電氣控制與lc課程設(shè)計任務(wù)書秋

1、電氣控制與 PLC課程設(shè)計任務(wù)書2015年 11月課程設(shè)計的目的：通過某生產(chǎn)設(shè)備或?qū)嶋H工程項目的電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計實踐， 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，達到靈活應(yīng)用的目的。電氣控制系統(tǒng)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)從事電氣控制系統(tǒng)設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設(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，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實際 工程技術(shù)問題的能力；

2、查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力； 撰寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。設(shè)計內(nèi)容1. 確定控制任務(wù)2. 系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計3. 系統(tǒng)構(gòu)成方案選擇4. PLC系統(tǒng)性能指標(biāo)選擇5. 硬件軟件功能分配與協(xié)調(diào)6. 接口設(shè)計7. 硬件設(shè)計8. 軟件設(shè)計9. 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)設(shè)計要求要求學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ)知識， 同時具備一定的實踐設(shè)計技能， 并且能夠利用 PLC 控制技術(shù)結(jié)合實際情況進行系統(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：1. 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求

3、和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進度計劃，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. 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、項目代 號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細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)計線路進行試驗論證，考慮進一步改進的可能性。四、設(shè)計方法在接到設(shè)計任務(wù)書后，按原理設(shè)計和工藝設(shè)計兩方面進行。1原理圖

4、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。在繪制主電路時，可考慮以下幾個方面： 每臺電動機的控制方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動負載性質(zhì)考慮其起動要求，選擇適 當(dāng)?shù)钠饎泳€路。對于容量小( 7.5kW 以下)、起動負載不大的電動機，可采用直接起動；對于大容量電動機應(yīng)采用降壓起動。 根據(jù)運動要求決定轉(zhuǎn)向控制。 根據(jù)每臺電動機的工作制，決定是否需要設(shè)置過載保護或過電流控制措施。 根據(jù)拖動負載及工藝要求決定停車時是否需要制動控制，并決定采用何種控制方 式。 設(shè)置短路保護及其他必要的電氣保護。 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測量、信號檢測等。3）根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計控制回路

5、，其設(shè)計方法是： 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 根據(jù)每臺電動機的起動、運行、調(diào)速、制動及保護要求依次繪制各控制環(huán)節(jié)（基 本單元控制線路）。 設(shè)置必要的聯(lián)鎖 （包括同一臺電動機各動作之間以及各臺電動機之間的動作聯(lián) 鎖）。 設(shè)置短路保護以及設(shè)計任務(wù)書中要求的位置保護（如極限位、越位、相對位置保 護）、電壓保護、電流保護和各種物理量保護（溫度、壓力、流量等） 。 根據(jù)拖動要求，設(shè)計特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動抬刀、變速與自動循環(huán)、工藝參 數(shù)測量等控制。 按需要設(shè)置應(yīng)急操作。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、補充及完善。主要內(nèi)容包括： 校核各種動作控制是否滿足要求，是否有

6、矛盾或遺漏 檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸點使用是否合理，是否超過電器元器件允許 的數(shù)量。 檢查聯(lián)鎖要求能否實現(xiàn)。 檢查各種保護能否實現(xiàn)。 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。6）進行必要的參數(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 項目代號要求標(biāo)注器件的項目代號，按絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記的要求對線路進行統(tǒng)一編號。2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

7、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。五：提交內(nèi)容1、完成設(shè)計說明書一份 （包括原理的簡要說明和軟件的編程） （不少于 5000字 ）；其中 包括電氣原理圖一份。 （要求用計算機繪圖，采用 AUTOCAD 或者其他繪圖軟件）、電氣安 裝接線圖一份。（要求用計算機繪圖，采用 AUTOCAD 或者其他繪圖軟件）2、設(shè)計說明書和電氣原理圖必須按“電氣圖形符號”

8、和“電氣技術(shù)文字符號”的國 家標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計參考題：題目一：某組合機床的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：如圖所示為某一組合機床的示意圖，左面為1#箱體移動式動力頭。主軸電機 M1 為5.5KW、1440轉(zhuǎn)/分鐘，1#箱體的進給電機為 M3為1.5KW、1450轉(zhuǎn)/分鐘，工進與快進采用電磁鐵YV1 ( DC24V, 10W)進行切換；右面為2#箱體移動式動力頭。主軸電機 M2為5.5KW、1440轉(zhuǎn)/分鐘，2#箱體的工作進給電機為 M4,為1.5KW、1450轉(zhuǎn)/分鐘，工進與快 進采用電磁鐵 YV2( DC24V，10W)進行切換。SQ1為左動力頭的原位限位，SQ3為左動 力頭的快進限位，SQ5為

