機電畢業(yè)設計題目

1、畢業(yè)設計指導書G13機電班畢業(yè)設計一、設計課題（見附錄）二、設計目的畢業(yè)設計的主要目的是通過某一生產設備的電氣控制裝置的設計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設計過程、設計要求、應完成的工作內容和具體設計方法。通過設計也有助于復習、鞏固以往所學的知識，達到靈活應用的目的。電氣設計必須滿足生產設備和生產工藝的要求，因此，設計之前必須了解設備的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念。畢業(yè)設計應強調能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設計任務的同時，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)及基礎知識的能力，解決實際工程技術問題的能力；查閱圖書資料、產品手冊和

2、各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術報告和編制技術資料的能力。三、設計要求在畢業(yè)設計中，學生是主體，應充分發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。教師的主導作用是引導其掌握完成設計內容的方法。為保證順利完成設計任務還應做到以下幾點：1) 在接受設計任務后，應根據(jù)設計要求和應完成的設計內容進度計劃，確定各階段應完成的工作量，妥善安排時間。2) 在方案確定過程中應主動提出問題，以取得指導數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經過計算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關規(guī)定的標準，包括線條、圖型符號、項目代號、回路標號、技術要求、標題欄、元器件明細表以及

3、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) 應在規(guī)定的時間內完成所有的設計任務。6) 如果條件允許，應對自己的設計線路進行試驗論證，考慮進一步改進的可能性。四、設計任務畢業(yè)設計要求是以設計任務書的形式表達，設計任務書應包括以下內容：1) 設備的名稱、用途、基本結構、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。2) 拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。3) 聯(lián)鎖、保護要求。4) 照明、指示、報警等輔助要求。5) 應繪制的圖樣。6) 說明書要求。 原理設計的中心任務是繪制電氣原理圖和選用電器元件。工藝設計的目的是為了得到電氣設備制造過程中需要的施工圖樣。圖樣的類型、

4、數(shù)量較多，設計中主要以電氣設備總體配置圖、電器板元器件布置圖、控制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件（電器安裝底板、控制面板等）為練習對象。對于每位設計者只需完成其中一部分。原理圖及工藝圖樣均應按要求繪制，元器件布置圖應標注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。接線圖的編號應與原理圖一致，要標注組件所有進出線編號、配線規(guī)格、進出線的連接方式（采用端子板或接插板）。五、設計方法1原理圖設計的步驟1) 根據(jù)要求擬定設計任務。2) 根據(jù)拖動要求設計主電路。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，應根據(jù)其容量及拖動負載性質考慮其起動要求，選擇適當?shù)钠饎泳€路。對于容量?。?.5k

5、W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采用降壓起動。 根據(jù)運動要求決定轉向控制。 根據(jù)每臺電動機的工作制，決定是否需要設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。 設置短路保護及其他必要的電氣保護。 考慮其他特殊要求：調速要求、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計控制回路，其設計方法是： 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）。

6、 設置短路保護以及設計任務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）。 按需要設置應急操作。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。主要內容包括： 校核各種動作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。 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)完善后的設計草圖，按電氣制圖標準

7、繪制電氣原理線路圖，按電氣技術中的項目代號要求標注器件的項目代號。六、設計時間安排（共3周）序號具 體 內 容時間(天)11課題介紹、布置設計任務（講課）2熟悉要求及對電氣要求2設計并繪制系統(tǒng)原理圖 （含：I / O連接圖及其他外部硬件圖）3設計PLC控制程序（含：系統(tǒng)功能表圖、梯形圖）4模擬調試5編寫設計報告（含：設計說明書、使用說明書、設計總結）第 12 頁 共 12 頁六、設計參考書1教材電氣控制與PLC應用2可編程序控制器原理及應用3S7-200使用手冊課題一 花式噴水池的PLC控制一、概述在許多休閑廣場、景區(qū)或游樂場里，經?？吹絿娝匕匆欢ǖ囊?guī)律噴水或變化式樣，若在夜晚配上各種彩色的

