电气控制技术及CAD综合课程设计任务书.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除20132014学年第一学期电气控制技术及CAD综合课程设计任务书一、设计课题1. 花式喷水池装置PLC控制2.全自动洗衣机PLC控制设计3.抢答器PLC控制系统设计4.摇臂钻床电气控制系统改造设计5.某工件传送控制系统设计6.电镀生产线控制7.基于PLC的X62W万能铣床电气控制8. 大、小球分拣传送9. 物业供水系统水泵二、设计目的及要求1进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力。2具备系统设计的基本知识和基本技能问题。3掌握实际问题的分析能力和解决能力。4培养查阅图书资料、工具书的能力。5培养书写技术报告的能力。三、设计任务见附件一。四、设计时间安排（共3周）序号具 体 内 容时间(天)11分组和布置设计任务2介绍课题内容，补充相关知识12学习S7-200/300 及其编程软件的使用13学习电气CAD 软件341I/O分配及PLC外部接线图绘制。2程序设计。55电气控制原理图、元件表等绘制36编写设计说明书、验收2五、答辩与成绩评定成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格。1.能够圆满完成设计任务，答辩良好，并有一定创新的为优秀。2.能够圆满完成设计任务，答辩通过的为良好3.能够独立完成设计任务为中等。4.经老师和同学帮助能够完成设计任务为及格。5.缺勤较多且不能够完成设计任务为不及格。六、设计参考书1王兆明电气控制与PLC技术 清华大学出版社2宋德玉可编程序控制器原理及及其应用系统设计技术 冶金工业出版社3其它资料：S7-200/300系统手册等。4刘涳常用低压电器与可编程序控制器 西安电子科技大学出版社撰稿人教研室主任教学院长签名肖东岳日期2013-11-2020132014学年第一学期电气控制技术及CAD综合课程设计实施方案一、设计课题1. 花式喷水池装置PLC控制2.全自动洗衣机PLC控制设计3.抢答器PLC控制系统设计4.摇臂钻床电气控制系统改造设计5.某工件传送控制系统设计6.电镀生产线控制7.基于PLC的X62W万能铣床电气控制8. 大、小球分拣传送9. 物业供水系统水泵二、设计目的及要求 要求学生在理解电气控制原理的基础上能够熟练应用PLC指令，结合经验设计法，逻辑设计法或顺序功能图表法，设计控制程序梯形图，完成设计报告的书写。在此过程中培养从事设计工作的整体观念，通过较为完整的工程实践训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。三、指导老师及实施对象 肖东岳 熊雷 张凤蕊 该方案适用于119711班，共61人。四、时间、进度及地点安排时间：第16-18周进度：1. 布置任务，分组；补充相关知识，系统控制方案设计。（16周一、）2. 学习PLC等相关资料并进行相应的控制设计练习。（16周二）3. 学习电气CAD 软件. （16周三、四、五）4. I/O分配及PLC外部接线图绘制，梯形图设计（17周）5. 电气控制原理图、元件选择及元件表绘制等（18周一、二、三）6. 书写课程设计报告、验收。（18周四、五）地点：电机测控技术实验室（4603）和电气传动实验室（4717）五、课程设计成绩考核办法1.课程设计的成绩评定分为以下三个方面，具体如下：学生考勤：30；设计及答辩：40；报告撰写：30；2.课程设计的成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个档次。能够圆满完成设计任务，答辩良好，并有一定创新的为优秀；能够圆满完成设计任务，答辩通过的为良好；能够独立完成设计任务为中等；经老师和同学帮助能够完成设计任务为及格；缺勤较多且不能够完成设计任务为不及格。考勤成绩为无故旷课一次降一级，无故旷课三次为零。撰稿人教研室主任教学院长签名肖东岳日期2013-11-20附件一20122013学年第一学期电气控制技术及CAD综合课程设计课题设计题目一 花式喷水池装置PLC控制一、 控制要求1、花式喷水池示意图 图a中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。2、控制要求：(1)水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。（2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。(3)方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，14号喷水管的工作方式选择如下：a）选择开关在位置“1”按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时2s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，接着一起喷水15s为一个循环。b）选择开关在位置“2”按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，接着一起喷水30s为一个循环。c) 选择开关在位置“3”按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷；交替运行5次后，再14号全部喷水30s为一个循环。d）选择开关在位置“4”按下启动按钮后，喷水池14号水管的工作顺序为：1234按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s后，1、2、3和4号水管分别延时2s停水，再等待1s，由4321反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水30s为一个循环。（4） 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。二设计任务1) 根据控制要求，进行控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制PLC应用程序（I/O编址及工作框图、I/O端子接线图等）。3）借助实验箱上的发光二极管进行调试。4) 编写设计说明书。计题目二 全自动洗衣机PLC控制设计一.控制要求：（1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水 位，关水（2）2秒后开始洗涤（低速）（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水（高速）20秒。（5） 开始清洗，重复（1）（4），清洗两遍。（6） 清洗完成，报警10秒(频率1Hz)并自动停机（7） 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）二、完成：1.