10級畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書(李正亮)

1、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書課題編號J2012-005指導(dǎo)教師李正亮課題名稱PLC在數(shù)控機床上的改造與應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計論文內(nèi)容任務(wù)要求說明設(shè)計的內(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，性能價格比日益提高， 并在機械、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，常常要對這些模擬量進行控制，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，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)計一個控制系統(tǒng)或?qū)σ粋€已有的設(shè)備進行改造時，常常會需要對電機的速 度進行控制，利用PLC的模擬量控制模塊的輸出來對變頻器實現(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的選擇通過對模擬量模塊連接端子的選擇，可以得到兩種信號，010V或05V電壓信號以及420mA電流信號。這里我們選擇 05V的電壓信號進

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)字量對應(yīng)05V的電壓輸出。當(dāng)然，我們 可對模塊進行偏置調(diào)節(jié)，例如數(shù)字量 04000對應(yīng)420mA時。3）模擬量模塊與PLC的通訊對于與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。而最重要的則是對緩沖存儲器（BFM）的設(shè)置。通 過對該模塊的認識，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,假如因為工藝要求控制系

4、統(tǒng)還要再增加一塊模塊，則新增模塊在 編程時只要將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)置變頻器的運行模式為外部運行模式，運行頻率為外部運行頻 率設(shè)定方式，Pr.79=2;模擬頻率輸入電壓信號為05V,所以，Pr.73=0;其余參數(shù) 根據(jù)電機功率、額疋電壓、負載等情況進行設(shè)疋。(三、設(shè)F計I說明書應(yīng)土描】述的內(nèi)容：課丿題編號LC及2、控制柜其他元氣件選型012-006頻器的參數(shù)設(shè)面卡板及內(nèi)部布置設(shè)F計f定指導(dǎo)以及變頻器的線路連李接正亮3、進行硬件電路設(shè)計4、設(shè)計相應(yīng)的控制程序5、模擬調(diào)試并運行(四)、編寫設(shè)計說明書：其內(nèi)容應(yīng)包括：(1) 設(shè)計過程及相關(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、語句表)(4) 電器元件明細表(5) 參考資料目錄(6) 其他認為需要說明的問題設(shè)計的內(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，培養(yǎng)解決工業(yè)控制，工業(yè)檢測等領(lǐng)域具體問題的能力； 學(xué)生通過所做課題,熟悉單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制的過程，軟硬件設(shè)計的工作方 法，工作內(nèi)容,工作步驟;對學(xué)生進行基本技能訓(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)系實際，提高動手能力和分析問題，解決問題的能力。（二）設(shè)計課題描述：1顯示準確的北京時間（時、分、秒），可用24小時制式；2、隨時可以調(diào)校時間。畢業(yè)設(shè)計論文內(nèi)容任務(wù)要求說明3、增加公歷日

6、期顯示功能（年、月、日），年號只顯示最后兩位；4、隨時可以調(diào)校年、月、日；5、允許通過轉(zhuǎn)換功能鍵轉(zhuǎn)換顯示時間或日期。硬件方案：顯示器采用6位LED數(shù)碼管（共陽），可分別顯示時間或日期；（通過KB鍵可切 換）顯示器的驅(qū)動采用動態(tài)掃描電路形式，以達到簡化電路的目的。但要注意所需 的驅(qū)動電流比靜態(tài)驅(qū)動時要大，因此要增加驅(qū)動電路?？刹捎?4LS244或者晶體管；其中74IS244是用來驅(qū)動段選碼，晶體管是驅(qū)動位選碼（三）設(shè)計說明書應(yīng)描述的內(nèi)容：1元氣件選型2、控制柜面板及內(nèi)部布置設(shè)計3、進行硬件電路設(shè)計4、設(shè)計相應(yīng)的控制程序5、模擬調(diào)試并運行6、編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括：（1）設(shè)計過程及相關(guān)說明（2）

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

8、頻繁，電機易燒毀的弊病。在延長設(shè)備使用壽命的同時，提高 了工作效率。3:（二）設(shè)計課題描述：:離心機是化工行業(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)、進料、脫水、洗料、干燥和卸料等幾個部分組成?；竟ぷ髟頌椋捍?1分離的物料通過進料口加入高速旋轉(zhuǎn)的離心機轉(zhuǎn)鼓后，依靠離心轉(zhuǎn)鼓高速運行時 j 產(chǎn)生的強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 進行排放或回收，固態(tài)留在離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部。甩干一定時間后對轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的濾餅進 :行洗滌，并將洗滌液濾出。洗滌液濾出后進入干燥工序，干燥結(jié)束后開始刮料， L固態(tài)物質(zhì)被排出。；離心機主電機功率為45KV，采用星-角啟動方式。

