电气控制课程设计指导书

《电气控制》课程设计指导书课程编码：课程名称：现代电气控制课程设计学分：2设计时间：总时间：2周起止日期：2012.12.17-2012.12.28指导教师:姓名：李文宏电话：[phone]姓名：王霞电话：[phone]办公室：西－１１０设计学生：电气工程2009-132人电气工程2009-234人电气工程2009-335人设计室：主楼原班级自习室，实验调试与考试：东办公楼202可编程控制实验室1设计目的：1.1通过电气控制和PLC课程设计，学习、体会、熟悉与本专业密切相关的项目研究开发的完整过程：课题的提出与论证、调研、文献阅读、方案比较与选择、理论研究、电气设备选型、PLC原理图绘制、程序设计调试、报告撰写、课题答辩。1.2掌握综合运用所学知识分析、解决实际问题的一般方法。1.3培养学生综合分析问题、解决问题和独立工作的能力。1.4通过课程设计及答辩全过程的训练，加强老师与学生之间、学生与学生之间知识的相互交流，互相渗透，培养勤奋、求实的良好学风。2设计题目：见后附的6个题目和独立创新题目（限两组），根据个人情况选择。3设计任务与工作内容：3.1通过调研和文献阅读：简要了解所研究课题的国内外现状及历史。3.2新知识的了解和学习：对课题所涉及的基本理论进行研究和学习。（以上两步根据PPT学习）3.3掌握学习工具。3.4方案设计：比较与选择，系统框图，功能实现步骤。3.5参数计算：设备选型、对数据分析得出可行性结论。3.6绘制电子线路图：主控电路、控制电路、程序框图、程序、模拟调试。3.7实验平台实验测试3.8总结：写课程设计报告。3.9答辩：准备答辩材料4要求：4.1要求同学们以满腔的热情、科学的态度，严谨的作风、高度的责任感从事课程设计工作；不得敷衍了事、马马虎虎、得过且过；提倡周密思考、大胆创新，反对生搬硬套、墨守陈规；提倡共同研究，反对相互抄袭。4.2要求遵守作息时间，遵守学校的各项规章制度，确保设计顺利、高质量地完成。5时间安排：本学期毕业设计共2周，10个工作日，具体安排如下：12.17-12.19明确设计任务，将任务内容进一步划分；根据任务收集相应的技术资料、参考文献、例子，绘图工具熟悉。12.20-12.23:确确定设计方案、绘图编程。12月24日、12月25日、12月26日、12月27日4天上午3小时、下午3小时、晚上3小时，三班轮流实验，实验前提交详细的试验计划、实验时间。分析材料，进行计算、模拟调试、实际上机调试，根据实际情况调整实验方式。每小组成员自己准备MICROWIN3.2开发软件、仿真调试软件12月28日：整理实验数据,撰写设计报告、提交手写报告、附件程序和设计图纸，并答辩。6分组安排：三个班101人，每组4人以下，按照先民主后集中、自由搭配的原则进行。每个组的同学可通过协商，从给定题目中自由选择一个题目。每个组各同学要有分工，自己进行协商分工办法。每个组固定使用实验室的实验设备，同时负有保管职责，损坏实验设备原价配偿，如不同意，自行处理实验问题。分组后三个班推出3个主要联系负责人、3个辅助的联系人（姓名、电话、常驻地点），负责人统计每个小组成员、题目、各自分工、时间安排，并制表与18日上午提交老师，保留作为考评依据。设计报告的撰写:用学校统一规定的“课程设计”本，手写全部报告，附录可以电子打印。报告内容完整，包括摘要、目录、正文、结论、参考文献等部分。原理阐述正确、层次分明、文笔流畅，专业术语使用规范，数据准确。文字录入：手写稿要求字迹规范、不得潦草，图纸清晰、整洁，不得有涂改。格式要求：重要公式要有编号，编号居右，公式居中。图、表均须有编号、有名称，图的编号、名称位于图纸正下方，表的编号、名称位于表格正上方。图面布局合理，线条均匀、字迹规范，整洁清晰。图中各元件必须标注字母名称和相应的参数大小。8主要参考资料教材课题类型1、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、控制要求：1．系统工作受开关控制，起动开关ON则系统工作；起动开关OFF则系统停止工作。2．控制对象有八个：东西方向红灯两个,南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。3．控制规律：1）高峰时段按时序图二（见附图）运行，正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。2）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。二、课题要求：1．按题意要求,设计方案,对主要设备选型,必须有选型计算2．画出PLC端子接线图、控制梯形图。3．完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3.完成课程设计说明书三、答辩问题：1．正常时段6:30的起始时间改为5:30，梯形图作如何改动?2．高峰时段16:30的起始时间改为16:00，梯形图作如何改动？3．正常时段东西左转弯绿灯45秒的起始时间改为40秒，梯形图作如何改动?4．高峰时段东西左转弯绿灯55秒的起始时间改为60秒，梯形图作如何改动?5．如何在交通控制灯起动时，校正当时的时钟?6．设备如何选择的?2、PLC控制变频调速系统设计与调试一、控制要求：1．变频调速器受0～10V输入电压控制：0V输出频率为0HZ，对应同步转速为0r/min；5V输出频率为50HZ，对应同步转速为1500r/min；10V输出频率为100HZ，对应同步转速为3000r/min；输入电压与输出频率按线性关系变化。2．要求输出转速按下图（见附图）函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。3．改变输出转速～时间变化函数，重复上述过程。二、课题要求：1．按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图。2．完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3.