电气控制课程设计指导书.docx
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电气控制课程设计指导书.docx
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电气控制课程设计指导书
《电气控制》课程设计指导书
课程编码:
课程名称:
现代电气控制课程设计
学分:
2
设计时间:
总时间:
2周
起止日期:
2012.12.17-2012.12.28
指导教师:
姓名:
李文宏
电话:
姓名:
王霞
电话:
办公室:
西-110
设计学生:
电气工程2009-1
32人
电气工程2009-2
34人
电气工程2009-3
35人
设计室:
主楼原班级自习室,实验调试与考试:
东办公楼202可编程控制实验室
1设计目的:
1.1通过电气控制和PLC课程设计,学习、体会、熟悉与本专业密切相关的项目研究开发的完整过程:
课题的提出与论证、调研、文献阅读、方案比较与选择、理论研究、电气设备选型、PLC原理图绘制、程序设计调试、报告撰写、课题答辩。
1.2掌握综合运用所学知识分析、解决实际问题的一般方法。
1.3培养学生综合分析问题、解决问题和独立工作的能力。
1.4通过课程设计及答辩全过程的训练,加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流,互相渗透,培养勤奋、求实的良好学风。
2设计题目:
见后附的6个题目和独立创新题目(限两组),根据个人情况选择。
3设计任务与工作内容:
3.1通过调研和文献阅读:
简要了解所研究课题的国内外现状及历史。
3.2新知识的了解和学习:
对课题所涉及的基本理论进行研究和学习。
(以上两步根据PPT学习)
3.3掌握学习工具。
3.4方案设计:
比较与选择,系统框图,功能实现步骤。
3.5参数计算:
设备选型、对数据分析得出可行性结论。
3.6绘制电子线路图:
主控电路、控制电路、程序框图、程序、模拟调试。
3.7实验平台实验测试
3.8总结:
写课程设计报告。
3.9答辩:
准备答辩材料
4要求:
4.1要求同学们以满腔的热情、科学的态度,严谨的作风、高度的责任感从事课程设计工作;不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过;提倡周密思考、大胆创新,反对生搬硬套、墨守陈规;提倡共同研究,反对相互抄袭。
4.2要求遵守作息时间,遵守学校的各项规章制度,确保设计顺利、高质量地完成。
5时间安排:
本学期毕业设计共2周,10个工作日,具体安排如下:
12.17-12.19明确设计任务,将任务内容进一步划分;根据任务收集相应的技术资料、参考文献、例子,绘图工具熟悉。
12.20-12.23:
确确定设计方案、绘图编程。
12月24日、12月25日、12月26日、12月27日4天上午3小时、下午3小时、晚上3小时,三班轮流实验,实验前提交详细的试验计划、实验时间。
分析材料,进行计算、模拟调试、实际上机调试,根据实际情况调整实验方式。
每小组成员自己准备MICROWIN3.2开发软件、仿真调试软件
12月28日:
整理实验数据,撰写设计报告、提交手写报告、附件程序和设计图纸,并答辩。
6分组安排:
三个班101人,每组4人以下,按照先民主后集中、自由搭配的原则进行。
每个组的同学可通过协商,从给定题目中自由选择一个题目。
每个组各同学要有分工,自己进行协商分工办法。
每个组固定使用实验室的实验设备,同时负有保管职责,损坏实验设备原价配偿,如不同意,自行处理实验问题。
分组后三个班推出3个主要联系负责人、3个辅助的联系人(姓名、电话、常驻地点),负责人统计每个小组成员、题目、各自分工、时间安排,并制表与18日上午提交老师,保留作为考评依据。
设计报告的撰写:
用学校统一规定的“课程设计”本,手写全部报告,附录可以电子打印。
报告内容完整,包括摘要、目录、正文、结论、参考文献等部分。
原理阐述正确、层次分明、文笔流畅,专业术语使用规范,数据准确。
文字录入:
手写稿要求字迹规范、不得潦草,图纸清晰、整洁,不得有涂改。
格式要求:
重要公式要有编号,编号居右,公式居中。
图、表均须有编号、有名称,图的编号、名称位于图纸正下方,表的编号、名称位于表格正上方。
图面布局合理,线条均匀、字迹规范,整洁清晰。
图中各元件必须标注字母名称和相应的参数大小。
8主要参考资料
教材
课题类型
1、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试
一、控制要求:
1.系统工作受开关控制,起动开关ON则系统工作;起动开关OFF则系统停止工作。
2.控制对象有八个:
东西方向红灯两个,南北方向红灯两个,
东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个,
东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个,
东西方向左转弯绿灯两个,南北方向左转弯绿灯两个。
3.控制规律:
1)高峰时段按时序图二(见附图)运行,正常时段按时序图三(见附图)运行,晚上时段按提示警告方式运行,规律为:
东、南、西、北四个黄灯全部闪亮,其余灯全部熄灭,黄灯闪亮按亮0.4秒,暗0.6秒的规律反复循环。
2)高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。
二、课题要求:
1.按题意要求,设计方案,对主要设备选型,必须有选型计算
2.画出PLC端子接线图、控制梯形图。
3.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试。
3.完成课程设计说明书
三、答辩问题:
1.正常时段6:
30的起始时间改为5:
30,梯形图作如何改动?
