-6所示。

圖6-6：梯形圖程序

將梯形圖程序?qū)懭氲絇LC中，搬運(yùn)站運(yùn)行正常。

實(shí)訓(xùn)小結(jié)

6周的綜合實(shí)訓(xùn)結(jié)束了，我從中學(xué)到了很多，同時(shí)也暴露出了我的諸多不足之處。本來(lái)總是認(rèn)為自己對(duì)知識(shí)的掌握已經(jīng)很牢固了，可是每次用到的時(shí)候總是發(fā)現(xiàn)有些似是而非的感覺，或許是我們對(duì)自己太自信所導(dǎo)致的吧。這讓我想起自己以前學(xué)習(xí)總是眼高手低不踏實(shí)，現(xiàn)在感到慚愧啊。我想要趁著現(xiàn)在有限地時(shí)間去把一些基礎(chǔ)知識(shí)鞏固一下，為以后的工作做好準(zhǔn)備。

通過(guò)這次實(shí)訓(xùn)，首先讓我把過(guò)去學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與實(shí)踐相聯(lián)合起來(lái)，達(dá)到學(xué)而至用的效果，同時(shí)也讓學(xué)生把過(guò)去所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行全方位的復(fù)習(xí)和鞏固加深，在實(shí)訓(xùn)的過(guò)程中也容易培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力。其次也提高了我的肅立思考能力和解決問(wèn)題的能力。不論怎樣的難題，都要仔細(xì)的去琢磨去思考，同時(shí)也要賬戶中平時(shí)經(jīng)驗(yàn)的積累。再者，我發(fā)現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在很多時(shí)候我們都不是一個(gè)人在獨(dú)自工作，而是和他人共同完成任務(wù)。在設(shè)計(jì)中我發(fā)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的力量是巨大的，很多我們個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)大家的集體討論之后都能得到合理的解決。大家在一起各抒己見，取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓我受益匪淺。我想在以后的學(xué)習(xí)生活中，我們都應(yīng)該更加注重團(tuán)隊(duì)合作。還有就是對(duì)計(jì)算機(jī)的操作不夠熟練，很多東西我可以在紙上熟練地寫出來(lái)，卻很難在計(jì)算機(jī)上呈現(xiàn)出來(lái)，以后我會(huì)在計(jì)算機(jī)操作方面更加注意練習(xí)的。

實(shí)訓(xùn)結(jié)束了，從中我的動(dòng)手動(dòng)腦能力得到了很大的提高，但同時(shí)我的諸多不足之處也在這次實(shí)訓(xùn)中顯現(xiàn)出來(lái)，我會(huì)認(rèn)真的去面對(duì)和改正的，相信這會(huì)我以后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)有很大的幫助。

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