電氣控制技術(shù)及CAD綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、20132014學(xué)年第一學(xué)期電氣控制技術(shù)及cad綜合課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)課題1. 花式噴水池裝置plc控制2.全自動(dòng)洗衣機(jī)plc控制設(shè)計(jì)3.搶答器plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)5.某工件傳送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.電鍍生產(chǎn)線控制7.基于plc的x62w萬能銑床電氣控制8. 大、小球分揀傳送9. 物業(yè)供水系統(tǒng)水泵二、設(shè)計(jì)目的及要求1進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用能力。2具備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和基本技能問題。3掌握實(shí)際問題的分析能力和解決能力。4培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力。5培養(yǎng)書寫技術(shù)報(bào)告的能力。三、設(shè)計(jì)任務(wù)見附件一。四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排（共3周）序號(hào)具 體 內(nèi)

2、 容時(shí)間(天)11分組和布置設(shè)計(jì)任務(wù)2介紹課題內(nèi)容，補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)12學(xué)習(xí)s7-200/300 及其編程軟件的使用13學(xué)習(xí)電氣cad 軟件341i/o分配及plc外部接線圖繪制。2程序設(shè)計(jì)。55電氣控制原理圖、元件表等繪制36編寫設(shè)計(jì)說明書、驗(yàn)收2五、答辯與成績?cè)u(píng)定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。1.能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)，答辯良好，并有一定創(chuàng)新的為優(yōu)秀。2.能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)，答辯通過的為良好3.能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)為中等。4.經(jīng)老師和同學(xué)幫助能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)為及格。5.缺勤較多且不能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)為不及格。六、設(shè)計(jì)參考書1王兆明電氣控制與plc技術(shù) 清華大學(xué)出版社2宋德玉可編程序控制

3、器原理及及其應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 冶金工業(yè)出版社3其它資料：s7-200/300系統(tǒng)手冊(cè)等。4劉涳常用低壓電器與可編程序控制器 西安電子科技大學(xué)出版社撰稿人教研室主任教學(xué)院長簽名肖東岳日期2013-11-2020132014學(xué)年第一學(xué)期電氣控制技術(shù)及cad綜合課程設(shè)計(jì)實(shí)施方案一、設(shè)計(jì)課題1. 花式噴水池裝置plc控制2.全自動(dòng)洗衣機(jī)plc控制設(shè)計(jì)3.搶答器plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)5.某工件傳送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.電鍍生產(chǎn)線控制7.基于plc的x62w萬能銑床電氣控制8. 大、小球分揀傳送9. 物業(yè)供水系統(tǒng)水泵二、設(shè)計(jì)目的及要求 要求學(xué)生在理解電氣控制原理的基礎(chǔ)上能夠熟練應(yīng)用p

4、lc指令，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，邏輯設(shè)計(jì)法或順序功能圖表法，設(shè)計(jì)控制程序梯形圖，完成設(shè)計(jì)報(bào)告的書寫。在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念，通過較為完整的工程實(shí)踐訓(xùn)練，為全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)及增強(qiáng)工作適應(yīng)能力打下一定的基礎(chǔ)。三、指導(dǎo)老師及實(shí)施對(duì)象 肖東岳 熊雷 張鳳蕊 該方案適用于119711班，共61人。四、時(shí)間、進(jìn)度及地點(diǎn)安排時(shí)間：第16-18周進(jìn)度：1. 布置任務(wù)，分組；補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)。（16周一、）2. 學(xué)習(xí)plc等相關(guān)資料并進(jìn)行相應(yīng)的控制設(shè)計(jì)練習(xí)。（16周二）3. 學(xué)習(xí)電氣cad 軟件. （16周三、四、五）4. i/o分配及plc外部接線圖繪制，梯形圖設(shè)計(jì)（17周）5.

