PLC課程設(shè)計任務(wù)書

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計目的與任務(wù)課程設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工

2、程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求在接到設(shè)計任務(wù)書后，按原理圖設(shè)計、工藝設(shè)計和軟件設(shè)計三方面進(jìn)行。1原理圖設(shè)計的步驟 1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計任務(wù)。2) 根據(jù)拖動要求設(shè)計主電路。3) 根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行輸入輸出分配，繪制相應(yīng)的接線圖。4) 根據(jù)照明、指示、報警等要求沒計輔助電路。5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主要內(nèi)容包括：6) 進(jìn)行必要的參數(shù)計算。7) 正確、合理地選擇各電器元器件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。8) 根據(jù)完善后的設(shè)計草圖，按電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理線路圖，按電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號要求標(biāo)注器件的項(xiàng)目代號，按絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記的要求對線路進(jìn)行統(tǒng)一編號。2

3、工藝設(shè)計步驟 1) 根據(jù)電氣設(shè)備的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器組件，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和接線圖。2) 根據(jù)電器元器件的型號、外形尺寸、安裝尺寸繪制每一組件的元件布置圖（如電器安裝板、控制面板、電源、放大器等）。3) 根據(jù)元器件布置圖及電氣原理編號繪制組件接線圖，統(tǒng)計組件進(jìn)出線的數(shù)量、編號以及各組件之間的連接方式。4) 繪制并修改工藝設(shè)計草圖后，使可按機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖。最后按設(shè)計過程和設(shè)計結(jié)果編寫設(shè)計說明書及使用說明書。要求學(xué)生能獨(dú)立完成課程設(shè)計內(nèi)容。達(dá)到本科畢業(yè)生應(yīng)具有的基本設(shè)計能力。3.軟件設(shè)計軟件設(shè)計可以采用梯形圖也可采用順序功能圖語言，按照工藝要求，

4、按步驟設(shè)計軟件。先設(shè)計流程圖，后設(shè)計軟件，最后實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試。三、課程教學(xué)的特色說明要求學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ)知識，同時具備一定的實(shí)踐設(shè)計技能，并且能夠利用PLC控制技術(shù)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計以及編程。在課程設(shè)計中，學(xué)生是主體，應(yīng)充分發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。教師的主導(dǎo)作用是引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計內(nèi)容的方法。為保證順利完成設(shè)計任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1. 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)度計劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。2. 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。3

5、. 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符號、項(xiàng)目代號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及圖樣的折疊和裝訂。4. 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。5. 應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設(shè)計任務(wù)。6. 如果條件允許，應(yīng)對自己的設(shè)計線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。四、課程設(shè)計參考題目（可以自選題目）每個班至多3個人相同的題目，但僅僅題目相同。自己開題必須提交老師同意。題目一：全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行

6、模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書。 控制要求：（1）按下啟動按鈕及水位選擇開關(guān)，注水直到高（中、 低）水位，關(guān)水（2）2s后開始洗滌（3）洗滌時，正轉(zhuǎn)30s，停2s，然后反轉(zhuǎn)30s，停2s（4）如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s（5）開始清洗，重復(fù)（2）（5），清洗兩遍（6）清洗完成，報警3s并自動停機(jī)（7）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）若要求啟動開關(guān)分為標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗，試改變有關(guān)輸入點(diǎn)，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定）題目二：十人投票機(jī)設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣

7、原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書。控制要求1運(yùn)行PLC2當(dāng)PLC運(yùn)行時，計票開關(guān)X12處于原位，計票開關(guān)=OFF，則不執(zhí)行投票計算。3當(dāng)PLC運(yùn)行時，扳動計票開關(guān)X1，計票開關(guān)=ON，開始計時，此時需在5s內(nèi)完成投票(贊成與不贊成)，請扳動X0Xl 1(如贊成：X：ON，若反對X：OFF。4X12=ON，5s后立即顯示投票結(jié)果，若顯示燈 Y0亮：表示不通過(即反對人數(shù)較多) Y1亮：表示同票(即贊成與反對人數(shù)相等) Y2亮：表示通過(即贊成人數(shù)較多)5當(dāng)投票結(jié)果顯示后，就不再接受任何信息，即使再次投票顯示燈仍不會改變其結(jié)果。6X13為復(fù)位

