10級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(李正亮)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書課題編號(hào)J2012-005指導(dǎo)教師李正亮課題名稱PLC在數(shù)控機(jī)床上的改造與應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容任務(wù)要求說明設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：（一）選題的目的、意義：近年來可編程序控制器（PLC）以及變頻調(diào)速技術(shù)日益發(fā)展，性能價(jià)格比日益提高， 并在機(jī)械、冶金、制造、化工、紡織等領(lǐng)域得以普及和應(yīng)用。為滿足溫度、速度、 流量等工藝變量的控制要求，常常要對(duì)這些模擬量進(jìn)行控制，PLC模擬量控制模塊的使用也日益廣泛。通常情況下，變頻器的速度調(diào)節(jié)可采用鍵盤調(diào)節(jié)或電位器調(diào)節(jié)方式，但是，在速度要求根據(jù)工藝而變化時(shí)，僅利用上述兩種方式則不能滿足生產(chǎn)控制要求，因此，我們須利用 PLC靈活編程及控制的功能，實(shí)現(xiàn)速度因工

2、 藝而變化，從而保證產(chǎn)品的合格率.（二）設(shè)計(jì)課題描述：1、PLC包括許多的特殊功能模塊，而模擬量模塊則是其中的一種。它包括數(shù)模 轉(zhuǎn)換模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。例如數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可將一定的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的模 擬量（電壓或電流）輸出，這種轉(zhuǎn)換具有較高的精度。2、 設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)或?qū)σ粋€(gè)已有的設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)，常常會(huì)需要對(duì)電機(jī)的速 度進(jìn)行控制，利用PLC的模擬量控制模塊的輸出來對(duì)變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制3、系統(tǒng)中PLC模擬量控制變頻調(diào)速需要解決的主要問題（1）模擬量模塊輸出信號(hào)的選擇通過對(duì)模擬量模塊連接端子的選擇，可以得到兩種信號(hào)，010V或05V電壓信號(hào)以及420mA電流信號(hào)。這里我們選擇 05V的電壓信號(hào)進(jìn)

3、行控制。（2）模擬量模塊的增益及偏置調(diào)節(jié)模塊的增益可設(shè)定為任意值。然而，如果要得到最大12位的分辨率可使用 04000。如圖3,我們采用04000的數(shù)字量對(duì)應(yīng)05V的電壓輸出。當(dāng)然，我們 可對(duì)模塊進(jìn)行偏置調(diào)節(jié)，例如數(shù)字量 04000對(duì)應(yīng)420mA時(shí)。3）模擬量模塊與PLC的通訊對(duì)于與FX2N系列PLC的連接編程主要包括不同通道數(shù)模轉(zhuǎn)換的執(zhí)行控制， 數(shù)字控制量寫入FX2N-2DA等等。而最重要的則是對(duì)緩沖存儲(chǔ)器（BFM）的設(shè)置。通 過對(duì)該模塊的認(rèn)識(shí)，BFM勺定義如附表。（4）控制系統(tǒng)編程4）程序中的K0為該數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的位置地址，在本控制系統(tǒng)中只用了一塊模 塊，因此為K0,假如因?yàn)楣に囈罂刂葡?/p>

4、統(tǒng)還要再增加一塊模塊，則新增模塊在 編程時(shí)只要將K0改為K1即可。（5）變頻器主要參數(shù)的設(shè)置根據(jù)控制要求，設(shè)置變頻器的運(yùn)行模式為外部運(yùn)行模式，運(yùn)行頻率為外部運(yùn)行頻 率設(shè)定方式，Pr.79=2;模擬頻率輸入電壓信號(hào)為05V,所以，Pr.73=0;其余參數(shù) 根據(jù)電機(jī)功率、額疋電壓、負(fù)載等情況進(jìn)行設(shè)疋。(三、設(shè)F計(jì)I說明書應(yīng)土描】述的內(nèi)容：課丿題編號(hào)LC及2、控制柜其他元?dú)饧x型012-006頻器的參數(shù)設(shè)面卡板及內(nèi)部布置設(shè)F計(jì)f定指導(dǎo)以及變頻器的線路連李接正亮3、進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序5、模擬調(diào)試并運(yùn)行(四)、編寫設(shè)計(jì)說明書：其內(nèi)容應(yīng)包括：(1) 設(shè)計(jì)過程及相關(guān)說明(2) 控制系統(tǒng)布

5、置圖、電路圖、梯形圖(3) PLC控制程序(梯形圖、語(yǔ)句表)(4) 電器元件明細(xì)表(5) 參考資料目錄(6) 其他認(rèn)為需要說明的問題設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：（一）選題的目的、意義：訓(xùn)練正確地應(yīng)用單片機(jī)，培養(yǎng)解決工業(yè)控制，工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域具體問題的能力； 學(xué)生通過所做課題,熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制的過程，軟硬件設(shè)計(jì)的工作方 法，工作內(nèi)容,工作步驟;對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，例如組成系統(tǒng)、編程、調(diào)試、 繪圖等，使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力和分析問題，解決問題的能力。（二）設(shè)計(jì)課題描述：1顯示準(zhǔn)確的北京時(shí)間（時(shí)、分、秒），可用24小時(shí)制式；2、隨時(shí)可以調(diào)校時(shí)間。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容任務(wù)要求說明3、增加公歷日