5、電氣控制原理圖、元件選擇及元件表繪制等（18周一、二、三）6. 書寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告、驗(yàn)收。（18周四、五）地點(diǎn)：電機(jī)測控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（4603）和電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室（4717）五、課程設(shè)計(jì)成績考核辦法1.課程設(shè)計(jì)的成績?cè)u(píng)定分為以下三個(gè)方面，具體如下：學(xué)生考勤：30；設(shè)計(jì)及答辯：40；報(bào)告撰寫：30；2.課程設(shè)計(jì)的成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個(gè)檔次。能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)，答辯良好，并有一定創(chuàng)新的為優(yōu)秀；能夠圓滿完成設(shè)計(jì)任務(wù)，答辯通過的為良好；能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)為中等；經(jīng)老師和同學(xué)幫助能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)為及格；缺勤較多且不能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)為不及格?？记诔煽?yōu)闊o故曠課一次降一級(jí)，無故曠課三次為零

6、。撰稿人教研室主任教學(xué)院長簽名肖東岳日期2013-11-20附件一20122013學(xué)年第一學(xué)期電氣控制技術(shù)及cad綜合課程設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)題目一 花式噴水池裝置plc控制一、 控制要求1、花式噴水池示意圖 圖a中4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為中環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。圖b中的選擇開關(guān)可有4種選擇，可分別用4個(gè)開關(guān)模擬實(shí)現(xiàn)；單步/連續(xù)開關(guān)為“1”= 單步，“0”= 連續(xù)，其他為單一功能開關(guān)。2、控制要求：(1)水池控制電源開關(guān)接通后，按下啟動(dòng)按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關(guān)”和“單步/連續(xù)”開關(guān)來決定。（2）“單步/連續(xù)”開關(guān)在單步位置時(shí)，噴

7、水池只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；在連續(xù)位置時(shí)，噴水池反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。(3)方式選擇開關(guān)用以選擇噴水池的噴水花樣，14號(hào)噴水管的工作方式選擇如下：a）選擇開關(guān)在位置“1”按下啟動(dòng)按鈕后，4號(hào)噴水，延時(shí)2s，3號(hào)噴水，再延時(shí)2s，2號(hào)噴水，再延時(shí)2s，1號(hào)噴水，接著一起噴水15s為一個(gè)循環(huán)。b）選擇開關(guān)在位置“2”按下啟動(dòng)按鈕后，1號(hào)噴水，延時(shí)2s，2號(hào)噴水，再延時(shí)2s，3號(hào)噴水，再延時(shí)2s，4號(hào)噴水，接著一起噴水30s為一個(gè)循環(huán)。c) 選擇開關(guān)在位置“3”按下啟動(dòng)按鈕后，1、3號(hào)同時(shí)噴水，延時(shí)3s后，2、4號(hào)同時(shí)噴水，1、3號(hào)停止噴；交替運(yùn)行5次后，再14號(hào)全部噴水30s為一個(gè)循環(huán)。d）選擇開關(guān)在位置“4”按

8、下啟動(dòng)按鈕后，噴水池14號(hào)水管的工作順序?yàn)椋?234按順序延時(shí)2s噴水，然后一起噴水30s后，1、2、3和4號(hào)水管分別延時(shí)2s停水，再等待1s，由4321反序分別延時(shí)2s噴水，然后再一起噴水30s為一個(gè)循環(huán)。（4） 不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲(chǔ)器復(fù)位。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制plc應(yīng)用程序（i/o編址及工作框圖、i/o端子接線圖等）。3）借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試。4) 編寫設(shè)計(jì)說明書。計(jì)題目二 全自動(dòng)洗衣機(jī)plc控制設(shè)計(jì)一.控制要求：（1） 按下啟動(dòng)按扭及

9、水位選擇開關(guān)，開始進(jìn)水直到高（中、低）水 位，關(guān)水（2）2秒后開始洗滌（低速）（3）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒（4） 如此循環(huán)5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水（高速）20秒。（5） 開始清洗，重復(fù)（1）（4），清洗兩遍。（6） 清洗完成，報(bào)警10秒(頻率1hz)并自動(dòng)停機(jī)（7） 若按下停車按扭，可手動(dòng)排水（不脫水）和手動(dòng)脫水（不計(jì)數(shù)）二、完成：1.、主要元器件型號(hào)的選擇。2、通過列表給輸入/輸出信號(hào)分配元件號(hào)。表中體現(xiàn)各信號(hào)的意義和符號(hào)。3、設(shè)計(jì)plc的外部硬件接線圖及其他電器原理圖。4、電器元件布置圖。5、電器安裝接線圖。6、設(shè)計(jì)梯形圖程序7、設(shè)計(jì)說明書。8、

