【CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)】
功能/作用介紹
簡(jiǎn)介
1.作品的功能
1.1 總體結(jié)構(gòu)
“CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”主要包括計(jì)算機(jī)、單片機(jī)和電梯本體三部分。電梯本體部分主要包括：(1)曳輪系統(tǒng);(2)井架;(3)門機(jī);(4)廳門;(5)轎廂和(6)電控系統(tǒng)。
曳輪系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、曳輪、鋼絲繩、導(dǎo)向輪和配重等組成。鋼絲繩通過(guò)曳輪兩端分別連接轎廂和配重，依靠曳輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轎廂的升降。配重是決定曳引能力的一個(gè)重要部件，它用于平衡轎廂自重，減小電機(jī)功率，節(jié)約能量。
井架主要由型架、導(dǎo)軌、底板組件等組成。型架主要是供轎廂和配重上下運(yùn)行的空間，門機(jī)和廳門左右運(yùn)行的空間，控制面板，電路板安裝位置的空間。導(dǎo)軌用于轎廂和配重在垂直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向，并限制轎廂和配重在水平方向的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。底板用于安裝腳輪、支腳，便于整機(jī)的移動(dòng)和固定。
門機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、主滑塊組件和帶輪組件等組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪組件和同步帶帶動(dòng)主滑塊組件左右運(yùn)行。主滑塊組件通過(guò)開(kāi)關(guān)門機(jī)構(gòu)帶動(dòng)廳門一起運(yùn)動(dòng)，完成廳門的開(kāi)、關(guān)動(dòng)作。
廳門主要由開(kāi)關(guān)門機(jī)構(gòu)、門板組件、導(dǎo)向輪組件等組成。開(kāi)關(guān)門機(jī)構(gòu)不管系統(tǒng)運(yùn)行與否，除了轎廂所在層外，其余所有廳門都必須是封閉門。廳門在門鎖的作用下平時(shí)是緊閉著的，只有當(dāng)轎廂到達(dá)某一層并達(dá)到平層位置時(shí)，這一層的廳門才能被門機(jī)上的主滑塊組件撥開(kāi)。
轎廂主要由廂體、按鍵板、頂板和底板等組成。
1.2 電氣接口
(1) 外部按鍵6個(gè)，內(nèi)部按鍵6個(gè);
(2) 到位開(kāi)關(guān)1至4層各1個(gè);
(3) 開(kāi)門/關(guān)門到位開(kāi)關(guān)各1個(gè);
(4) 外部/內(nèi)部信號(hào)燈各6個(gè);
(5) 數(shù)碼顯示BCD(3位);
(6) 上下行電機(jī)1臺(tái);
(7) 開(kāi)關(guān)門電機(jī)1臺(tái)。
1.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境
軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用凌陽(yáng)公司的μ’nSP? 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，集程序的編輯、編譯、鏈接、調(diào)試以及仿真等功能為一體。具有友好的交互界面、下拉菜單、快捷鍵和快速訪問(wèn)命令列表等，使編程、調(diào)試工作方便且高效。
1.4 主要功能
基于“CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”，學(xué)生可以完成以下基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練。
基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：
(1) 燈的控制，例如跑馬燈等;
(2) 按鍵的控制，例如打地鼠等;
(3) 數(shù)碼管的控制，例如計(jì)算器等;
(4) 開(kāi)關(guān)門的控制，例如單次開(kāi)門和關(guān)門、循環(huán)開(kāi)關(guān)門等;
(5) 上下行的控制，例如簡(jiǎn)單的上行、下行和循環(huán)上下行等。
綜合創(chuàng)新訓(xùn)練內(nèi)容包括：
(1) 單臺(tái)電梯完整功能的實(shí)現(xiàn)，可以有各種不同的控制規(guī)則;
(2) 語(yǔ)音控制電梯功能的實(shí)現(xiàn);
(3) 帶密碼鎖的電梯;
(4) 組網(wǎng)運(yùn)行電梯功能的實(shí)現(xiàn)等。
在上述功能實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，學(xué)生可以充分體會(huì)“邏輯控制”的思想內(nèi)涵，并掌握基本的單片機(jī)編程方法和調(diào)試方法。
2.作品的作用
根據(jù)綜合性、系統(tǒng)性的工程訓(xùn)練課程規(guī)劃，建設(shè)面向工科各專業(yè)的“控制技術(shù)基礎(chǔ)訓(xùn)練”課程。本著基礎(chǔ)性和通識(shí)性原則，歸納為程序邏輯控制和閉環(huán)反饋控制兩類訓(xùn)練，體現(xiàn)普遍應(yīng)用的事件邏輯關(guān)系控制和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)控制。“CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)” 是針對(duì)前者開(kāi)發(fā)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
“CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”屬于典型的機(jī)電控制系統(tǒng)，是一套基于PC機(jī)的單片機(jī)控制電梯模型的教學(xué)平臺(tái)。通過(guò)該教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生不但可以理解掌握實(shí)際電梯的控制原理和方法，而且能將所學(xué)運(yùn)用到現(xiàn)代工業(yè)和其他領(lǐng)域中。
“CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”通過(guò)將日常生活中人人都會(huì)乘坐的電梯模型化，以實(shí)物形式展示電梯及其控制原理，設(shè)計(jì)新穎、構(gòu)思巧妙。該電梯模型將機(jī)械、電氣和控制三方面有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，充分體現(xiàn)了“機(jī)-電-控”結(jié)合的特點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)電梯開(kāi)關(guān)門、上下行等的控制，使學(xué)生了解單片機(jī)的組成和基本工作原理，掌握單片機(jī)的基本編程方法，加深學(xué)生對(duì)邏輯控制內(nèi)涵的理解。設(shè)計(jì)編程環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)自己編寫(xiě)程序、調(diào)試程序，完成電梯的完整控制。
在2010年以來(lái)，北京航空航天大學(xué)工程訓(xùn)練中心基于該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)設(shè)了“綜合創(chuàng)新訓(xùn)練”和“單片機(jī)/PLC智能化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”2門課程，編寫(xiě)了相關(guān)講義，制定了教學(xué)大綱，成功開(kāi)展了控制技術(shù)的工程訓(xùn)練。
作品名稱：CTS1600-I控制技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
完成單位：北京航空航天大學(xué)