9、左動力頭的工進限位，SQ2為右動力頭的原位限位，SQ4為右動 力頭的快進限位，SQ6為右動力頭的工進限位，具體要求如下：1左、右兩動力頭均要求快進工進快退的工作循環(huán)。2. 可使左、右兩動力頭同時工作，也可進行單獨調(diào)整。3. 加工過程中需要進行冷卻。4. 應(yīng)有電源有信號指示，動力頭正在工作信號指示。5. 應(yīng)有局部照明必要的保護環(huán)節(jié)題目二：某車床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：某車床主軸電機采用三相異步電動機：Y112M-4-85 4KW 380V 50HZ;冷卻泵電動機0.125KW 380V 50H Z,主軸電機采用電氣正反轉(zhuǎn)，冷卻泵單向運轉(zhuǎn)。主軸電機有SA1 （3個位置正、停、反和3對觸頭

10、）控制，冷卻泵電機有 SA2（2個位置1對觸頭）控制。具體要求如下：1、采用 PLC 進行車床的控制。2、應(yīng)有電源有信號指示。3、應(yīng)有局部照明必要的保護環(huán)節(jié)題目三：工業(yè)洗衣機控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：洗衣機電機采用三相異步電機1.5KW 380V 50HZ,水位傳感器采用干簧管式，進水和排 水閥門采用電磁閥 DC24V 5W。具體要求如下：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2s4、如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s5、開始清洗，重復(fù)（2）（5），清洗兩遍6清洗完成，報警3s

11、并自動停機題目四： 自動洗車機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：自動洗車機由門式框架組成，門式框架有一臺三相異步電機拖動，4KW 380V 50HZ ，在車頭和車尾處分別設(shè)置有一個行程開關(guān)，門式框架上安裝有 3 個刷子（上、左、右各 1 個），分別有1臺單向電機拖動，1.5KW 220V 50HZ,同時門式框架上安裝有3組噴水噴頭（上、左、右各1個），由一臺水泵電機拖動1KW 220V 50HZ,噴頭由電磁閥控制 DC24V 5W。具體要求如下：1、按下啟動按鈕，洗車機框架開始由車頭向車尾移動，噴水設(shè)備開始噴水。2、門式框架移動到達車尾限位開關(guān)后，開始返回，并保持繼續(xù)噴水。3、門式框架移到車頭

12、限位置后， 保持噴水， 同時刷子開始工作， 框架開始向車尾移動。4、門式框架移到車尾限位置后，保持噴水，刷子轉(zhuǎn)動，框架開始向車頭移動。5、重復(fù)上面第 3、 4 步，框架向車頭移動至限位開關(guān)停止。洗車整個過程完成。啟動 燈熄滅。題目五： 花樣噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：系統(tǒng)由三相異步電機 4KW 380V 50HZ 拖動水泵，噴泉系統(tǒng)呈內(nèi)外 4圈圓形分布， 噴泉 從里到外分為第一組 1 個噴頭、第二組 4個噴頭、第三組 8 個噴頭、第四組 16個噴頭，共 有 39個噴頭，每組噴頭噴出相同的花樣，由一個電磁閥 DC24V 5W 控制，系統(tǒng)設(shè)有啟動停 止按鈕。具體要求如下：1、按下啟動按鈕后

13、，第一組噴水；2、第一組噴水 5 秒后第二組噴水。3、第二組噴水 6 秒后第三組噴水。4、第三組噴水 8 秒后第四組噴水。5、第四組噴水 5 秒后第二組噴水。6、第二組噴水 3 秒后重復(fù) 2、3、4、5步驟。7、無論在何種噴水狀態(tài)下，按動停止按鈕后，系統(tǒng)停止題目六： 賓館自動門控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：自動門控制裝置由感應(yīng)式開關(guān)、開門到位限位開關(guān)、關(guān)門到位限位開關(guān)、開門關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)（一臺 250W 的直流電機拖動，正轉(zhuǎn)開門、反轉(zhuǎn)關(guān)門）組成。具體要求如下：1、當(dāng)開門感應(yīng)開關(guān)檢測到有人或物件要通過時，開門機構(gòu)開門，當(dāng)門到開門到位限位開關(guān)后，開門電機停止。2、自動門在開門位置停留 8 秒后，自動