、主要元器件型号的选择。2、通过列表给输入/输出信号分配元件号。表中体现各信号的意义和符号。3、设计PLC的外部硬件接线图及其他电器原理图。4、电器元件布置图。5、电器安装接线图。6、设计梯形图程序7、设计说明书。8、其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。设计题目三 抢答器PLC控制系统设计一控制要求1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 S7表示。2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。二设计任务1) 根据控制要求，进行抢答器PLC控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制抢答器PLC控制应用程序。3) 编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的抢答器电气控制系统电路图。 PLC控制程序（梯形图和指令表）。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。设计题目四 摇臂钻床电气控制系统改造设计一控制要求(1) 为简化机床传动装置的结构采用多台电动机拖动。(2) 主轴的旋转运动、纵向进给运动及其变速机构均在主轴箱内，由一台主电动机拖动。(3) 为了适应多种加工方式的要求，主轴的旋转与进给运动均有较大的调速范围，由机械变速机构实现。(4) 加工螺纹时，要求主轴能正、反向旋转，采用机械方法来实现。因此，主电动机只需单向旋转，可直接起动，不需要制动。5) 摇臂的升降由升降电动机拖动，要求电动机能正、反向旋转，采用笼型异步电动机。可直接起动，不需要调速和制动。(6) 内外立柱、主轴箱与摇臂的夹紧与松开，是通过控制电动机的正、反转，带动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现。因此拖动液压泵的电动机要求正、反向旋转，采用点动控制。(7) 摇臂钻床主轴箱、立柱的夹紧与松开由一条油路控制，且同时动作。而摇臂的夹紧、松开是与摇臂升降工作连成一体，由另一条油路控制。两条油路哪一条处于工作状态，是根据工作要求通过控制电磁阀操纵。液压泵电动机采用点动控制。(8) 根据加工需要，操作者可以手控操作冷却泵电动机单向旋转。 (9) 必要的联锁和保护环节。(10) 机床安全照明及信号指示电路。二设计任务1) 根据控制要求，进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制摇臂钻床控制PLC应用程序。3) 编写设计说明书，此文档仅供学习与交流设计题目五 某工件传送控制系统设计一、 控制要求机械手起始点位于Q地，工作时可将工件从S地取起，将工件翻转后放至A地，周而复始完成每个工件的翻转，机械手的动作步骤如下：Q地S地（左转）抓取工件A地（右转）放置工件返回S地（左转）; 在A、B、C三处各有一光电开关以检测工件，当工件由机械手放置于A处时，传送带启动，将工件送至B处，B处推杆动作，将工件推至1#滑槽。当工件数量满6个时，B推杆停止工作，由工人装箱打包。随后再来工件将传送至C处，C处推杆动作将工件推至2#滑槽，当工件数量满6个时，C推杆停止工作，由工人装箱打包。再来工件重新推至1#滑槽。依次轮换，重复执行。显示屏统计装箱总数。传送带由一台异步电机拖动，为使传送平稳，电机以15Hz频率低速运行。二设计任务1) 根据控制要求，进行控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制PLC控制应用程序。3) 编写设计说明书。设计题目六 电镀生产线控制一、 控制要求1. 总体控制要求：电镀生产线采用专用行车架，行车架上装有可升降的吊钩，行车和吊钩各有一台电动机拖动，行车进退和吊钩升降由限位开关控制，线定为三槽位，依次完成酸洗、电镀、清洗过程。2. 工作过程为：启动后，吊钩由下向上移动，遇到上限位后，行车从左向右移动，到3号限位开关后（中间遇到1号和2号限位开关不响应）停止，吊钩下降，碰到下限位开关后停止，工件放入镀槽，酸洗10秒后，吊钩上升，遇到上限位开关后停止，停放15秒后，行车左行，在2号限位开关刚好弹起时，停止，吊钩下降，遇到下限位开关后，停止，电镀20秒后，吊钩上升，遇到上限位开关，停10秒，接着左行，在1号限位开关弹起时，吊钩下降，遇到下限位后停止，放入清水槽清洗10秒，吊钩上升，遇到上限位后停8秒，行车接着左行，左行1秒下降。3. 中间过程由发光二极管点亮指示，限位开关由钮子开关模拟，需手动。4. 合上自动开关，则系统开始自动运行。5. 启动前，左限位开关拨到上面，行车处于原点位置二设计任务1) 根据控制要求，进行控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制PLC控制应用程序。3) 编写设计说明书。设计题目七 基于PLC的X62W万能铣床电气控制一、 控制要求1. 分析控制对象，确定控制要求。仔细阅读与分析X62W万能铣床的电路图，确定各电机及指示灯的控制要求。机床对电气线路的主要要求2. 机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。3. 由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。 4. 工作台的三种运动形式六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。5. 冷却泵电动机只要求正转。6. 进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。7. 熔断器FU1作机床总短路保护，也兼作M1的短路保护；FU2作为M2、M3及控制变压器TC、照明灯EL的短路保护；热继电器FR1、FR2、FR3分别作为M1、M2、M3的过载保护。二设计任务1) 根据控制要求，进行摇臂钻床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制摇臂钻床控制PLC应用程序。3) 编写设计说明书，设计题目八 大、小球分拣传送一、 控制要求1、 大、小球分拣传送机械示意图 2、控制要求：（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降吸球上升（至上限）右行（至右限）下降释放上升（至上限）左行返回（至原点）。（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，下限开关LS2断开（=“0” ）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1” ）。二设计任务1)