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研究生: 伍建安
Chien-An Wu
論文名稱: 電機控制教學平台之開發與控制應用
Development and Control Application of Electrical Machinery Control Teaching Platform
指導教授: 陳亮光
Liang-Kuang Chen
口試委員: 郭龍生
Long-Sheng Guo
藍振洋
Lan-Jhen Yang
陳亮光
Liang-Kuang Chen
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 204
中文關鍵詞: 可程式控制器人機介面伺服馬達應用電機控制機電整合工業配線教學平台
外文關鍵詞: PLC, HMI, Servo motor application, Motor Control, Mechatronics, Industrial Wiring, Teaching Platform
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可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的教育訓練在技職教育體系上是一門重要的實習科目,更是未來踏入自動化設備產業的重要基礎技術。本論文主旨在開發PLC Based控制架構之教學平台,讓機械系學生可藉此教學平台學習台達軟硬體設備的應用設計,配合理論教學及實作操作之規劃,提升學生學習成效,建立正確的機電系統整合開發技術與應用,促進自動化人才之培養。
本論文硬體採用台達所捐贈硬體設備,並另外設計訂製教學平台箱體,以可程式控制器、觸碰式的人機介面控制裝置(Human Machine Interface,HMI)及交流同步伺服馬達做系統整合控制應用,軟體撰寫則符合國際電工委員會IEC(International Electro-technical Commission),所制定的PLC程式語言架構:IEC 61131-3,使用ISPSoft工具軟體編輯階梯圖程式,而平台上的搖頭開關可用來觸發輸入信號,負載指示燈則可顯示PLC內部元件的輸出信號。開發的應用實例內容有:交流伺服馬達運動控制範例、勞委會職訓局機電整合丙級認證試題共五題及工業配線乙級低壓認證試題共九題,於教學平台上實現動作模擬的結果。


Programmable logic controller (PLC) education and training is an important internship subject in the technical and vocational education system, and it is an important basic technology for the automation equipment industry in the future. The main purpose of this thesis is to develop a teaching platform for the PLC based control architecture. Mechanical students can use this teaching platform to learn the design of Delta Electronics' hardware and software equipment, and to coordinate the theoretical teaching and practical operation planning to improve students’ learning effectiveness and establish correct development technologies and applications of electromechanical systems integration to foster the cultivation of automated talent.
In this thesis, the hardware is donated by Delta Electronics; the customized teaching platform box is additionally designed. The programmable controller, touch-type human machine interface (HMI) and AC synchronous servo motor are used to system integrate control applications. The software complies with the International Electro-technical Commission (IEC). The ISPSoft tool software based on the established PLC programming language architecture IEC 61131-3 is used to edit the ladder diagram program. The platform's oscillating switch can be used to trigger input signals. The load indicator can display the output signal of PLC internal components. The application examples developed have:AC servo motor motion control paradigm, a total of five questions of level C technology for electromechanical certification and a total of nine questions of level B technology for industrial wiring work certification by the Bureau of Employment and Vocational Training, the result of the action simulation will be shown on the teaching platform.

中文摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 XIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 論文大綱 5 第二章 教學平台架構 6 2.1 系統控制架構 6 2.2 系統軟硬體架構 8 2.2.1 教學平台硬體架構 9 2.2.2 教學平台軟體架構 10 2.3 PLC內部組成架構 11 第三章 工具軟體操作 13 3.1 ISPSoft軟體簡介 13 3.1.1 IEC 61131-3規範的概念 13 3.1.2 PLC掃描方式 14 3.1.3 ISPSoft工作畫面 15 3.1.4 視窗狀態列 17 3.1.5 ISPSoft專案開發順序 17 3.1.6 通訊設定 18 3.1.7 ISPSoft線上監控模式 19 3.2 通訊管理員COMMGR簡介 20 3.3 DOPSoft軟體簡介 21 3.3.1 通訊參數設定 21 3.3.2 視窗功能列 22 3.3.3 線上模擬 23 3.4 ASDA-Soft調機軟體簡介 24 3.4.1 面板顯示及操作 24 3.4.2 軟體連線設定 25 3.4.3 數位IO/寸動控制 26 3.4.4 參數編輯器 27 3.4.5 監控示波器 28 第四章 伺服馬達運動控制 29 4.1 交流同步伺服馬達基本原理 30 4.2 伺服驅動器架構簡介 31 4.3 半閉迴路控制系統 32 4.4 伺服馬達控制模式架構 33 4.4.1 扭矩控制模式 33 4.4.2 速度控制模式 33 4.4.3 PT位置控制模式 34 4.4.4 PR位置模式 34 4.5 伺服馬達基本配線圖 35 4.5.1 PLC­伺服馬達驅動器的接線 35 4.5.2 伺服驅動器內部電源接線 37 4.6 伺服馬達的基本調校 38 4.6.1 空載JOG測試 38 4.6.2 電子齒輪比計算 39 4.7 人機操作畫面設計 41 4.7.1 人機輸出/輸入訊號監視畫面 41 4.7.2 人機PR位罝控制和寸動調教畫面 42 4.7.3 人機PT位罝控制畫面 44 4.7.4 人機速度控制畫面 47 4.7.5 人機扭矩控制畫面 47 4.7.6 人機異常紀錄畫面 49 4.8 階梯圖程式碼 50 第五章 機電整合丙級試題與人機介面裝置整合應用 55 5.1(第一題)形狀判別與傳送 56 5.2(第二題)顏色辨別與姿勢調整 62 5.3(第三題)姿勢判別與換向 68 5.4(第四題)材質分揀與加工 74 5.5(第五題)重量判別與整列 80 第六章 工業配線乙級低壓試題與人機介面裝置整合應用 86 6.1(第一題)自動啟閉控制 88 6.2(第二題)水冷式箱型冷氣控制 95 6.3(第三題)兩部抽水機控制 104 6.4(第四題)繞線型轉子電動機正反轉控制 112 6.5(第五題)三相感應電動機閉迴路啟動控制 119 6.6(第六題)常用電源與備用電源控制 127 6.7(第七題)兩部電動機正反轉控制 135 6.8(第八題)自動門開閉控制 144 6.9(第九題)污水池排放控制 153 第七章 結論與未來展望 161 參考文獻 163 附錄一 硬體規格及功能介紹 165 附錄二 CN3通訊埠信號接線圖 186 附錄三 PLC教學平台與伺服機構系統接線圖 188

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無法下載圖示 全文公開日期 2023/07/04 (校內網路)
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全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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