8、按鈕在x13歸零后，所有的顯示燈熄滅，此時可再次進(jìn)行投票：題目三： 自動洗車機(jī)控制設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂埔螅?.按下啟動按鈕，洗車機(jī)開始往右移，噴水設(shè)備開始噴水，刷子開始洗刷。2.洗車機(jī)右移到達(dá)右極限開關(guān)后，開始左移，噴水及刷子繼續(xù)工作。3.洗車機(jī)左移到達(dá)極限位置后，開始右移，噴水機(jī)及刷子停止工作，清洗機(jī)設(shè)備開始動作噴灑清洗劑。4.洗車機(jī)右移到達(dá)極限位置，開始左移，繼續(xù)噴灑清潔劑。5.洗車機(jī)左移到達(dá)極限位置，開始右移，清

9、潔劑停止噴灑，當(dāng)洗車機(jī)往右移3s后停止，刷子開始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗車機(jī)繼續(xù)右移3s，刷子又開始洗刷5s停止，洗車機(jī)繼續(xù)右移，到達(dá)右極限開關(guān)后停止，然后往左移。7.重復(fù)上面第6步，左移碰左極限開關(guān)停止。8.洗車機(jī)往右移，風(fēng)機(jī)設(shè)備動作將車吹干，碰到右極限開關(guān)時，洗車機(jī)往左移，直到碰到左極限開關(guān)，重復(fù)2次動作。洗車整個過程完成。啟動燈熄滅。9.原點(diǎn)復(fù)位設(shè)計若洗車機(jī)正在動作時發(fā)生停電或故障，則故障排除后必須使用原點(diǎn)復(fù)位，將洗車機(jī)復(fù)位到原點(diǎn)，才能做洗車全流程的動作，其動作就是按下復(fù)位按鈕，則洗車機(jī)的右移、噴水、洗刷、風(fēng)扇及清潔劑噴灑均需停止，洗車機(jī)往左移，當(dāng)洗車機(jī)到達(dá)左極限開關(guān)時，原點(diǎn)復(fù)位燈

10、亮起，表示洗車機(jī)完成復(fù)位動作。題目四： 自動售貨機(jī)的控制設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂埔螅篒自動售貨機(jī)有3個投幣孔，分別為1元、5元和10元。2售貨共有3種飲料供選擇，分別為汽水、花茶和咖啡。3如投幣總額超過銷售價格，將可由退幣鈕找回余額。4投幣總額或當(dāng)前值顯示在7段數(shù)碼管上。5投幣值等于或大于12元時，汽水指示燈亮，表示只可選擇汽水。6投幣值等于或大于15元時，汽水和花茶指示燈亮，表示只可選擇汽水和花茶。7投幣值等于或大于20

11、元時，汽水、花茶和咖啡指示燈亮，表示3種均可選擇。8按下要飲用的飲料按鈕，則相對應(yīng)的指示燈開始閃爍，3s后自動停止，表示飲料 已經(jīng)掉出。9動作停止后按退幣鈕，可以退回余額，退回金額如果大于10元，則先退10元再退1 元，如果小于10元則直接退1元的。題目五： 自動噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂埔螅河?6個閥門（噴頭），有4個選擇按鈕，如下圖所示。實(shí)現(xiàn)四種以上的自動噴泉花樣。主要內(nèi)容包括：1. 設(shè)計出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

12、、接線圖、時序圖等；2. 系統(tǒng)有啟動/停止按鈕；3. 實(shí)現(xiàn)四種以上的自動噴泉花樣控制；（自己定義）5. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計；6. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自動噴泉的控制要求。7. 電機(jī)3KW,380V題目六：裝瓶流水線的PLC控制具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂埔笥蠥1A10選瓶、裝瓶、蓋蓋、貼簽、傳送（A5-A9）、成品入庫(A10)生產(chǎn)線操作工序，用10盞燈來模擬；并有啟動/停止、移位（移位到下一工序）、復(fù)位按鈕（復(fù)位到第一

