PLC课程设计任务书

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1、电气控制与PLC课程设计任务书一、设计目的与任务课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工

2、程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。二、教学内容及基本要求在接到设计任务书后，按原理图设计、工艺设计和软件设计三方面进行。1原理图设计的步骤 1) 根据要求拟定设计任务。2) 根据拖动要求设计主电路。3) 根据系统要求进行输入输出分配，绘制相应的接线图。4) 根据照明、指示、报警等要求没计辅助电路。5) 总体检查、修改、补充及完善。主要内容包括：6) 进行必要的参数计算。7) 正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件目录表。8) 根据完善后的设计草图，按电气制图标准绘制电气原理线路图，按电气技术中的项目代号要求标注器件的项目代号，按绝缘导线的标记的要求对线路进行统一编号。2

3、工艺设计步骤 1) 根据电气设备的总体配置及电器元件的分布状况和操作要求划分电器组件，绘制电气控制系统的总装配图和接线图。2) 根据电器元器件的型号、外形尺寸、安装尺寸绘制每一组件的元件布置图（如电器安装板、控制面板、电源、放大器等）。3) 根据元器件布置图及电气原理编号绘制组件接线图，统计组件进出线的数量、编号以及各组件之间的连接方式。4) 绘制并修改工艺设计草图后，使可按机械、电气制图要求绘制工程图。最后按设计过程和设计结果编写设计说明书及使用说明书。要求学生能独立完成课程设计内容。达到本科毕业生应具有的基本设计能力。3.软件设计软件设计可以采用梯形图也可采用顺序功能图语言，按照工艺要求，

4、按步骤设计软件。先设计流程图，后设计软件，最后实验室模拟调试。三、课程教学的特色说明要求学生掌握一定的理论基础知识，同时具备一定的实践设计技能，并且能够利用PLC控制技术结合实际情况进行系统设计以及编程。在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1. 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。2. 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。3

5、. 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。4. 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。5. 应在规定的时间内完成所有的设计任务。6. 如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。四、课程设计参考题目（可以自选题目）每个班至多3个人相同的题目，但仅仅题目相同。自己开题必须提交老师同意。题目一：全自动洗衣机控制系统设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行

6、模拟调试。4.编写课程设计说明书。 控制要求：（1）按下启动按钮及水位选择开关，注水直到高（中、 低）水位，关水（2）2s后开始洗涤（3）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s（4）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s（5）开始清洗，重复（2）（5），清洗两遍（6）清洗完成，报警3s并自动停机（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）题目二：十人投票机设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气

7、原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求1运行PLC2当PLC运行时，计票开关X12处于原位，计票开关=OFF，则不执行投票计算。3当PLC运行时，扳动计票开关X1，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)，请扳动X0Xl 1(如赞成：X：ON，若反对X：OFF。4X12=ON，5s后立即显示投票结果，若显示灯 Y0亮：表示不通过(即反对人数较多) Y1亮：表示同票(即赞成与反对人数相等) Y2亮：表示通过(即赞成人数较多)5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。6X13为复位

8、按钮在x13归零后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票：题目三： 自动洗车机控制设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求：1.按下启动按钮，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。2.洗车机右移到达右极限开关后，开始左移，喷水及刷子继续工作。3.洗车机左移到达极限位置后，开始右移，喷水机及刷子停止工作，清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。4.洗车机右移到达极限位置，开始左移，继续喷洒清洁剂。5.洗车机左移到达极限位置，开始右移，清

9、洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗车机继续右移3s，刷子又开始洗刷5s停止，洗车机继续右移，到达右极限开关后停止，然后往左移。7.重复上面第6步，左移碰左极限开关停止。8.洗车机往右移，风机设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机往左移，直到碰到左极限开关，重复2次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。9.原点复位设计若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下复位按钮，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯

10、亮起，表示洗车机完成复位动作。题目四： 自动售货机的控制设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求：I自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元。2售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。3如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。4投币总额或当前值显示在7段数码管上。5投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。6投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。7投币值等于或大于20

11、元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。8按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料 已经掉出。9动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1 元，如果小于10元则直接退1元的。题目五： 自动喷泉的控制系统设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求：有16个阀门（喷头），有4个选择按钮，如下图所示。实现四种以上的自动喷泉花样。主要内容包括：1. 设计出硬件系统的结构图

12、、接线图、时序图等；2. 系统有启动/停止按钮；3. 实现四种以上的自动喷泉花样控制；（自己定义）5. 程序结构与控制功能自行创新设计；6. 进行系统调试，实现自动喷泉的控制要求。7. 电机3KW,380V题目六：装瓶流水线的PLC控制具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求有A1A10选瓶、装瓶、盖盖、贴签、传送（A5-A8）、成品入库(A9)生产线操作工序，用10盏灯来模拟；并有启动/停止、移位（移位到下一工序）、复位按钮（复位到第一道

