自動化實驗室實習(xí)參觀報告

自動化實驗室實習(xí)參觀報告自動化2班朱曉彤在開學(xué)后不久，學(xué)校便組織了我們大一新生進(jìn)行實驗室的參觀，讓大家進(jìn)一步了解了學(xué)校設(shè)備裝置以及各種實驗儀器的相關(guān)屬性。這次參觀，雖然見到的只是些機械，但讓我增長的見識卻比一次旅游都要大的多。

大學(xué)自動化實驗課是高等理工科院校學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實踐課程，是理工科學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)基本實驗知識、實驗方法和實驗技能的開端，是專業(yè)實驗和畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)。大學(xué)自動化實驗課對提高學(xué)生素質(zhì)具有舉足輕重的作用。通過實驗課的教學(xué)要達(dá)到提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和良好科學(xué)作風(fēng)的目的。自動化實驗中心根據(jù)教育部精神，在教學(xué)改革中作了大量的探索和實踐。為加強培養(yǎng)學(xué)生的自主性實驗和研究性學(xué)習(xí)的能力，配合開放式自動化實驗教學(xué)，中心樹立了以學(xué)生為根本，以創(chuàng)新為目標(biāo)，確立了以“人才培養(yǎng)為中心任務(wù)，教學(xué)工作為中心地位”的指導(dǎo)思想和以“以培養(yǎng)學(xué)生為本、以實踐教學(xué)為主、以科研促進(jìn)教學(xué)”的改革思路。將實驗教學(xué)的定位與人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式、培養(yǎng)計劃等相結(jié)合，保持相互間的協(xié)調(diào)一致。

按照學(xué)校和學(xué)院的總體部署，經(jīng)過多方面的努力和改革，完成原定建設(shè)目標(biāo)，構(gòu)建了逐步提高學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)體系。

（1）已構(gòu)建了由專業(yè)基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計綜合型實驗和創(chuàng)新型實驗三個層次分明、比例結(jié)構(gòu)科學(xué)合理的與理論教學(xué)有機結(jié)合的實驗教學(xué)體系。合理調(diào)整實驗項目，安排驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗的比例。通過獨立設(shè)置實驗課程，使實驗課程系統(tǒng)化和規(guī)范化。增加開放實驗內(nèi)容，鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗、參與教師科研課題。鼓勵學(xué)生利用實驗室積極參與科研或?qū)W科競賽活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（2）中心在充分利用第一課堂的基礎(chǔ)上，合理利用第二課堂，拓展實驗教學(xué)空間和途徑，延長實踐教學(xué)時間，解決實驗教學(xué)時間不足的矛盾，提高學(xué)生實驗動手能力和科學(xué)創(chuàng)新能力。注重引入新的實驗技術(shù)和手段，采用啟發(fā)式、探究式、開放式實驗教學(xué)模式，拓展學(xué)生的知識領(lǐng)域，鼓勵學(xué)生個性發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，鍛煉學(xué)生意志作風(fēng)。

（3）實現(xiàn)了資源優(yōu)化整合，加強統(tǒng)籌管理，面向全校11個相關(guān)專業(yè)以及校外兄弟院校，對校內(nèi)外科學(xué)研究提供服務(wù)，發(fā)揮了實驗中心的最大效益，促進(jìn)了實驗中心的建設(shè)和高水平師資的培養(yǎng)。近兩年來，中心先后投入750多萬元新增建設(shè)機器人實驗室、數(shù)控裝備實驗室，虛擬現(xiàn)實實驗室，信息系統(tǒng)實驗室、中央控制實驗室、動力模型實驗室、創(chuàng)新實驗室等。包括原有的自控原理與計算機控制實驗室、電力電子與電機拖動實驗室、網(wǎng)絡(luò)化運動實驗室、網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗室、現(xiàn)代測試技術(shù)實驗室、繼電保護(hù)與數(shù)字調(diào)速實驗室實驗室、電力系統(tǒng)分析軟件實驗室、電力系統(tǒng)綜合自動化實驗室等共計15個實驗室組成。下面簡單介紹一下我覺得與我們自動化相關(guān)性較強的實驗室電力電子及電機拖動實驗電力電子及電機拖動實驗室作為電子系專業(yè)實驗室，目的使學(xué)生掌握各種電力電子器件和各種電壓轉(zhuǎn)換的基本原理、對各種電機及其控制和調(diào)速方式有個感性的認(rèn)識，對電力電子和電機控制電路的構(gòu)成有一定的感性認(rèn)識、熟悉其應(yīng)用范圍、數(shù)據(jù)處理等方法，并利用已有的電路進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新。在了解電力電子及電機拖動基本電路原理基礎(chǔ)上，結(jié)合交、直流調(diào)速系統(tǒng)做相關(guān)的設(shè)計，增加學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生在電力電子和電機拖動系統(tǒng)等方向的基本理論研究和實際動手能力。電力電子系統(tǒng)集成是當(dāng)今電力電子技術(shù)研究的重要課題，引領(lǐng)電力電子技術(shù)朝集成化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化方向發(fā)展。電力電子數(shù)字控制平臺正是在系統(tǒng)集成研究的大背景下展開的，進(jìn)一步補充和完善系統(tǒng)集成理論研究內(nèi)容，其研究的主要目標(biāo)就是改變當(dāng)前電力電子數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計狀況，縮短電力電子控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，使它更符合電力電子系統(tǒng)集成發(fā)展的需要。目前，其研究內(nèi)容主要為中、大功率電力電子應(yīng)用系統(tǒng)或復(fù)雜電力電子裝置提供集成化數(shù)控平臺，如大功率有源濾波器、電力傳動系統(tǒng)和再生能源發(fā)電系統(tǒng)等。自控原理與計算機控制實驗室