8、燈光顯示，更加迷人。如圖所示為一花式噴水池，采用PlC控制是比較方便的，在花式噴水時序確定的前提下，可以通過改變時序或者改變控制卉關，就可改變控制方式，達到顯現(xiàn)各種復合狀態(tài)的要求。 在圖中，4為中間噴水管，3為內環(huán)狀噴水管，2為一次外環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。 二、設計任務和要求 某一噴水池的控制器需滿足下列要求： 1控制器電源開關接通后，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，噴水池只運行一次循環(huán)；在連續(xù)位置時，噴水池運行一直繼續(xù)下去。 3方式選擇開關用來選擇噴水池的噴水花樣，1-4號噴水管

9、的工作方式選擇如下： 選擇開關在位置“1時。按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s后，3號也噴水，延時2s后，2號接著噴水，再延時2s，1號噴水，再延時2s，這樣，一起噴水15 s后停下,停止2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關在位置“2”時。按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s后，2號噴水，延時2s后，3號接著噴水，再延時2s，4號噴水，再延時2s，這樣，一起噴水30s后再停下,停止2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關在位置“3”時。按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3 s后，2、4號噴水，1、3號停止噴水；維持3s，交替運行5次后，1-4號全噴水，30 s后停止,停止

10、2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關在位置“4”時。按下啟動按鈕后，噴水池1-4號水管的工作順序為： 1234接順序延時2s噴水，然后一起噴水30s，1、2、3和4號分別延時2 s停水，再延時1 s，由4321反向順序按2s順序噴水，一起噴水30s后停止。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 4不論在什么工作方式下，按下停止按鈕，噴水池將停止運行。 三、設計方案提示 1I/O地址 輸入X0：啟動按鈕X1：停止按鈕X2：單步連續(xù)選擇開關X3：選擇開關在位置“1”X4：選擇開關在位置“2”X5：選擇開關在位置“3”X6：選擇開關在位置“4”輸出Y0：噴水池工作指示Y1：1號噴水電磁閥Y2：

11、2號噴水電磁閥Y3：3號噴水電磁閥Y4：4號噴水電磁閥2方案提示可用步進指令或定時指令實現(xiàn)程序控制。四種方式選擇可采用主控指令中并形分支與匯合指令實現(xiàn)。電機功率為3KW，AC380V.課題二 全自動洗衣機的PLC控制 一、概述 洗衣機的應用現(xiàn)在比較普遍。全自動洗衣機的實物示意圖如圖所示。 全自動洗衣機的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內桶可以旋轉，作脫水(甩水)用。內桶的四周有很多小孔，使內外桶的水流相通。該洗衣機的進水和排水分別由進水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進水時，通過電控系統(tǒng)使進水閥打開，經進水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水

12、由外桶排出到機外。洗滌正轉、反轉由洗滌電動機驅動波盤正、反轉來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機帶動內桶正轉進行甩干。高、低水位開關分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。電機功率為2.2KW，AC380V. 二、設計任務和要求 該全自動洗衣機的要求可以用流程圖來表示。 PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準備好啟動。啟動時開始進水，水滿(即水位到達高水位)時停止進水并開始正轉洗滌。正轉洗滌15 s后暫停，暫停3 s后開始反轉洗滌。反轉洗滌15s后暫停，暫停3 s后，若正、

13、反洗滌未滿3次，則返回從正轉洗滌開始的動作；若正、反洗滌滿3次時，則開始排水。排水水位若下降到低位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10s即完成一次從進水到脫水的工作循環(huán)過程。若未完成3次大循環(huán)，則返回從進水開始的全部動作，進行下一次大循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進行洗完報警。報警10s結束全部過程，自動停機。 此外，還要求可以按排水按鈕以實現(xiàn)手動排水；按停止按鈕以實現(xiàn)搬運，停止進水、排 水、脫水及報警。 三、設計方案提示 1I/O地址 輸入 輸出 X0：啟動按鈕 Y0：進水電磁閥 Xl：停止按鈕 Y1：電動機正轉接觸器 X2：排水按鈕 Y2：電動機反轉接觸器 X3：高水位開關 Y3：排水電磁閥 X