13、道工序）進(jìn)行操作，如下圖所示。采用PLC進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)自動裝瓶流水線工序控制。每5秒一道工序。工序：按下啟動按鈕，電機(jī)啟動，傳送帶開始工作，當(dāng)傳感器檢測到有空瓶（選瓶）時，傳送至裝瓶位，利用5秒時間裝瓶，傳送至蓋蓋位，蓋瓶蓋，傳送至貼標(biāo)簽位，貼標(biāo)簽，貼完標(biāo)簽，繼續(xù)傳送至成品庫。一個工作循環(huán)結(jié)束。即 A5，A1（傳送，選瓶）；A6，A2（傳送，裝瓶）；A7，A3（傳送，蓋蓋）；A8，A4（傳送，貼標(biāo)簽）；A9（傳送）；A10（入庫）； 題目七：步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計題目七： 步進(jìn)電機(jī)的控制具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選

14、擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂埔螅喝嗖竭M(jìn)電動機(jī)有三個繞組：A、B、C，正轉(zhuǎn)的順利為：A-AB-B-BC-C-CA-A；反轉(zhuǎn)的順利為：A-CA-C-BC-B-AB-A。1.要求能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。2.具有兩種轉(zhuǎn)速：#1開關(guān)閉合，則轉(zhuǎn)過一個步距角需0.5s。#2開關(guān)閉合，則轉(zhuǎn)過一個步距角需1s。3.要求步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動100個步距角后自動停止運(yùn)行。4.設(shè)置按鈕K1，每按一次K1，電動機(jī)轉(zhuǎn)動一步。 3拍工作時序 6拍工作時序題目八：七段碼數(shù)字鐘設(shè)計具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線

15、路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂迫蝿?wù)：電子鐘顯示的內(nèi)容通常有月、日、星期、時、分、秒等。本系統(tǒng)只顯示時、分、秒 ,采用七段顯示器顯示各位數(shù)字 ,顯示數(shù)值的范圍如表 1 所示。表格括號中的數(shù)字表示顯示的數(shù)字范圍。 表1 電子鐘顯示內(nèi)容與數(shù)值顯示時(023)分、秒（0059）十位個位十位個位數(shù)字1、2090509(1) 由PLC控制的大型數(shù)字電子鐘由6個7段L E D發(fā)光管組成。(2) 左邊兩個數(shù)碼管顯示023小時,中間兩個數(shù)碼管顯示0060分,后邊兩個發(fā)光二極管顯示秒(即每秒閃爍一次)。(3）顯示時、分、秒；

16、(4) 時、分、秒中間間隔的“：”用LED燈（24V）實(shí)現(xiàn)，并保持一直亮著的狀態(tài)。 (5) 開始狀態(tài)時,顯示為00:00:00,啟動以后開始計時。題目九：停車場車位控制具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂迫蝿?wù)：1.如圖示，一停車場有16車位。在入口處裝設(shè)一傳感器，檢測車輛進(jìn)入的數(shù)目。2.在出口處裝設(shè)一傳感器，檢測車輛出去的數(shù)目。出口柵欄用3.尚有車位時，入口閘欄（用電機(jī)拖動）才可以開啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚有車位。4.車位已滿時

17、，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進(jìn)入。5.用7段數(shù)碼管顯示當(dāng)前停車場共有幾部車。有車來判斷車位狀態(tài)（有無車位）升入口閘欄-車通過-降閘欄-計算車位并顯示。有車出-升出口閘欄-車通過-計算車位并顯示。題目十：輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。4.編寫課程設(shè)計說明書?？刂迫蝿?wù)：輸煤機(jī)組控制示意圖如下圖示。輸煤機(jī)組的拖動系統(tǒng)由6臺三相異步電動機(jī)M1M6和一臺磁選料器YA組成。 SB1和SB2為自動開車/停車按鈕，SB3為事故緊急停車按鈕

