電氣控制技術及CAD綜合課程設計任務書

1、20132014學年第一學期電氣控制技術及cad綜合課程設計任務書一、設計課題1. 花式噴水池裝置plc控制2.全自動洗衣機plc控制設計3.搶答器plc控制系統(tǒng)設計4.搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設計5.某工件傳送控制系統(tǒng)設計6.電鍍生產線控制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、設計目的及要求1進一步鞏固理論知識，培養(yǎng)所學理論知識在實際中的應用能力。2具備系統(tǒng)設計的基本知識和基本技能問題。3掌握實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)書寫技術報告的能力。三、設計任務見附件一。四、設計時間安排（共3周）序號具 體 內

2、 容時間(天)11分組和布置設計任務2介紹課題內容，補充相關知識12學習s7-200/300 及其編程軟件的使用13學習電氣cad 軟件341i/o分配及plc外部接線圖繪制。2程序設計。55電氣控制原理圖、元件表等繪制36編寫設計說明書、驗收2五、答辯與成績評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。1.能夠圓滿完成設計任務，答辯良好，并有一定創(chuàng)新的為優(yōu)秀。2.能夠圓滿完成設計任務，答辯通過的為良好3.能夠獨立完成設計任務為中等。4.經老師和同學幫助能夠完成設計任務為及格。5.缺勤較多且不能夠完成設計任務為不及格。六、設計參考書1王兆明電氣控制與plc技術 清華大學出版社2宋德玉可編程序控制

3、器原理及及其應用系統(tǒng)設計技術 冶金工業(yè)出版社3其它資料：s7-200/300系統(tǒng)手冊等。4劉涳常用低壓電器與可編程序控制器 西安電子科技大學出版社撰稿人教研室主任教學院長簽名肖東岳日期2013-11-2020132014學年第一學期電氣控制技術及cad綜合課程設計實施方案一、設計課題1. 花式噴水池裝置plc控制2.全自動洗衣機plc控制設計3.搶答器plc控制系統(tǒng)設計4.搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設計5.某工件傳送控制系統(tǒng)設計6.電鍍生產線控制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、設計目的及要求 要求學生在理解電氣控制原理的基礎上能夠熟練應用p

4、lc指令，結合經驗設計法，邏輯設計法或順序功能圖表法，設計控制程序梯形圖，完成設計報告的書寫。在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念，通過較為完整的工程實踐訓練，為全面提高學生的綜合素質及增強工作適應能力打下一定的基礎。三、指導老師及實施對象 肖東岳 熊雷 張鳳蕊 該方案適用于119711班，共61人。四、時間、進度及地點安排時間：第16-18周進度：1. 布置任務，分組；補充相關知識，系統(tǒng)控制方案設計。（16周一、）2. 學習plc等相關資料并進行相應的控制設計練習。（16周二）3. 學習電氣cad 軟件. （16周三、四、五）4. i/o分配及plc外部接線圖繪制，梯形圖設計（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. 書寫課程設計報告、驗收。（18周四、五）地點：電機測控技術實驗室（4603）和電氣傳動實驗室（4717）五、課程設計成績考核辦法1.課程設計的成績評定分為以下三個方面，具體如下：學生考勤：30；設計及答辯：40；報告撰寫：30；2.課程設計的成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五個檔次。能夠圓滿完成設計任務，答辯良好，并有一定創(chuàng)新的為優(yōu)秀；能夠圓滿完成設計任務，答辯通過的為良好；能夠獨立完成設計任務為中等；經老師和同學幫助能夠完成設計任務為及格；缺勤較多且不能夠完成設計任務為不及格?？记诔煽?yōu)闊o故曠課一次降一級，無故曠課三次為零

6、。撰稿人教研室主任教學院長簽名肖東岳日期2013-11-20附件一20122013學年第一學期電氣控制技術及cad綜合課程設計課題設計題目一 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中的選擇開關可有4種選擇，可分別用4個開關模擬實現(xiàn)；單步/連續(xù)開關為“1”= 單步，“0”= 連續(xù)，其他為單一功能開關。2、控制要求：(1)水池控制電源開關接通后，按下啟動按鈕，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”和“單步/連續(xù)”開關來決定。（2）“單步/連續(xù)”開關在單步位置時，噴

