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文本内容:
一、简表名称基于plc的电气自动化实验项目开发申请金额8（万元）起止年月2011年9月至2012年12月姓名张燎性别男出生年月申请者民族汉学历本科学位学士职称frj-l所在单位电信学院电话项姓名年龄工作单位职称项目中的分工签字目金佛荣27电信学院助讲高频变频器研发主薛岩50继续教育学院副教授电气控制要杨轶霞31电信学院讲师plc编程成王林杰28电信学院助讲控制系统设计员张玲31电信学院副教授电机拖动、电气线路吕树奎46电信学院工程师机械设计马学成26电信学院讲师控制系统设计电气自动化专业是电信学院龙头专业，但该专业的实验实训设备严重不足运动控制和过程控制是电气控制的一个非常重要的内容，而闭环控制系统实验设备一直处于空白状态，现有的plc开环电气控制实验大多是模拟性实验，不具有研现场控制的真实性，严重制约了实验教学水平和学生技能的形成，也影响了学生究摘的后续发展为此，本课题以plc为工业控制计算机，采用先进的数字控制技术，内开发与工业现场接近的实验实训设备，填补运动控制和过程控制实验的空白，同容时对现有实验设备进行扩容，大力促进实验教学水平的提高和学生技能的形成要和通过本项目的开发和实施，缩短学生工学结合的距离和时间，提高学生理论与实思践有机结合的能力，大力降低实验教学成本，提高教师的研发能力和工程经验，义促进教学水平的提高和双师素质的形成（限300字内）主题词plc、闭环控制、变频器
二、立项方案
（一）国内研究概况、水平及发展趋势
1.目前plc使用存在的问题plc是工业控制专用计算机，在控制系统中作为控制器使用我省高职院校和部分本专科院校的院系在购买plc时，只购买了部分常用的模拟模块，而控制系统的其它部件则没有购买，其主要原因一是完全购买配套的实验装置所花费资金较大，二是贴近工业生产的系统实验装置较少三是成套装置价格高，附带了研发的智慧成本这样导致使用plc进行实验和实训时，大多数时间是用它编写电气控制的程序，由于缺乏外围设备，所编程序正确与否无法有效验证，与工业生产现场的差距大，学生无法获得直观的实践认识，也无法将知识转化为工业所需要的能力，安装、调试和维护系统的技能得不到充分培养，更谈不上具备初步的系统设计能力了，而电气自动化专业的学生后续发展必须要向系统设计和设备改造方向前进，在学校没有获得初步的设计经验，对学生后续的发展影响很大
2.国内研究的现状我国制造业比较发达，特别是东南沿海，许多工厂的生产流水线都是采用plc或计算机进行控制，自动化程度较高，国内一些重点工科院校和高职院校自动化专业开设了plc和计算机控制课程，配备了较为齐全的plc和相关外围设备，实验设备充足和设备配套齐全，能进行大量的、种类齐全的电气控制实验和自动控制实验，课程教学大多都采用了项目式和传统教学相结合的方式，课堂教学基本都在实验室和实训现场，比较接近工业生产现场，毕业生实习实训和工业生产现场结合较为紧密，教学效果良好，毕业生经过简单的培训即可上岗，深受用人单位的欢迎经济发达的西方国家电气自动化实验设备则更加先进，所开设的实验项目都是模块的，根据教学需要可随时调整，特别是德国和日本职业教育比较发达的国家
（二）研究内容、研究方法和进度计划（含预期目标、阶段成果）1研究内容以现有plc为中心，设计工厂生产需要的电气控制实验设备，扩大plc实验的种类和容量，更好地体现“工学结合”教学理念，这些系统主要是运动控制实验系列（直流电机、交流电机、伺服电机和步进电机控制）；plc开环控制实验装置；（研制五个典型的实验装置）；过程控制实验系列（温度、流量、压力实验装置）（设计三个）；电力系统实验装置；基于以太网的分布式控制实验装置上述实验系列，根据系统类型，模块设计，实验台具有“即插即用”的功能2研究方法
（1）深入调研为设计工学结合需要的实验设备，根据电气自动化专业学生就业岗位，深入企业和其它高校实验室充分调研，积累大量的第一手研发资料，掌握行业有关信息，为后续研发打好基础
