基于PLC的锯齿波发生器

一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工

作目的等。）

可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC业已成为自动控制工作者不可或缺的重要工具。欧姆龙是当前国内应用较多的可编程控制器产品，其性能优异、功能强大、适用范围广。

在电子工程、通信工程、自动控制、遥控控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到锯齿波形发生器。这里采用PLC可很方便地构成锯齿波发生器，其波形质量、幅度和频率稳定性、可调性都能达到较高的性能指标。

二、参考文献

[1]王化祥，张淑英等.传感器原理及应用.天津大学出版社,2003,103~120.

[2]王辉，张亚妮，徐江伟等.欧姆龙系列PLC原理及应用.人民邮电出版社，

2009.6.

[3]张桂臣，吴庚申.S7-300系列PLC的模拟量处理方法.青岛远洋船员学院学

报,2004,31(4)

[4]郑潮印等.利用开入节点实现PLC的模入采集.国内外机电一体化技术，2005，

67(2).

[5]程周.电气控制与PLC原理及应用（欧姆龙机型）.电子工业出版社，2006.8.

[6]师克宽.过程参数检测.北京：中国计量出版社,1999,56~78.

[7]王兆明.电气控制与PLC技术.清华大学出版社.2005.2

[8]孔祥冰等.电气控制和PLC技术应用.中国电力出版社.2008.8

[9]陈明义.电工电子学实验教程.长沙：中南大学出版社，2005，258~302.

[10]张忠权.电子技术基础实验与课程设计.北京：中国电力出版社，2005，

132~156.

[11]徐启华.电阻的测量与非电量检测.西安：陕西科学技术出版社，1998，

50~89.

[12]苏文平.新型电子电路应用实例精选.北京：北京航空航天大学出版社，

2006，90~125.

三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题

性质对学生提出具体要求。）

设计内容：

1）锯齿波发生器输出的波形频率范围0.02Hz-1kHz连续可调；

2）方波幅值正负10v，线性度优于0.01%；

3）波峰峰值20v，各种输出波形幅值均连续可调。

4）波形可用触摸屏显示，方便可调。

具体要求：

1.就课题任务查阅相关资料，熟悉课题中要用到的各种传感设备及驱动设备；

2.根据现有装置情况，制定出课题的控制方案；

3.根据控制方案、PLC机型、触摸屏完成PLC的I/O接口分配和正确连线并完成硬件测试；

4.编写软件程序，并与硬件实现联机调试；

5.完成毕业设计论文。

指导教师（签字）

年月日

审题小组组长（签字）

年月日

天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告

课题名称基于可编程序控制的锯齿波发生器

系名信息工程系专业自动化

学生姓名指导教师

一、课题来源及意义

可编程序控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发出来的，现已广泛应用于工业控制的各个领域。它是以微处理器为核心，并采用可编程序的存储器来编写的程序并进行逻辑控制、用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC业已成为自动控制工作者不可或缺的重要工具。欧姆龙是当前国内应用较多的可编程控制器产品，其性能优异、功能强大、适用范围广。

已经进入信息化时代的社会，信息化时代的社会发展更加是离不开电子产品的发展。我们所研究的锯齿波和正弦波、三角波就是常用的基本测试信号。不仅仅有这些，如在示波器、电视机等仪器中，目的是为了使电子可以按照一定规律运动，并利用荧光屏可以显示图像，我们常常会用到锯齿波产生器来作为我们研究的时基电路。另外，目的是为了要在示波器上的荧光屏上得到不失真地可以观察到被测信号的波形，我们就会要求在水平偏转板加上可以随时间作线性变化的电压——锯齿波电压，为了可以达到电子束沿水平方向均匀搜索荧光屏。并且电视机显像管荧光屏上的光点，就必须靠磁场变化来进行偏转，

所以我们就需要用锯齿波电流来控制。因此，锯齿波在实际的生产生活中具有有广泛的应用。

作为工业自动化的重要支柱之一的可编程序控制器(PLC)就以其高可靠性和操作简单等优点引导了当今工业自动化的潮流，因此掌握PLC技术已成为大势所趋，本课题就是利用可编程序控制器（PLC）来实现的锯齿波发生器，由于不同的电子产品所需要的是不同频率不同幅度的锯齿波，所以我们就需要设计出可调的电阻来这样我们就会得到与它匹配的波形，从而使得它能正常工作运行，从而使它的工作效率达到最高。

二、国内外发展现状

随着进年来计算机技术的迅猛发展以及各行业的需求，锯齿波发生器处理的方法和理论迅速发展，技术不断创新和完善，其在各行各业的应用也越来越广泛。在就业竞争日益激烈的今天，掌握PLC设计和应用是从事工业控制研发技术人员必须掌握的一门专业技术。在电子工程、通信工程、自动控制、遥控控制、测量仪器、仪表和计算机等技术领域，经常需要用到锯齿波形发生器。这里采用PLC可很方便地构成锯齿波发生器，其波形质量、幅度和频率稳定性、可调性都能达到较高的性能指标。

在70年代以前，信号发生器主要分为两大类：正弦波和脉冲波，函数发生器也可以提供正弦波、余弦波、三角波、方波等几种常用标准波形。锯齿波发生器也是最常见的波形之一。标准锯齿波的波形是先呈直线上升，随后陡落，再上升，再陡落，如此反复。我们平时看到的彩色电视机屏幕和示波器上的阴极射线管上的图像产生，锯齿波起到了很重要的控制作用，由光组成的栅格拼凑成的，我们都知道，电视屏幕上的一帧图像不是在同一时刻形成的，而是通过电子束扫描逐步出现的。控制扫描电子束方向的电磁铁中，通的电流就是锯齿