2.高峰时段16:
30的起始时间改为16:
00,梯形图作如何改动?
3.正常时段东西左转弯绿灯45秒的起始时间改为40秒,梯形图作如何改动?
4.高峰时段东西左转弯绿灯55秒的起始时间改为60秒,梯形图作如何改动?
5.如何在交通控制灯起动时,校正当时的时钟?
6.设备如何选择的?
2、PLC控制变频调速系统设计与调试
一、控制要求:
1.变频调速器受0~10V输入电压控制:
0V输出频率为0HZ,对应同步转速为0r/min;
5V输出频率为50HZ,对应同步转速为1500r/min;
10V输出频率为100HZ,对应同步转速为3000r/min;
输入电压与输出频率按线性关系变化。
2.要求输出转速按下图(见附图)函数变化,请编写梯形图控制程序,并完成调试。
3.改变输出转速~时间变化函数,重复上述过程。
二、课题要求:
1.按题意要求,画出PLC端子接线图及控制梯形图。
2.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试。
3.完成课程设计说明书
三、答辩问题:
1.如何利用D/A1来输出五个斜率大于零的锯齿波(见附图)?
2.如何利用D/A1来输出六个斜率小于零的锯齿波(见附图)?
如何利用D/A2来输出三个三角波(见附图)?
4.当输出的函数波形的时间座标改为小时,梯形图作何改动?
5.当输出的函数波形的电压座标有改动,梯形图作何改动?
3、五层电梯模型PLC控制系统设计与调试
一、控制要求:
1.系统应具备:
有司机、无司机、消防三种工作模式。
2.系统应具备下列几项控制功能:
1)自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。
2)自动响应轿厢服务指令信号。
3)自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。
4)自动显示电梯运行方向。
5)具有电梯直达功能和反向最远停站功能。
3.系统提供的输入控制信号:
AYS向上行驶按钮
AYX向下行驶按钮
YSJ有/无司机选择开关
1YC一楼行程开关
2YC二楼行程开关
3YC三楼行程开关
4YC四楼行程开关
5YC五楼行程开关
A1J一楼指令按钮
A2J二楼指令按钮
A3J三楼指令按钮
A4J四楼指令按钮
A5J五楼指令按钮
AJ指令专用开关(直驶)
ZXF置消防开关
A1S一楼上召唤按钮
A2S二楼上召唤按钮
A2X二楼下召唤按钮
A3S三楼上召唤按钮
A3X三楼下召唤按钮
A4S四楼上召唤按钮
A4X四楼下召唤按钮
A5X五楼下召唤按钮
4.系统需要输出的开关控制信号:
KM开门显示
GM关门显示
MGB门关闭显示
DCS上行显示
DCX下行显示
S上行继电器(控制电动机正转)
X下行继电器(控制电动机反转)
YX运行显示
ALED七段显示器a段发光二极管
BLED七段显示器b段发光二极管
CLED七段显示器c段发光二极管
DLED七段显示器d段发光二极管
ELED七段显示器e段发光二极管
FLED七段显示器f段发光二极管
GLED七段显示器g段发光二极管
1DJA一楼指令信号登记显示
2DJA二楼指令信号登记显示
3DJA三楼指令信号登记显示
4DJA四楼指令信号登记显示
5DJA五楼指令信号登记显示
1DAS一楼上召唤信号登记显示
2DAS二楼上召唤信号登记显示
2DAX二楼下召唤信号登记显示
3DAS三楼上召唤信号登记显示
3DAX三楼下召唤信号登记显示
4DAS四楼上召唤信号登记显示
4DAX四楼下召唤信号登记显示
5DAX五楼下召唤信号登记显示
二、课题要求:
1.按题意要求,画出PLC端子接线图及控制梯形图。
2.完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序,完成调试。
3.完成课程设计说明书
三、答辩问题:
1.阐明程序设计思想及工作流程。
2.当层楼数增加,开关量输入和输出的点数将作如何变化?