（2）确定实验项目根据调研情况和对有关资料分析的基础上，确定实验项目
（3）制定系统设计方案根据确定的实验项目，在独立设计的基础上，要考虑部件的通用性系统设计主要的内容是系统的组成、确定性能指标、控制策略、部件研制和选型、电气线路、系统原理图、安装调试和方案可行性论证及可靠性设计，还要考虑部件加工的工艺、实验台设计和系统的模块化
（4）部件研制和选型系统确定后，根据系统的指标，研制大功率高频变频器，选定控制系统组成所需的部件
（5）部件的性能测定和数学模型的建立要实现系统的控制性能和控制指标，利用现有实验设备和天水市有关院校、研究所的实验室，测定部件的性能和实际的指标，并按建模要求测量激励数据，采用系统辨识和频率特性法，建立部件数学模型，为系统建模做好准备
（6）验证所采用的控制策略在plc和pc机上编程，验证所采用的控制技术是否可行，并分析相应的仿真数据，调整控制策略7建立系统数学模型根据采用的控制技术，建立闭环系统的混合模型数字模型和模拟模型，这项工作难度较大，模型的准确与否，直接影响系统控制的控制精度建模主要采用辨识方法、频率特性法8系统仿真试验系统仿真主要验证系统设计的可行性，验证系统是否满足指标要求通过仿真调整部件的指标，校正系统的数学模型系统仿真分两个阶段进行第一阶段进行全数字仿真，主要是在系统模型上进行，完成原理性验证第二阶段进行半实物仿真，交叉采用实物，校验部件和系统模型主要部件采用实物，次要部件采用数学模型替代9系统对接试验系统组成全部采用实物，验证实际系统运行的实际情况、性能及指标，即进行原理性验证系统性能如不满足要求，可采用校正的办法使之满足要求9可靠性实验当系统原理试验完成后，对系统可靠性进行试验，验证模块化设计对可靠性提高的贡献及维护的方便性，积累可靠性实验数据，对系统的可靠性进行评估，如可靠性指标不能达标，则要对系统的可靠性重新设计
3.进度计划和预期目标2011年9月一2011年11月，成立课题组，进行调研2011年12月一2012年1月，制定技术方案，进行方案论证2012年2月一2012年7月，系统设计、部件研制及部件选型2012年8月一2012年10月，生产样机，进行验证性试验2012年11月定型试验，冻结技术状态、安装实验台2012年12月编写系统使用说明书、编写总结报告、准备评审材料项目评审通过本项目的研究和开发，研制拥有知识产权的变频器和开发控制技术，填补我校实验空白，使实验教学贴近工业生产，提高实验教学能力本项目可通过商业化发布、产业化、包装和宣传，预期能取得良好的效益，有较好的推广应用前景三已有的研究工作基础和研究条件
1.与本项目有关的研究工作或成果对plc的研究，我院电气工程系已取得了较多的研究成果，这些成果主要论文的形式体现，对电机的制动、启动和电机的正反转、一般设备的继电器控制比较熟练，技术均已掌握，但调速实验的研究还停留在理论研究上阶段，工控网络技术课题成员也已掌握，并对多台plc进行了联网实验对自动控制系统的研究，研发队伍中已有经验较为丰富的成员；单片机我院已有技术熟练的教师，能够研制变频器
2.已具备的研究条件和优势1已有的实验条件电气工程系现有plc实验室和电机实验室，可使用电子系电子实验室完成有关电气设备电路焊接、单片机程序的调试和烧录，机械装置的生产可自制或请星火机床厂、锻压机械厂生产2已有的研制力量我系目前有一支老中青合理搭配的教师研发队伍，这些教师在本项目涉及的专业中具有较高的水平，他们所拥有的知识和工程经验能够胜任本项目的开发3外围九游会j9备用网址的技术支持天水市科技局、213厂、开关厂、华天科技、天水电传所等企业和科研单位已与我院建立了合作关系，这些单位可为本项目提供九游会j9备用网址的技术支持和有关的实验设备部件的制造
三、立项审核所在部门意见（签字、盖章）年月日学院意见（签字、盖章）年月日。
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