自動控制原理實驗室主要任務(wù)是為我院的自動控制原理課程和計算機控制技術(shù)課程的實驗課程提供教學(xué)場所，同時承擔(dān)綜合課程設(shè)計教學(xué)和本科生的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。自動控制原理實驗室的實驗教學(xué)可使學(xué)生鞏固自動控制基礎(chǔ)理論知識和計算機控制理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、分析問題和解決問題的能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。實驗設(shè)備用于學(xué)生的實驗、實訓(xùn)，使學(xué)生掌握相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)，設(shè)計實驗和觀察實驗過程。同時，為自動化專業(yè)乃至我系教師的實驗開發(fā)、教學(xué)理論研究以及科研項目研究提供了一個良好的平臺。自動原理實驗室是為電子信息類的自動化、電氣工程自動化專業(yè)學(xué)習(xí)自動控制原理和計算機控制系統(tǒng)課程設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)實驗室，開設(shè)與自動控制原理和計算機控制系統(tǒng)課程相關(guān)的實驗、課程設(shè)計。實驗室設(shè)備分為實驗設(shè)備、開發(fā)研究性設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗室在電氣工程及其自動化專業(yè)所涉課程中,過程控制是一門重要的專業(yè)課程,它基于"電路"、"模擬電子技術(shù)"、"數(shù)字電子技術(shù)"、"微機原理"、"自動控制理論"、"計算機控制系統(tǒng)"、"傳感器與檢測技術(shù)"等諸多專業(yè)基礎(chǔ)課,它把過程控制理論和設(shè)備結(jié)合得相當(dāng)緊密,應(yīng)用范圍非常廣泛。因此,大學(xué)過程控制課程實驗室是該課程異常重要的一環(huán)。我們在網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗室六年的教學(xué)實踐中,通過不斷改進(jìn)教學(xué)方法,使實驗教學(xué)更貼近生產(chǎn)實際,加強了學(xué)生工程實際應(yīng)用操作技能的鍛煉。隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)從簡單、分散的控制系統(tǒng)發(fā)展到了復(fù)雜、大規(guī)模、全自動化的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。以現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正在被越來越多的制造商所接受。然而，高等院校相關(guān)專業(yè)的學(xué)生卻很少有機會進(jìn)入工業(yè)現(xiàn)場實際體驗網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性及其對工業(yè)生產(chǎn)帶來的便利。為了向?qū)W生展示工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的新成果和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的靈活性和多樣性，借助羅克韋爾自動化實驗室的軟硬件設(shè)備和過程控制實驗室的實驗裝置，設(shè)計了基于NetLinx架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)化過程控制實驗平臺，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了校園網(wǎng)內(nèi)的遠(yuǎn)程。實驗室中也有一些控制設(shè)備例如單片機、PLC、倒立擺等。單片機單片機是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的微型計算機系統(tǒng)，在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其具有以下特性：1、主流單片機包括CPU、4KB容量的RAM、128KB容量的ROM、2個16位定時/計數(shù)器、4個8位并行口、全雙工串口行口、ADC/DAC、SPI、I2C、ISP、IAP。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實現(xiàn)模塊化；3、單片機可靠性高，可工作到10^6~10^7小時無故障；4、處理功能強，速度快。5、低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品6、控制功能強7、環(huán)境適應(yīng)能力強。PLC可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊踢壿嬁刂破鲗嵸|(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同，基本構(gòu)成為：一、電源可編程邏輯控制器的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去二、中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進(jìn)一步提高可編程邏輯控制器的可靠性，對大型可編程邏輯控制器還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個CPU出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。三、存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。四、輸入輸出接口電路1．現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機的輸入接口電路，作用是可編程邏輯控制器與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。2．現(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用可編程邏輯控制器通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號。五、功能模塊如計數(shù)、定位等功能模塊。六、通信模塊倒立擺倒立擺控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、不穩(wěn)定的、非線性系統(tǒng)，是進(jìn)行控制理論教學(xué)及開展各種控制實驗的理想實驗平臺。對倒立擺系統(tǒng)的研究能有效的反映控制中的許多典型問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮(zhèn)定問題、隨動問題以及跟蹤問題等。通過對倒立擺的控制，用來檢驗新的控