3.若需要电梯只服务于奇数楼层,梯形图将作如何变换?
4.若需要电梯只服务于偶数层楼,梯形图将作如何变换?
5.若需要电梯只服务于四层及以上楼层,梯形图将作如何变换?
6.若正常运行方式作为方式A,上述3、4、5题运行方式作为方式B、方
式C、方式D,如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?
7.电梯控制中清除召唤登记的条件是什么?
8.电梯控制中清除指令登记的条件是什么?
4、自动门控制装置
一、课题内容:
1.自动门控制装置的硬件组成:
自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1(使直流电动机正转)、关门执行机构KM2(使直流电动机反转)等部件组成。
2.控制要求:
1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时,开门执行机构KM1动作,电动机正转,到达开门限位开关K3位置时,电机停止运行。
2)自动门在开门位置停留8秒后,自动进入关门过程,关门执行机构KM2被起动,电动机反转,当门移动到关门限位开关K4位置时,电机停止运行。
3)在关门过程中,当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。
4)在门打开后的8秒等待时间内,若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时,必须重新开始等待8秒后,再自动进入关门过程,以保证人员安全通过。
三、答辩问题:
1.若开门等待时间改为10秒,梯形图作何改动?
2.如光电检测开关改为有光断开、无光导通,则梯形图作何修改?
3.试分析开门与关门为何不能同时动作?
假如开、关门时同时动作会出现什么现象?
4.为防止开、关门同时动作,试在电路中设计一个保护环节。
5.可编程序控制器的控制程序为串行工作方式,继电接触器控制线路为并行工作方式,相比之下,可编程序控制器的控制结果有什么特殊性?
5、车辆出入库管理
一、课题内容:
编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:
1.入库车辆前进时,经过1#→2#传感器后计数器加1,后退时经过2#→1#传感器后计数器减1,单经过一个传感器则计数器不动作。
2.出库车辆前进时经过2#→1#传感器后计数器减1,后退时经过1#→2#传感器后计数器加1,单经过一个传感器则计数器不动作。
3.设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路,显示车库内车辆的实际数量。
变量约定:
10001---启动10006---1#传感器
10002---停止10007---2#传感器
10003---清零00001---仓库空显示
10004---=“1”入库操作
10004---=“0”出库操作
10005---=“1”前进操作
10005---=“0”后退操作
二、课题要求:
1.根据题意设计显示电路图,并按图连接。
2.画出PLCI/O端口接线图,并按图接线。
3.编制控制程序,并画出梯形逻辑图。
4.完成系统调试,实现控制要求。
5.完成课程设计说明书。
三、答辩问题:
1.LMODSOFT编程软件中的定时器指令有两个输出端,请说明这两个输出端分别实现什么时间控制?
2.现有LMODSOFT编程软件中的“DIV”指令,已知:
顶部输入等于“1”,中部输入等于“0”,顶部节点4x=40030,中部节点=5,底部节点4x=40040。
若要执行除法“17501除以5”,请问被除数应如何存放?
结果应如何存放?
3.MODICONMICROPLC的I/O编址系统对应于四种参考号,请简述这四种参考号的意义。
4.PLC中的“软继电器”与实际继电器相比,有哪些特点?
5.PLC的扫描周期包括哪些时间?
其长短主要受哪些因素影响?
6、全自动洗衣机PLC控制
一、课题内容:
全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制,并画出硬件接线图。
二、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
(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30秒
(5)开始清洗,重复
(1)~(4),清洗两遍
(6)清洗完成,报警3秒并自动停机
(7)若按下停车按扭,可手动排水(不脱水)和手动脱水(不计数)
输入点:
输出点:
启动10001低水位检测10009启动洗衣机00001
停止10002手动排水10010进水阀00002
高水位10003手动脱水10011正转及脱水00003
中水位10004反转00004
低水位10005排水00005
排空检测10006报警00006
高水位检测10007
中水位检测10008
7、基于S7-200的网络化监控系统
性能要求自己设定
主要设备:
多台S7-200、CP243网络接口设备
8、基于S7-200的恒压供水系统
性能要求自己设定
主要设备:
一台S7-200、变频器、供水模型
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