7、水池只運行一個循環(huán)；在連續(xù)位置時，噴水池反復循環(huán)運行。(3)方式選擇開關用以選擇噴水池的噴水花樣，14號噴水管的工作方式選擇如下：a）選擇開關在位置“1”按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s，3號噴水，再延時2s，2號噴水，再延時2s，1號噴水，接著一起噴水15s為一個循環(huán)。b）選擇開關在位置“2”按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s，2號噴水，再延時2s，3號噴水，再延時2s，4號噴水，接著一起噴水30s為一個循環(huán)。c) 選擇開關在位置“3”按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3s后，2、4號同時噴水，1、3號停止噴；交替運行5次后，再14號全部噴水30s為一個循環(huán)。d）選擇開關在位置“4”按

8、下啟動按鈕后，噴水池14號水管的工作順序為：1234按順序延時2s噴水，然后一起噴水30s后，1、2、3和4號水管分別延時2s停水，再等待1s，由4321反序分別延時2s噴水，然后再一起噴水30s為一個循環(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，所有存儲器復位。二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行控制系統(tǒng)硬件電路設計，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應用程序（i/o編址及工作框圖、i/o端子接線圖等）。3）借助實驗箱上的發(fā)光二極管進行調試。4) 編寫設計說明書。計題目二 全自動洗衣機plc控制設計一.控制要求：（1） 按下啟動按扭及

9、水位選擇開關，開始進水直到高（中、低）水 位，關水（2）2秒后開始洗滌（低速）（3）洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉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（1）（4），清洗兩遍。（6） 清洗完成，報警10秒(頻率1hz)并自動停機（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)）二、完成：1.、主要元器件型號的選擇。2、通過列表給輸入/輸出信號分配元件號。表中體現(xiàn)各信號的意義和符號。3、設計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、設計梯形圖程序7、設計說明書。8、

10、其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設計的認識和建議等。設計題目三 搶答器plc控制系統(tǒng)設計一控制要求1）搶答器同時供8名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕s0 s7表示。2）設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關s，該開關由主持人控制。3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在led數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4）搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。當主持人啟動開始鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的聲響，聲

11、響持續(xù)的時間0.5秒左右。5）參賽選手在設定的時間內進行搶答，搶答有效，定時器停止工作，顯示器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6）如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答，定時顯示器上顯示00。二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行搶答器plc控制系統(tǒng)硬件電路設計，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控制應用程序。3) 編寫設計說明書，內容包括： 設計過程和有關說明。 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計算。 電氣設備明細表。 參考資料、參考書及

12、參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設計的認識和建議等。設計題目四 搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)改造設計一控制要求(1) 為簡化機床傳動裝置的結構采用多臺電動機拖動。(2) 主軸的旋轉運動、縱向進給運動及其變速機構均在主軸箱內，由一臺主電動機拖動。(3) 為了適應多種加工方式的要求，主軸的旋轉與進給運動均有較大的調速范圍，由機械變速機構實現(xiàn)。(4) 加工螺紋時，要求主軸能正、反向旋轉，采用機械方法來實現(xiàn)。因此，主電動機只需單向旋轉，可直接起動，不需要制動。5) 搖臂的升降由升降電動機拖動，要求電動機能正、反向旋轉，采用籠型異步電動機?？芍苯悠饎?，

13、不需要調速和制動。(6) 內外立柱、主軸箱與搖臂的夾緊與松開，是通過控制電動機的正、反轉，帶動液壓泵送出不同流向的壓力油，推動活塞、帶動菱形塊動作來實現(xiàn)。因此拖動液壓泵的電動機要求正、反向旋轉，采用點動控制。(7) 搖臂鉆床主軸箱、立柱的夾緊與松開由一條油路控制，且同時動作。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。液壓泵電動機采用點動控制。(8) 根據(jù)加工需要，操作者可以手控操作冷卻泵電動機單向旋轉。 (9) 必要的聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)。(10) 機床安全照明及信號指示電路。二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行搖臂鉆床