18、。HA為開車/停車時訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤機(jī)準(zhǔn)備起動請注意安全。HL1HL6為MlM6電動機(jī)運(yùn)行指示，HL7為手動運(yùn)行指示，HL8為緊急停車指示，HL9為系統(tǒng)運(yùn)行正常指示，HL10為系統(tǒng)故障指示。警報電鈴PB。 1.正常啟動，當(dāng)按下啟動按鈕SB1后，訊響器HA峰鳴5秒，提醒在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤機(jī)準(zhǔn)備起動請注意安全?；厥针姍C(jī)M6啟動并點(diǎn)亮HL6指示燈；10秒后，2號送煤機(jī)M5啟動并點(diǎn)亮HL5指示燈；10秒后，提升機(jī)M4啟動并點(diǎn)亮HL4指示燈；10秒后，破碎機(jī)M3啟動并點(diǎn)亮HL3指示燈；10秒后，1號送煤機(jī)M2啟動并點(diǎn)亮HL2指示燈；10秒后，給料器電機(jī)M1和磁選料器YA

19、啟動并點(diǎn)亮HL1指示燈；10秒后，系統(tǒng)運(yùn)行正常指示燈HL9點(diǎn)亮。輸煤機(jī)組正常運(yùn)行。2.正常停車，按下停止按鈕SB2后，訊響器HA峰鳴5秒，提醒在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤機(jī)準(zhǔn)備停車請注意安全。給料器電機(jī)M1和磁選料器YA停車并熄滅HL1指示燈，同時系統(tǒng)運(yùn)行正常指示燈HL9熄滅。10秒后，1號送煤機(jī)M2停車并熄滅HL2指示燈；10秒后，破碎機(jī)M3停車并熄滅HL3指示燈；10秒后，提升機(jī)M4停車并熄滅HL4指示燈；10秒后，2號送煤機(jī)M5停車并熄滅HL5指示燈；10秒后，回收電機(jī)M6停車并熄滅HL6指示燈；輸煤機(jī)組停止運(yùn)行。3.過載保護(hù)，當(dāng)輸煤機(jī)組的6臺三相異步電動機(jī)M1M6和一臺磁選料器YA發(fā)生

20、過載事，相應(yīng)的熱繼電器動作，所有電機(jī)停車，系統(tǒng)故障指示燈HL10點(diǎn)亮。電鈴PB響20秒，在故障結(jié)束之前，故障指示燈HL10一直點(diǎn)亮。直到故障結(jié)束。4.緊急停車，按下緊急停車按鈕SB3，輸煤機(jī)組的6臺三相異步電動機(jī)M1M6和一臺磁選料器YA所有電機(jī)停車，系統(tǒng)故障指示燈HL8點(diǎn)亮。電鈴PB響20秒，在故障結(jié)束之前，故障指示燈HL8一直點(diǎn)亮。直到故障結(jié)束。 5.參數(shù) 電機(jī)見圖，指示燈HL：0.25W，DC24V。 電鈴HA：8W，AC220V。題目十一 臺車呼叫控制具體的方法和步驟1.進(jìn)行總體設(shè)計規(guī)劃，合理分配I/O點(diǎn)，并繪出電氣控制線路的原理草圖。2.繪制電氣原理圖，計算并選擇電器元件。3.編寫PLC軟件清單并進(jìn)行模擬調(diào)試。 4.編寫課程設(shè)計說明書。 工藝過程與控制要求： 一部電動運(yùn)輸車供8個加工點(diǎn)使用。臺車的控制要求如下： PLC上電后，車停在某個工位，若無用車呼叫(下稱呼車)時，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。某工作人員按本工位的呼車按鈕呼車時，各工位的指示燈均滅，此時別的工位呼車無效。如停車位呼車時，臺車不動，呼車工位號大于停車位時，臺車自動向高位行駛，當(dāng)呼車位號小于停車位號時