10、其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。設(shè)計(jì)題目三 搶答器plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一控制要求1）搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕s0 s7表示。2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān)s，該開關(guān)由主持人控制。3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在led數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4）搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)開始鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲

11、響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。5）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6）如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行搶答器plc控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制搶答器plc控制應(yīng)用程序。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明。 基于plc的搶答器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 plc控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及

12、參考手冊(cè)。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。設(shè)計(jì)題目四 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)一控制要求(1) 為簡化機(jī)床傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)采用多臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。(2) 主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及其變速機(jī)構(gòu)均在主軸箱內(nèi)，由一臺(tái)主電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。(3) 為了適應(yīng)多種加工方式的要求，主軸的旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均有較大的調(diào)速范圍，由機(jī)械變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。(4) 加工螺紋時(shí)，要求主軸能正、反向旋轉(zhuǎn)，采用機(jī)械方法來實(shí)現(xiàn)。因此，主電動(dòng)機(jī)只需單向旋轉(zhuǎn)，可直接起動(dòng)，不需要制動(dòng)。5) 搖臂的升降由升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能正、反向旋轉(zhuǎn)，采用籠型異步電動(dòng)機(jī)?？芍苯悠饎?dòng)，

13、不需要調(diào)速和制動(dòng)。(6) 內(nèi)外立柱、主軸箱與搖臂的夾緊與松開，是通過控制電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)液壓泵送出不同流向的壓力油，推動(dòng)活塞、帶動(dòng)菱形塊動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。因此拖動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)要求正、反向旋轉(zhuǎn)，采用點(diǎn)動(dòng)控制。(7) 搖臂鉆床主軸箱、立柱的夾緊與松開由一條油路控制，且同時(shí)動(dòng)作。而搖臂的夾緊、松開是與搖臂升降工作連成一體，由另一條油路控制。兩條油路哪一條處于工作狀態(tài)，是根據(jù)工作要求通過控制電磁閥操縱。液壓泵電動(dòng)機(jī)采用點(diǎn)動(dòng)控制。(8) 根據(jù)加工需要，操作者可以手控操作冷卻泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。 (9) 必要的聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)。(10) 機(jī)床安全照明及信號(hào)指示電路。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行搖臂鉆床

14、電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制搖臂鉆床控制plc應(yīng)用程序。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)題目五 某工件傳送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、 控制要求機(jī)械手起始點(diǎn)位于q地，工作時(shí)可將工件從s地取起，將工件翻轉(zhuǎn)后放至a地，周而復(fù)始完成每個(gè)工件的翻轉(zhuǎn)，機(jī)械手的動(dòng)作步驟如下：q地s地（左轉(zhuǎn)）抓取工件a地（右轉(zhuǎn)）放置工件返回s地（左轉(zhuǎn)）; 在a、b、c三處各有一光電開關(guān)以檢測工件，當(dāng)工件由機(jī)械手放置于a處時(shí)，傳送帶啟動(dòng)，將工件送至b處，b處推桿動(dòng)作，將工件推至1#滑槽。當(dāng)工件數(shù)量滿6個(gè)時(shí)，b推桿停止工作，由工人裝箱打包。隨后再來工件將傳送至c處，c處推桿動(dòng)作將工

15、件推至2#滑槽，當(dāng)工件數(shù)量滿6個(gè)時(shí)，c推桿停止工作，由工人裝箱打包。再來工件重新推至1#滑槽。依次輪換，重復(fù)執(zhí)行。顯示屏統(tǒng)計(jì)裝箱總數(shù)。傳送帶由一臺(tái)異步電機(jī)拖動(dòng)，為使傳送平穩(wěn)，電機(jī)以15hz頻率低速運(yùn)行。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制plc控制應(yīng)用程序。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)題目六 電鍍生產(chǎn)線控制一、 控制要求1. 總體控制要求：電鍍生產(chǎn)線采用專用行車架，行車架上裝有可升降的吊鉤，行車和吊鉤各有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，行車進(jìn)退和吊鉤升降由限位開關(guān)控制，線定為三槽位，依次完成酸洗、電鍍、清洗過程。2. 工作過程