6、期顯示功能（年、月、日），年號(hào)只顯示最后兩位；4、隨時(shí)可以調(diào)校年、月、日；5、允許通過轉(zhuǎn)換功能鍵轉(zhuǎn)換顯示時(shí)間或日期。硬件方案：顯示器采用6位LED數(shù)碼管（共陽(yáng)），可分別顯示時(shí)間或日期；（通過KB鍵可切 換）顯示器的驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)態(tài)掃描電路形式，以達(dá)到簡(jiǎn)化電路的目的。但要注意所需 的驅(qū)動(dòng)電流比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)時(shí)要大，因此要增加驅(qū)動(dòng)電路?？刹捎?4LS244或者晶體管；其中74IS244是用來驅(qū)動(dòng)段選碼，晶體管是驅(qū)動(dòng)位選碼（三）設(shè)計(jì)說明書應(yīng)描述的內(nèi)容：1元?dú)饧x型2、控制柜面板及內(nèi)部布置設(shè)計(jì)3、進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)4、設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制程序5、模擬調(diào)試并運(yùn)行6、編寫設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括：（1）設(shè)計(jì)過程及相關(guān)說明（2）

7、控制系統(tǒng)布置圖、電路圖（3）控制程序(4) 電器元件明細(xì)表(5) 參考資料目錄(6) 其他認(rèn)為需要說明的問題課丿題編號(hào)J2012-007指導(dǎo)教師李正亮課題名稱變頻器在離心機(jī)上的應(yīng)用設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：（一）選題的目的、意義：隨著工業(yè)科技的發(fā)展，工程型變頻器在機(jī)械設(shè)備上運(yùn)用越來越廣泛。 利用變 頻器來控制電機(jī)的運(yùn)行，使電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，限制電機(jī)的起動(dòng)電流，在保證設(shè)備正 常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，更好的保護(hù)電機(jī)。通過對(duì)離心機(jī)機(jī)械特性和變頻器的性能的分 析，設(shè)計(jì)出離心變頻器改造方案，合理選擇變頻器型號(hào)，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況調(diào) 整設(shè)定變頻器參數(shù)，改造控制電路，使變頻器在離心機(jī)得到成功應(yīng)用，有效解決 了離心機(jī)電機(jī)起動(dòng)

8、頻繁，電機(jī)易燒毀的弊病。在延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的同時(shí)，提高 了工作效率。3:（二）設(shè)計(jì)課題描述：:離心機(jī)是化工行業(yè)主要設(shè)備之一，它主要通過離心力作用將固液分離,一般由洗網(wǎng)、進(jìn)料、脫水、洗料、干燥和卸料等幾個(gè)部分組成?；竟ぷ髟頌椋捍?1分離的物料通過進(jìn)料口加入高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后，依靠離心轉(zhuǎn)鼓高速運(yùn)行時(shí) j 產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力將物料通過濾布（濾網(wǎng)）分離，分離出的液態(tài)物質(zhì)通過出液口 匚 進(jìn)行排放或回收，固態(tài)留在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部。甩干一定時(shí)間后對(duì)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾餅進(jìn) :行洗滌，并將洗滌液濾出。洗滌液濾出后進(jìn)入干燥工序，干燥結(jié)束后開始刮料， L固態(tài)物質(zhì)被排出。；離心機(jī)主電機(jī)功率為45KV，采用星-角啟動(dòng)方式。

9、因?yàn)殡x心機(jī)起動(dòng)力矩和慣性j都較大，以往的控制是電機(jī)星-角啟動(dòng)，電機(jī)通過六條皮帶帶動(dòng)回轉(zhuǎn)體運(yùn)轉(zhuǎn)， 電機(jī) 上的皮帶輪內(nèi)裝有摩擦式離心離合器，使機(jī)器起動(dòng)平穩(wěn)。因?yàn)樯a(chǎn)介質(zhì)及工藝的 要求，每班（8小時(shí)）需停車清洗濾布4次，造成電機(jī)起動(dòng)頻繁。電機(jī)星-角起動(dòng) 時(shí)間每次需要180秒，起動(dòng)電流為電機(jī)額定電流的 2倍，如此大的起動(dòng)電流及頻 繁的起動(dòng)極易造成電機(jī)溫升高、絕緣老化快從而燒毀電機(jī)，同時(shí)因?yàn)樨?fù)荷及離合 器等方面的原因也極易造成電機(jī)起動(dòng)困難，利用變頻器來控制電機(jī)的運(yùn)行，使電 機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，限制電機(jī)的起動(dòng)電流，在保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，更好的保護(hù) 電機(jī)。（三）設(shè)計(jì)說明書應(yīng)描述的內(nèi)容：1、變頻器選型，變頻器的

