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1、电气控制与PLC课程设计指导书及任务书2015年5月26日 一、课程设计总体要求1分组:按照学号每三四人分为一组,可根据兴趣爱好适当调整分组,但须经过教师审核批准。2选题:可选择教师给出的题目,也可以自行选题,但自行设计的题目须经过教师审核批准。选择的题目须与电气控制与PLC课程内容相关,并能体现一定的知识深度或实践操作技能。3教师给出的参考题目及其内容仅作参考,允许学生改动,但改动的内容须逻辑合理,符合专业理论和实践经验。4系统结构框图用OFFIECE VISIO 2003及以上版本绘制;电子电路电路图用protel或AUTOCAD绘制;5软件代码(梯形图)若较长,可作为附录放在课程设计说明
2、书最后。6设计说明书要求按徐州工程学院毕业设计(论文)格式排版。7指导教师根据设计说明书和答辩情况给出成绩。8. 学生应每天向指导教师报到,汇报工作进展,交流设计情况。9. 课程设计须上交文档和程序的电子版,电子版文件名称格式为:“班级_姓名_学号_题目”。10. 禁止互相抄袭。二、课程设计参考题目1. 基于PLC的变频调速系统设计 (1)利用西门子S7-200PLC、EM235、西门子MM420变频器等硬件设计一个变频系统,可以控制电动机的正反转和停止,另外能够平滑地调节电动机的转速;(2)用MCGS上位机软件界面给出频率设定值。2. 基于PLC的自动打铃控制器设计某学校的作息时间表如下表所
3、示:对自动打铃控制器的要求如下:(1)上课铃与下课铃的铃音不同(铃音响的频率不同,上课铃为短音:响0.5秒,停0.5秒;下课铃为长音:响3秒,停1秒),其他的铃音为连续音。(2)每次打铃的时间为20秒。(3)星期六,星期日不打铃。(4)具有时间显示功能,显示器件为LED数码管。显示内容为:分,小时及星期。(5)具有时间(分,小时,星期)调整的功能。(6)用MCGS软件模拟系统的实际运行状态。3基于MCGS组态软件的十字路口交通灯系统设计(1)利用MCGS组态软件、S7-200PLC、指示灯等设备设计一个十字路口交通灯控制系统。(2)指示灯分别代表东西、南北二个方向的红、黄、绿共12盏灯。(3)
4、红、黄、绿三种灯的亮灭按真实路况设置,分高峰时段和低峰时段,学生可自行设置时间和参数;(4)上位机组态软件与指示灯状态同步。(5)上位机界面上可显示灯的亮灭剩余时间。4. 病床呼叫器的PLC控制(1)当某个病床发出救助信号(按下呼叫按钮)后,护士站的蜂鸣器发出短促音,与呼叫信号对应的指示灯闪烁(闪烁频率自定)。(2)当医护人员听到呼叫后,可按下呼叫响应按钮,蜂鸣器停止工作,呼叫指示灯在20s后停止显示。(3)如果同时或者在一段时间内有多个呼叫信号,护士站的蜂鸣器仍发出短促音,与这些呼叫信号对应的那些指示灯均闪烁,医护人员按下呼叫响应按钮后,蜂鸣器停止工作,呼叫指示灯在20s后停止显示。(4)房
5、间数和床位数可自行设置。(5)用MCGS软件模拟系统的实际运行状态。5. 自动循环配送料PLC控制系统设计基于PLC控制的自动送料装车系统的控制要求如下: 初始状态:红灯L2灭,绿灯L1亮,表示允许汽车进来装料。此时,进料阀门(K1),送料阀门(K2),电动机(M1、M2、M3)皆为OFF状态。当汽车到来时,车辆检测开关S2接通,红灯L2亮,绿灯L1灭,电动机M3运行,电动机M2在M3接通2秒后运行,电动机M1在M2启动2秒后运行,依次顺序起动整个送料系统。 当电动机M3运行后,进料阀门K1打开给料斗进料。当料斗中物料装满时,料斗检测开关S1接通,此时进料阀门K1关闭(设1料斗物料足够运料小车
6、装满一车)。料斗出料阀门K2在电动机M1运行2秒及料斗装满后,打开放料,物料通过传送带PD1、PD2和PD3的传送,装入汽车。 当运料小车装满后,称重开关S3动作,送料阀门K2关闭,同时电动机M1延时2秒后停止,电动机M2在M1停止2秒后停止,电动机M3在M2停止2秒后停止。此时绿灯L1亮,红灯L2灭,表示汽车可以开走。6. 三层电梯PLC控制系统设计(1)按照实际电梯的运行状况设计一套控制系统,可模拟电梯的运行。(2)选用的PLC有足够的输入输出端口驱动电梯。(3)MCGS软件中要实时显示电梯的运行状态。(4)MCGS软件中可设置电梯的运行状态。7. 霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与