14、進入關(guān)門過程。3、在關(guān)門過程中，如果檢測到有人或物件要通過，立刻進入開門過程。4、在門打開后等待的 8 秒時間內(nèi)，如果有人或物件要通過，必須重新開始等待8 秒， 才能進入關(guān)門過程，以便人員安全通過題目七 病床呼叫系統(tǒng)1）共有 3 個病房，每間病房 4 個床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及重置按鈕， 以 利病人不適時緊急呼叫。2）設(shè)每一層樓有一護士站，每一護士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按 鈕。3）每一病床床頭均有一緊急指示燈，一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s 內(nèi)按下重置按鈕時，該病床床頭緊急指示燈動作且病房門口緊急指示燈閃爍，同時同樓層的護士站顯 示病房緊急呼叫并閃爍指示燈。4

15、）在護士站的病房緊急呼叫中心，每一病房都有編號，用指示燈顯示哪一病房先按下 病人緊急呼叫按鈕，并要具有優(yōu)先級判別的能力。5）一旦護士看見護士站緊急呼叫閃爍燈后，須先按下護士處理按鈕以取消閃爍情況， 再依病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故，若事故處理妥當(dāng)后，病房緊急閃爍指示燈和病 床上的緊急指示燈方可被重置。題目八：車輛出入庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：2位車輛出入庫控制系統(tǒng)由入庫出卡器，車輛存在車輛檢測器，入庫欄桿機，入庫車輛檢 測器（當(dāng)有車輛壓住檢測線圈時，控制器可以輸出一個開關(guān)信號，當(dāng)車輛離開時，控制器 的輸出開關(guān)信號打開） 、出庫車輛存在車輛檢測器、出庫欄桿機、庫里車輛數(shù)顯示器（ 7

16、 段數(shù)碼管，車庫共有 50 個車位）組成。欄桿機有單向異步電機拖動 250W，AC220V具體要求如下：1、車輛入庫時，車輛檢測器檢測到車輛，司機并取出入庫卡后，欄桿機電機正轉(zhuǎn)，欄 桿機抬起，車位顯示器的車位數(shù)減 1。2、當(dāng)入庫車輛駛離入庫自動欄桿機后，欄桿機電機反轉(zhuǎn)，欄桿機自動下落。3、車輛出庫時，車輛檢測器檢測到車輛，司機并取投入庫卡后，欄桿機電機正轉(zhuǎn)，欄 桿機抬起，車位顯示器的車位數(shù)加 1。4、當(dāng)入庫車輛駛離出庫自動欄桿機后，欄桿機電機反轉(zhuǎn)，欄桿機自動下落。5、控制器采用 PLC 控制題目九 十字路口帶倒計時顯示的交通紅綠燈控制系統(tǒng)設(shè)計1、控制要求采用 PLC 構(gòu)成十字路口帶倒計時顯示的

17、南北向和東西向交通信號燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號控制系統(tǒng)由一個3位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA控制。SA手柄指向左45。 時，交通燈正常工作。正常運行時，南北及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計時顯示相應(yīng)指 示燈剩余時間值。當(dāng)SA打向中間位置時，南北綠燈常亮，顯示時間為99并保持不變, 當(dāng)SA打向右邊位置時，東西綠燈常亮，顯示時間為 99并保持不變。題目十：三層電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計題目的參數(shù)和要求：電梯轎廂有三相異步電機拖動 4KW 380V 50HZ,每層均設(shè)有平層感應(yīng)開關(guān)，轎廂開關(guān) 門有直流電機拖動125W 24V。并設(shè)置有關(guān)門和開門到位的限位開關(guān)。具體要求如下：1 、一層設(shè)有上行呼梯按鈕、二層設(shè)有上、下降呼梯按鈕。三層設(shè)有下降呼梯按鈕。2、一層、二層和轎廂內(nèi)均設(shè)有 7 斷碼數(shù)碼管顯示轎廂所在的樓層。3、轎廂內(nèi)設(shè)置有選層按鈕。4、轎廂內(nèi)設(shè)置有開門和關(guān)門按鈕題目十電鍍生產(chǎn)線的 PLC 控制電鍍生產(chǎn)線采用專用行車，行車架上裝有可升降的吊鉤。行車和吊鉤各由一個電動機拖動4KW 380V 50HZ。行車的進退和吊鉤的升降均由相應(yīng)的限位開關(guān)定位。假定該生產(chǎn)線 有三個槽位。工藝要求：工件放入鍍槽中，電鍍280s后提起，停放28s讓鍍夜從工件上流回鍍槽，然后放入回收液槽中浸 30s,提起后停15s接著放入清水槽中清洗30s。最后提 起停 15s 后，行車