14、4：低水位開關 Y4：脫水電磁閥 Y5：報警蜂鳴器 2方案提示 用基本指令、定時指令和計數(shù)指令組合起來設計該控制程序。 用步控指令實現(xiàn)該控制。課題三 箱體加工專用機床的PLC控制 一、概述PLC使用在某一專用機床控制上是最合適不過了，如圖所示為箱體加工專用機床的結構加工示意圖。該機床是用來專門加工箱體兩側的，其加工方法是先將箱體通過夾緊裝置夾緊，再由兩側左、右動力頭對箱體進行加工。當加工完畢，動力頭快速回原位，此時再松開加工件，又開始下一循環(huán)。 二、設計任務和要求 圖中，左、右動力頭主軸電動機為22kW，進給運動由液壓驅動，液壓泵電動機為3 kW。動力頭和夾緊裝置的動作由電磁閥控制，電磁閥通斷

15、情況如表所示。 表 箱體加工機床電磁閥通斷情況表左動力頭右動力頭夾緊裝置QV1QV2QV3QV4QV5QV6QV7上、下料-快進+-+-工進+-+-+停留-+快退-+-+ 專用機床的工作步驟如下： 1按下啟動按鈕，夾緊裝置將被加工工件夾緊，夾緊后發(fā)出信號。 2左、右動力頭同時快進，并同時啟動主軸。 3到達工件附近，動力頭快進轉為工進加工。 4加工完畢后，左、右動力頭暫停2s后分別快速退回原位。 5夾緊裝置松開被加工工件，同時主軸停止。 以上1-5步驟連續(xù)工作，實現(xiàn)半自動循環(huán)。在工件夾緊、動力頭快進、動力頭快退及電源接通均有信號指示。 三、設計方案提示 1I0地址輸入 輸出X0：啟動按鈕 Y0：

16、工作夾緊指示Xl：停止按鈕 Y1：左動力頭快進指示X2：夾緊開關信號SP Y2：右動力頭快進指示X3：松開開關信號SQ7 Y3：左動力頭快退指示X4：左動力頭行程開關SQl Y4：右動力頭快退指示X5：左動力頭行程開關SQ3 Y5：主軸電動機接觸器X6：左動力頭行程開關SQ5 Y6：油泵電動機接觸器X7：右動力頭行程開關SQ2 Y7：電磁閥QVlX10：右動力頭行程開關SQ4 Y10：電磁閥QV2X11：右動力頭行程開關SQ6 Y11：電磁閥QV3X12：半自動自動開關 Y12：電磁閥QV4 Y13：電磁閥QV5 Y14：電磁閥QV6 Y15：電磁閥QV72方案提示本課題的工作流程為順序控制，

17、可以用步控指令編程實現(xiàn)控制?？捎没局噶?、移位指令及定時器指令組合完成該控制。說明：這里的SQ即BG課題四 加熱反應爐的PLC控制一、概述加熱反應爐結構如圖所示，反應爐的工藝過程如下：1送料控制檢測下液面SQ2、爐內溫度ST、爐內壓力SP是否都小于給定值(整定值均為邏輯量)。若是小于給定值，則開啟排氣閥QVl和進料閥QV2。當液位上升到上液面SQl時，應關閉排氣閥QVl和進料閥QV2。延時20s，開啟氮氣閥QV3，氮氣進人反應爐，爐內壓力上升。當壓力上升到給定值時，即SP=“1”時，關閉氮氣閥。2加熱反應控制交流接觸器KM帶電，接通加熱爐發(fā)熱器EH的電源。當溫度升高到給定值時(ST：“1”)，切斷加熱器電源，交流接觸器KM失電o延時10min加熱過程結束。3泄放控制 打開排氣閥，使爐內壓力降到預定的最低值(SP：“0”)。 打開泄氣閥，當爐內溶液降到下液面(SQ2=“0”)時，關閉泄放閥和排氣閥。系統(tǒng)恢復