7、调试该广告屏共有8根灯管,24只流水灯,每4只灯为一组,如下图所示:控制要求: (1)该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为:第1根亮2亮3亮第8根亮,时间间隔为1s,全亮后,显示10s,再反过来从871按1s间隔顺序熄灭,全灭后停亮2s;再从第8根开始亮,顺序点亮761,时间间隔1s,显示5s,再从128按1s间隔顺序熄灭,全灭后停亮2s,然后重复运行,周而复始。(3)系统有单步/连续控制,有起动和停止按钮。(4)用MCGS软件模拟系统的实际运行状态。8. 停车场车位控制系统设计(1)可显示空位数量和非空位数量;(2)有空位指示灯和满位指示灯;(3)车辆进入停车场时非空位数量增1、车辆驶离停车场时
8、空位数量增1.(4)要计算每辆车的停泊时间。(5)要计算每辆车的收费(费率自定)。9. 投票表决器PLC控制系统设计(1)当PLC运行时,计票开关=OFF,则不执行投票计算。(2)当PLC运行时,计票开关=ON,开始计时,此时需在5s内完成 投票(赞成与不赞成)。(3)5s后立即显示投票结果,(4)当投票结果显示后,就不再接受任何信息,即使再次投票显示灯仍不会改变其结果。(5)按归零按钮后,所有的显示灯熄灭,此时可再次进行投票:10. 基于PLC的自动门控制装置设计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电动机正转,到达开门限位开关K3位置时,电动机停止运行
9、。2)自动门在开门位置停止10秒后。自动门进入关闭过程,关门执行机构KM2启动,电动机反转,当门移动到关门限位开关K4时电动机停止运行。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K1或K2时,应立即停止关门,并自动进入开门程序。4)在门打开后的10秒等待时间内,若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时,必须重新开始等待10秒后,再进入关门过程,以保证人员安全通过。三、课程设计说明书要求1课程设计说明书应按照统一的课程设计说明书格式(采用毕业设计论文格式)。2论理正确、逻辑性强、文理通顺、层次分明、表达确切,并提出自己的见解和观点。3课程设计说明书应有设计题目、设
10、计任务、本课程设计系统概述、主干内容(按章节编写)、主要结论和参考书目及文献。4课程设计说明书应有如下内容:系统选型、PLC的输入输出端口分配表、PLC系统电路图、PLC梯形图、MCGS设备连接设置步骤、变量定义、系统工作流程(或软件算法流程图)、MCGS主界面、设计说明、调试心得、结论等。四、课程设计计划进度序号内 容时间(天)1布置设计题目、明确设计要求0.52查阅文献,根据设计任务和要求进行调研并设计总体方案0.53完成系统分析并进行概要设计和详细设计、计算34按要求撰写课程设计论文,提交相关文档,答辩3合计7五、参考文献1 王永华. 现代电气控制及PLC应用技术(第二版),北京航空航天
11、大学出版社2 廖常初. PLC编程及应用,机械工业出版社3 MCGS组态软件教程,北京昆仑通态软件公司4 陈建明. 电气控制与PLC应用(第二版),电子工业出版社六、 上机与辅导安排12电气1上机时间:第16周周一上午、周二下午、周四上午:上午9:00-11:00、下午2:30-5:00在电气控制与PLC实验室; 12电气2上机时间:第16周周一下午、周三上午、周四下午:上午9:00-11:00、下午2:30-5:00在电气控制与PLC实验室;第17周周一上午8:30在电气控制与PLC实验室进行课程设计收缴、答辩和成绩评定。上机时间指导教师全程辅导。其他时间在格致楼C901进行辅导。此外,可通过电话、短信、QQ等与指导教师交流。课程设计报告写作要求目录1引言(主要写课题设计的目的、设计内容及要实现的目标)2系统总体方案设计2.1系统硬件配置及组成原理(要有系统组成图)2.2系统变量定义及分配表2.3系统接线图设计2.4系统可靠性设计3控制系统设计3.1控制程序流程图设计3.2控制程序时序图设计3.3控制程序设计思路3.4创新设计内容4上位监控系统设计4.1PLC与上位监控软件通讯4.2上位监控系统组态设计4.3实现的效果5系统调试及结果分析5.1系统调试及解决的问题5.2结果分析结束语(主要写取得的效果、创新点及设计意义)参考文献附录:带功能注释的源程序