16、為：啟動(dòng)后，吊鉤由下向上移動(dòng)，遇到上限位后，行車從左向右移動(dòng)，到3號(hào)限位開關(guān)后（中間遇到1號(hào)和2號(hào)限位開關(guān)不響應(yīng)）停止，吊鉤下降，碰到下限位開關(guān)后停止，工件放入鍍槽，酸洗10秒后，吊鉤上升，遇到上限位開關(guān)后停止，停放15秒后，行車左行，在2號(hào)限位開關(guān)剛好彈起時(shí)，停止，吊鉤下降，遇到下限位開關(guān)后，停止，電鍍20秒后，吊鉤上升，遇到上限位開關(guān)，停10秒，接著左行，在1號(hào)限位開關(guān)彈起時(shí)，吊鉤下降，遇到下限位后停止，放入清水槽清洗10秒，吊鉤上升，遇到上限位后停8秒，行車接著左行，左行1秒下降。3. 中間過程由發(fā)光二極管點(diǎn)亮指示，限位開關(guān)由鈕子開關(guān)模擬，需手動(dòng)。4. 合上自動(dòng)開關(guān)，則系統(tǒng)開始自動(dòng)運(yùn)行。

17、5. 啟動(dòng)前，左限位開關(guān)撥到上面，行車處于原點(diǎn)位置二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制plc控制應(yīng)用程序。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)題目七 基于plc的x62w萬能銑床電氣控制一、 控制要求1. 分析控制對(duì)象，確定控制要求。仔細(xì)閱讀與分析x62w萬能銑床的電路圖，確定各電機(jī)及指示燈的控制要求。機(jī)床對(duì)電氣線路的主要要求2. 機(jī)床要求有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，分別稱為主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)。3. 由于加工時(shí)有順銑和逆銑兩種，所以要求主軸電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)及在變速時(shí)能瞬時(shí)沖動(dòng)一下，以利于齒輪的嚙合，并要求還能制動(dòng)停車

18、和實(shí)現(xiàn)兩地控制。 4. 工作臺(tái)的三種運(yùn)動(dòng)形式六個(gè)方向的移動(dòng)是依靠機(jī)械的方法來達(dá)到的，對(duì)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)要求能正反轉(zhuǎn)，且要求縱向、橫向、垂直三種運(yùn)動(dòng)形式相互間應(yīng)有聯(lián)鎖，以確保操作安全。同時(shí)要求工作臺(tái)進(jìn)給變速時(shí)，電動(dòng)機(jī)也能瞬間沖動(dòng)、快速進(jìn)給及兩地控制等要求。5. 冷卻泵電動(dòng)機(jī)只要求正轉(zhuǎn)。6. 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)與主軸電動(dòng)機(jī)需實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電動(dòng)的聯(lián)鎖控制，即主軸工作后才能進(jìn)行進(jìn)給。7. 熔斷器fu1作機(jī)床總短路保護(hù)，也兼作m1的短路保護(hù)；fu2作為m2、m3及控制變壓器tc、照明燈el的短路保護(hù)；熱繼電器fr1、fr2、fr3分別作為m1、m2、m3的過載保護(hù)。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)硬件

19、電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制搖臂鉆床控制plc應(yīng)用程序。3) 編寫設(shè)計(jì)說明書，設(shè)計(jì)題目八 大、小球分揀傳送一、 控制要求1、 大、小球分揀傳送機(jī)械示意圖 2、控制要求：（1）機(jī)械臂起始位置在機(jī)械原點(diǎn)（見圖），為左限、上限并有顯示。（2）有起動(dòng)按鈕和停止按鈕控制運(yùn)行，設(shè)停止時(shí)機(jī)械臂必須已回到原點(diǎn)。（3）起動(dòng)后，機(jī)械臂動(dòng)作順序?yàn)椋合陆滴蛏仙ㄖ辽舷蓿┯倚校ㄖ劣蚁蓿┫陆滇尫派仙ㄖ辽舷蓿┳笮蟹祷兀ㄖ猎c(diǎn)）。（4）機(jī)械臂右行時(shí)有小球右限（ls4）和大球右限（ls5）之分；下降時(shí)，當(dāng)電磁鐵壓著大球時(shí)，下限開關(guān)ls2斷開（=“0” ）；壓著小球時(shí)，下限開關(guān)ls2接通（=“1” ）。二設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)