10、參數(shù)設(shè)定，以及變頻器的線路連接。2、控制柜3、進(jìn)行硬4、設(shè)計(jì)相5、模擬調(diào)面板及內(nèi)部布置設(shè)計(jì)【件電路設(shè)計(jì)應(yīng)的控制程序、r> 、/、k z*課丿題編號(hào)編寫亍設(shè)計(jì)說明書J2012-008指導(dǎo)教師李正亮其內(nèi)容應(yīng)包括：（1）設(shè)計(jì)過程及相關(guān)說明（2）控制系統(tǒng)布置圖、電路圖（3）電器元件明細(xì)表（4）參考資料目錄（5）其他認(rèn)為需要說明的問題課題名稱煤氣泄漏報(bào)警器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：（一）選題的目的、意義：煤氣泄漏報(bào)警器就是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種典型應(yīng)用，要求能夠檢測(cè)一氧化 碳?xì)怏w濃度，并且在氣體濃度超過給定值時(shí)能采取相關(guān)措施。因?yàn)橐谎趸贾卸?是家庭小區(qū)以及礦工企業(yè)常見事故，給人們生命財(cái)產(chǎn)安全帶來

11、了極大的危害。為 了能減少事故的發(fā)生，提醒人們注意，迫切需要一氧化碳報(bào)警設(shè)備。隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，面對(duì)各種檢測(cè)對(duì)象和大量的測(cè)試點(diǎn)，需 要利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測(cè)量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī) 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)控。而此時(shí)采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)一氧化碳報(bào)警不僅具有 米集控制方便、簡(jiǎn)單、靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提咼米集點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)，從 而大大提高系統(tǒng)的可利用性。:（二）設(shè)計(jì)課題描述：E燃?xì)鈭?bào)警器可分為可燃?xì)怏w檢漏儀 （簡(jiǎn)稱“檢漏儀”）,可燃?xì)怏w報(bào)警控制器（簡(jiǎn)稱“控制器”）、可燃?xì)怏w探測(cè)器（簡(jiǎn)稱“探測(cè)器”）、家用可燃?xì)怏w報(bào)警器 :（簡(jiǎn)稱“報(bào)警器”）四大系列產(chǎn)品。報(bào)警器為居

12、民家庭用的燃?xì)鈭?bào)警器，一般安裝 J在廚房，遇燃?xì)庑孤r(shí)，報(bào)警器可發(fā)出聲光報(bào)警，或同時(shí)伴有數(shù)字顯示，同時(shí)聯(lián) 匚 動(dòng)外部設(shè)備。有的報(bào)警器可自動(dòng)開啟排風(fēng)扇，把燃?xì)馀懦鍪彝?。有的?bào)警器在報(bào) '警時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉燃?xì)忾y門，以防燃?xì)饫^續(xù)泄漏。燃?xì)鈭?bào)警器的核心是氣體傳感器， 俗稱“電子鼻”。當(dāng)氣體傳感器遇到燃?xì)鈺r(shí)，傳感器電阻隨燃?xì)鉂舛榷兓?，隨 1 之產(chǎn)生電信號(hào)，供燃?xì)鈭?bào)警器后級(jí)線路處理。經(jīng)過電子線路處理變成濃度成比例 1變化的電壓信號(hào)，由線性電路加以補(bǔ)償，使信號(hào)線性化，經(jīng)微機(jī)處理、邏輯分析， !輸出各種控制信號(hào)，即當(dāng)燃?xì)鉂舛冗_(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，燃?xì)鈭?bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并可顯示燃?xì)鉂舛然騿?dòng)外部聯(lián)運(yùn)設(shè)備（如排風(fēng)扇、電磁閥）。選擇一款優(yōu)質(zhì)的燃?xì)鈭?bào)警器，首先要選擇質(zhì)量過關(guān)的傳感器。質(zhì)量不過關(guān)的 傳感器，一般16個(gè)月性能就下降，因而失去報(bào)警器的安全性，出現(xiàn)不報(bào)警或誤報(bào) 警現(xiàn)象，而一種好的傳感器可連續(xù)使用十幾年，特性也不會(huì)有什么變化。但是， 報(bào)警器中的其它電子元件的壽命都是有限，先進(jìn)國(guó)家也規(guī)定燃?xì)鈭?bào)警器的有效期 最多為五年。報(bào)警器都存在著檢測(cè)誤差，只要當(dāng)著誤差降低在5沖內(nèi)這個(gè)報(bào)警器才符合使 用要求。這就要求了一氧化碳傳感器性能必須符合這個(gè)條件，高精度的傳感器是