14、電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，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應用程序。3) 編寫設計說明書，設計題目五 某工件傳送控制系統(tǒng)設計一、 控制要求機械手起始點位于q地，工作時可將工件從s地取起，將工件翻轉后放至a地，周而復始完成每個工件的翻轉，機械手的動作步驟如下：q地s地（左轉）抓取工件a地（右轉）放置工件返回s地（左轉）; 在a、b、c三處各有一光電開關以檢測工件，當工件由機械手放置于a處時，傳送帶啟動，將工件送至b處，b處推桿動作，將工件推至1#滑槽。當工件數(shù)量滿6個時，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處推桿動作將工

15、件推至2#滑槽，當工件數(shù)量滿6個時，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，重復執(zhí)行。顯示屏統(tǒng)計裝箱總數(shù)。傳送帶由一臺異步電機拖動，為使傳送平穩(wěn)，電機以15hz頻率低速運行。二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行控制系統(tǒng)硬件電路設計，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控制應用程序。3) 編寫設計說明書。設計題目六 電鍍生產線控制一、 控制要求1. 總體控制要求：電鍍生產線采用專用行車架，行車架上裝有可升降的吊鉤，行車和吊鉤各有一臺電動機拖動，行車進退和吊鉤升降由限位開關控制，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：啟動后，吊鉤由下向上移動，遇到上限位后，行車從左向右移動，到3號限位開關后（中間遇到1號和2號限位開關不響應）停止，吊鉤下降，碰到下限位開關后停止，工件放入鍍槽，酸洗10秒后，吊鉤上升，遇到上限位開關后停止，停放15秒后，行車左行，在2號限位開關剛好彈起時，停止，吊鉤下降，遇到下限位開關后，停止，電鍍20秒后，吊鉤上升，遇到上限位開關，停10秒，接著左行，在1號限位開關彈起時，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)光二極管點亮指示，限位開關由鈕子開關模擬，需手動。4. 合上自動開關，則系統(tǒng)開始自動運行。

17、5. 啟動前，左限位開關撥到上面，行車處于原點位置二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行控制系統(tǒng)硬件電路設計，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控制應用程序。3) 編寫設計說明書。設計題目七 基于plc的x62w萬能銑床電氣控制一、 控制要求1. 分析控制對象，確定控制要求。仔細閱讀與分析x62w萬能銑床的電路圖，確定各電機及指示燈的控制要求。機床對電氣線路的主要要求2. 機床要求有三臺電動機，分別稱為主軸電動機、進給電動機和冷卻泵電動機。3. 由于加工時有順銑和逆銑兩種，所以要求主軸電動機能正反轉及在變速時能瞬時沖動一下，以利于齒輪的嚙合，并要求還能制動停車

18、和實現(xiàn)兩地控制。 4. 工作臺的三種運動形式六個方向的移動是依靠機械的方法來達到的，對進給電動機要求能正反轉，且要求縱向、橫向、垂直三種運動形式相互間應有聯(lián)鎖，以確保操作安全。同時要求工作臺進給變速時，電動機也能瞬間沖動、快速進給及兩地控制等要求。5. 冷卻泵電動機只要求正轉。6. 進給電動機與主軸電動機需實現(xiàn)兩臺電動的聯(lián)鎖控制，即主軸工作后才能進行進給。7. 熔斷器fu1作機床總短路保護，也兼作m1的短路保護；fu2作為m2、m3及控制變壓器tc、照明燈el的短路保護；熱繼電器fr1、fr2、fr3分別作為m1、m2、m3的過載保護。二設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)硬件

19、電路設計，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應用程序。3) 編寫設計說明書，設計題目八 大、小球分揀傳送一、 控制要求1、 大、小球分揀傳送機械示意圖 2、控制要求：（1）機械臂起始位置在機械原點（見圖），為左限、上限并有顯示。（2）有起動按鈕和停止按鈕控制運行，設停止時機械臂必須已回到原點。（3）起動后，機械臂動作順序為：下降吸球上升（至上限）右行（至右限）下降釋放上升（至上限）左行返回（至原點）。（4）機械臂右行時有小球右限（ls4）和大球右限（ls5）之分；下降時，當電磁鐵壓著大球時，下限開關ls2斷開（=“0” ）；壓著小球時，下限開關ls2接通（=“1” ）。二設計任務1) 根據(jù)