9、因為離心機起動力矩和慣性j都較大，以往的控制是電機星-角啟動，電機通過六條皮帶帶動回轉(zhuǎn)體運轉(zhuǎn)， 電機 上的皮帶輪內(nèi)裝有摩擦式離心離合器，使機器起動平穩(wěn)。因為生產(chǎn)介質(zhì)及工藝的 要求，每班（8小時）需停車清洗濾布4次，造成電機起動頻繁。電機星-角起動 時間每次需要180秒，起動電流為電機額定電流的 2倍，如此大的起動電流及頻 繁的起動極易造成電機溫升高、絕緣老化快從而燒毀電機，同時因為負荷及離合 器等方面的原因也極易造成電機起動困難，利用變頻器來控制電機的運行，使電 機起動平穩(wěn)，限制電機的起動電流，在保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提下，更好的保護 電機。（三）設(shè)計說明書應(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、進行硬4、設(shè)計相5、模擬調(diào)面板及內(nèi)部布置設(shè)計【件電路設(shè)計應(yīng)的控制程序、r> 、/、k z*課丿題編號編寫亍設(shè)計說明書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）電器元件明細表（4）參考資料目錄（5）其他認為需要說明的問題課題名稱煤氣泄漏報警器的系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計的內(nèi)容及要求：（一）選題的目的、意義：煤氣泄漏報警器就是單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一種典型應(yīng)用，要求能夠檢測一氧化 碳氣體濃度，并且在氣體濃度超過給定值時能采取相關(guān)措施。因為一氧化碳中毒 是家庭小區(qū)以及礦工企業(yè)常見事故，給人們生命財產(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警設(shè)備。隨著電子技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展，面對各種檢測對象和大量的測試點，需 要利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將多路被測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再經(jīng)過單片機或微型計算機 進行數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)實時測控。而此時采用單片機來實現(xiàn)一氧化碳報警不僅具有 米集控制方便、簡單、靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提咼米集點的技術(shù)指標，從 而大大提高系統(tǒng)的可利用性。:（二）設(shè)計課題描述：E燃氣報警器可分為可燃氣體檢漏儀 （簡稱“檢漏儀”）,可燃氣體報警控制器（簡稱“控制器”）、可燃氣體探測器（簡稱“探測器”）、家用可燃氣體報警器 :（簡稱“報警器”）四大系列產(chǎn)品。報警器為居

12、民家庭用的燃氣報警器，一般安裝 J在廚房，遇燃氣泄漏時，報警器可發(fā)出聲光報警，或同時伴有數(shù)字顯示，同時聯(lián) 匚 動外部設(shè)備。有的報警器可自動開啟排風(fēng)扇，把燃氣排出室外。有的報警器在報 '警時可自動關(guān)閉燃氣閥門，以防燃氣繼續(xù)泄漏。燃氣報警器的核心是氣體傳感器， 俗稱“電子鼻”。當(dāng)氣體傳感器遇到燃氣時，傳感器電阻隨燃氣濃度而變化，隨 1 之產(chǎn)生電信號，供燃氣報警器后級線路處理。經(jīng)過電子線路處理變成濃度成比例 1變化的電壓信號，由線性電路加以補償，使信號線性化，經(jīng)微機處理、邏輯分析， !輸出各種控制信號，即當(dāng)燃氣濃度達到報警設(shè)定值時，燃氣報警器發(fā)出聲光報警信號并可顯示燃氣濃度或啟動外部聯(lián)運設(shè)備（如排風(fēng)扇、電磁閥）。選擇一款優(yōu)質(zhì)的燃氣報警器，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個月性能就下降，因而失去報警器的安全性，出現(xiàn)不報警或誤報 警現(xiàn)象，而一種好的傳感器可連續(xù)使用十幾年，特性也不會有什么變化。但是， 報警器中的其它電子元件的壽命都是有限，先進國家也規(guī)定燃氣報警器的有效期 最多為五年。報警器都存在著檢測誤差，只要當(dāng)著誤差降低在5沖內(nèi)這個報警器才符合使 用要求。這就要求了一氧化碳傳感器性能必須符合這個條件，高精度的傳感器是