《电气控制与PLC课程设计》指导书及任务书.doc

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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