13、工序）进行操作，如下图所示。采用PLC进行控制，实现自动装瓶流水线工序控制。每5秒一道工序。工序：按下启动按钮，电机启动，传送带开始工作，当传感器检测到有空瓶（选瓶）时，传送至装瓶位，利用5秒时间装瓶，传送至盖盖位，盖瓶盖，传送至贴标签位，贴标签，贴完标签，继续传送至成品库。一个工作循环结束。即 A5，A1（传送，选瓶）；A6，A2（传送，装瓶）；A7，A3（传送，盖盖）；A8，A4（传送，贴标签）；A9（传送）；A10（入库）； 题目七：步进电机控制设计题目七： 3相6拍式步进电机的控制具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，

14、计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制要求：三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转的顺利为：A-AB-B-BC-C-CA-A；反转的顺利为：A-CA-C-BC-B-AB-A。1.要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。2.具有两种转速：#1开关闭合，则转过一个步距角需0.5s。#2开关闭合，则转过一个步距角需1s。3.要求步进电机转动100个步距角后自动停止运行。4.设置按钮K1，每按一次K1，电动机转动一步。 3拍工作时序 6拍工作时序题目八：七段码数字钟设计具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电

15、气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制任务：电子钟显示的内容通常有月、日、星期、时、分、秒等。本系统只显示时、分、秒 ,采用七段显示器显示各位数字 ,显示数值的范围如表 1 所示。表格括号中的数字表示显示的数字范围。 表1 电子钟显示内容与数值显示时(023)分、秒（0059）十位个位十位个位数字1、2090509(1) 由PLC控制的大型数字电子钟由6个7段L E D发光管组成。(2) 左边两个数码管显示023小时,中间两个数码管显示0060分,后边两个发光二极管显示秒(即每秒闪烁一次)。(3）显示时、

16、分、秒；(4) 时、分、秒中间间隔的“：”用LED灯（24V）实现，并保持一直亮着的状态。 (5) 开始状态时,显示为00:00:00,启动以后开始计时。题目九：停车场车位控制具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制任务：1.如图示，一停车场有16车位。在入口处装设一传感器，检测车辆进入的数目。2.在出口处装设一传感器，检测车辆出去的数目。出口栅栏用3.尚有车位时，入口闸栏（用电机拖动）才可以开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位。4.车

17、位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。5.用7段数码管显示当前停车场共有几部车。有车来判断车位状态（有无车位）升入口闸栏-车通过-降闸栏-计算车位并显示。有车出-升出口闸栏-车通过-计算车位并显示。题目十：输煤机组控制系统具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。控制任务：输煤机组控制示意图如下图示。输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1M6和一台磁选料器YA组成。 SA1为手动/自动转换开关，SB1和SB2为自动开车

18、/停车按钮，SB3为事故紧急停车按钮。HA为开车/停车时讯响器，提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1HL6为MlM6电动机运行指示，HL7为手动运行指示，HL8为紧急停车指示，HL9为系统运行正常指示，HL10为系统故障指示。警报电铃PB。 1.正常启动，当按下启动按钮SB1后，讯响器HA峰鸣5秒，提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。回收电机M6启动并点亮HL6指示灯；10秒后，2号送煤机M5启动并点亮HL5指示灯；10秒后，提升机M4启动并点亮HL4指示灯；10秒后，破碎机M3启动并点亮HL3指示灯；10秒后，1号送煤机M2启动并点亮HL2指示灯；1

19、0秒后，给料器电机M1和磁选料器YA启动并点亮HL1指示灯；10秒后，系统运行正常指示灯HL9点亮。输煤机组正常运行。2.正常停车，按下停止按钮SB2后，讯响器HA峰鸣5秒，提醒在输煤机组附近的工作人员物煤机准备停车请注意安全。给料器电机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯，同时系统运行正常指示灯HL9熄灭。10秒后，1号送煤机M2停车并熄灭HL2指示灯；10秒后，破碎机M3停车并熄灭HL3指示灯；10秒后，提升机M4停车并熄灭HL4指示灯；10秒后，2号送煤机M5停车并熄灭HL5指示灯；10秒后，回收电机M6停车并熄灭HL6指示灯；输煤机组停止运行。3.过载保护，当输煤机组的6台三相异步电动机M1M6和一台磁选料器YA发生过载事，相应的热继电器动作，所有电机停车，系统故障指示灯HL10点亮。电铃PB响20秒，在故障结束之前，故障指示灯HL10一直点亮。直到故障结束。4.紧急停车，按下紧急停车按钮SB3，输煤机组的6台三相异步电动机M1M6和一台磁选料器YA所有电机停车，系统故障指示灯HL10点亮。电铃PB响20秒，在故障结束之前，故障指示灯HL10一直点亮。直到故障结束。 5.参数 电机见图将，指示灯HL：0.25W，DC24V。 电铃HA：8W，AC220V。