完成课程设计说明书三、答辩问题：1．如何利用D/A1来输出五个斜率大于零的锯齿波(见附图)？2．如何利用D/A1来输出六个斜率小于零的锯齿波(见附图)？如何利用D/A2来输出三个三角波(见附图)？4．当输出的函数波形的时间座标改为小时，梯形图作何改动?5．当输出的函数波形的电压座标有改动，梯形图作何改动?3、五层电梯模型PLC控制系统设计与调试一、控制要求：1．系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2．系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。4）自动显示电梯运行方向。5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3．系统提供的输入控制信号:AYS向上行驶按钮AYX向下行驶按钮YSJ有/无司机选择开关1YC一楼行程开关2YC二楼行程开关3YC三楼行程开关4YC四楼行程开关5YC五楼行程开关A1J一楼指令按钮A2J二楼指令按钮A3J三楼指令按钮A4J四楼指令按钮A5J五楼指令按钮AJ指令专用开关(直驶)ZXF置消防开关A1S一楼上召唤按钮A2S二楼上召唤按钮A2X二楼下召唤按钮A3S三楼上召唤按钮A3X三楼下召唤按钮A4S四楼上召唤按钮A4X四楼下召唤按钮A5X五楼下召唤按钮4．系统需要输出的开关控制信号：KM开门显示GM关门显示MGB门关闭显示DCS上行显示DCX下行显示S上行继电器(控制电动机正转)X下行继电器(控制电动机反转)YX运行显示ALED七段显示器a段发光二极管BLED七段显示器b段发光二极管CLED七段显示器c段发光二极管DLED七段显示器d段发光二极管ELED七段显示器e段发光二极管FLED七段显示器f段发光二极管GLED七段显示器g段发光二极管1DJA一楼指令信号登记显示2DJA二楼指令信号登记显示3DJA三楼指令信号登记显示4DJA四楼指令信号登记显示5DJA五楼指令信号登记显示1DAS一楼上召唤信号登记显示2DAS二楼上召唤信号登记显示2DAX二楼下召唤信号登记显示3DAS三楼上召唤信号登记显示3DAX三楼下召唤信号登记显示4DAS四楼上召唤信号登记显示4DAX四楼下召唤信号登记显示5DAX五楼下召唤信号登记显示二、课题要求：1．按题意要求，画出PLC端子接线图及控制梯形图。2．完成PLC端子接线工作,并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3.完成课程设计说明书三、答辩问题：1．阐明程序设计思想及工作流程。2．当层楼数增加，开关量输入和输出的点数将作如何变化?3．若需要电梯只服务于奇数楼层，梯形图将作如何变换?4．若需要电梯只服务于偶数层楼，梯形图将作如何变换?5．若需要电梯只服务于四层及以上楼层，梯形图将作如何变换?6．若正常运行方式作为方式A，上述3、4、5题运行方式作为方式B、方式C、方式D,如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?7．电梯控制中清除召唤登记的条件是什么?8．电梯控制中清除指令登记的条件是什么?4、自动门控制装置一、课题内容：1．自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。2．控制要求：1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。4）在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。三、答辩问题：1．若开门等待时间改为10秒，梯形图作何改动？2．如光电检测开关改为有光断开、无光导通，则梯形图作何修改？3．试分析开门与关门为何不能同时动作？假如开、关门时同时动作会出现什么现象？4．为防止开、关门同时动作，试在电路中设计一个保护环节。5．可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？5、车辆出入库管理一、课题内容：编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序，控制要求如下：1．入库车辆前进时，经过1#→2#传感器后计数器加1，后退时经过2#→1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。2．出库车辆前进时经过2#→1#传感器后计数器减1，后退时经过1#→2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。3．设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库内车辆的实际数量。变量约定：10001---启动10006---1#传感器10002---停止10007---2#传感器10003---清零00001---仓库空显示10004---=“1”入库操作10004---=“0”出库操作10005---=“1”前进操作10005---=“0”后退操作二、课题要求：1．根据题意设计显示电路图，并按图连接。2．画出PLCI/O端口接线图，并按图接线。3．编制控制程序，并画出梯形逻辑图。4．完成系统调试，实现控制要求。5.完成课程设计说明书。三、答辩问题：1．LMODSOFT编程软件中的定时器指令有两个输出端，请说明这两个输出端分别实现什么时间控制？2．现有LMODSOFT编程软件中的“DIV”指令，已知：顶部输入等于“1”，中部输入等于“0”，顶部节点4x=40030，中部节点=5，底部节点4x=40040。若要执行除法“17501除以5”，请问被除数应如何存放？结果应如何存放？3．MODICONMICROPLC的I/O编址系统对应于四种参考号，请简述这四种参考号的意义。4．PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