机电控制与可编程序控制器技术样本.doc

《机电控制与可编程序控制器技术》课程设计实施细则
一、 课程设计的目的
课程设计是本专业集中实践环节的主要内容之一, 是学习专业技术课所需的必要教学环节。 经过课程设计的教学实践, 使学生所学的基础理论和专业知识得到巩固, 并使学生得到运用所学理论知识解决实际问题的初步训练; 课程设计的设置应使学生接触和了解实际局部设计从收集资料、 方案比较、 计算、 绘图的全过程, 进一步提高学生的分析、 综合能力以及工程设计中计算和绘图的基本能力, 为今后毕业设计做必要的准备。
经过本课程的学习使学生掌握可编程控制器的工作原理及基本构成, 掌握可编程控制器的应用范围与应用环境等。着重培养学生设计、 安装、 调试、 运营、 管理以可编程控制器为核心的自动控制系统的能力。要求学生能够运用可编程控制器改造继电控制系统, 提高生产设备可靠性和生产效率的能力。同时培养学生运用以可编程控制器为核心的自动控制系统的技术标准、 技术规范、 技术手册等技术资料的能力。
二、 课程设计的内容和要求
( 一) 本课程设计的基本原则
在PLC控制系统设计时, 应遵循以下基本原则:
( 1) 大限度地满足被控对象的控制要求。设计前, 应深入现场进行调查研究,
( 2) 搜索资料, 并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切配合, 共同拟定电气控制方案, 协同解决设计中出现的各种问题。
( 3) 在满足控制要求的前提下, 力求使控制系统简单、 经济、 使用及维修方便。
( 4) 保证控制系统的安全、 可靠。
( 5) 考虑到生产发展和工艺的改进, 在选择PLC容量时, 应适当留有余量。
( 二) 本课程设计的基本内容
PLC控制系统是由PLC与用户输入、 输出设备连接而成的。因此, PLC控制系统的基本内容包括:
( 1) 择用户输入设备( 按钮、 操作开关、 限位开关和传感器等) 、 输出设备( 继电器、 接触器和信号灯等执行元件) 以及由输出设备驱动的控制对象( 电动机、 电磁阀等) 。这些设备属于一般的电气元件, 其选择的方法在其它课程及有关书籍中已有介绍。
( 2) PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件, 正确选择PLC, 对于保证整个系统技术经济性能指标起着重要作用。
( 3) 选择PLC应包括机型的选择、 容量的选择、 I/O点数( 模块) 的选择、 电源模块以及特殊功能模块的选择等。
( 4) 分配I/O点, 绘制电气连接接口图, 考虑必要的安全保护措施。
( 5) 设计控制程序。包括设计梯形图、 语句表( 即程序清单) 或控制系统流程
图。
( 6) 控制程序是控制整个系统工作的软件, 是保证系统正常工作、 安全可靠的关键。因此, 控制系统的设计必须经过重复调试、 修改, 直到满足要求为止。
( 7) 必要时还需设计控制台( 柜) 。
( 8) 编制系统的技术文件。包括说明书、 电气图及电气元件明细表等。
( 9) 传统的电气图, 一般包括电气原理图、 电气布置图及电气安装图。在PC控制系统中, 这一部分图能够统称为”硬件图”。它在传统电气图的基础上增加了PLC部分, 因此, 在电气原理图中应增加PLC的I/O输入、 输出电气连线图( 即I/O接口图) 。
另外, 在PLC控制系统中, 电气图还应包括程序图( 梯形图) , 能够称之为”软件图”。向用户提供”软件图”, 可便于用户在生产发展或工艺改进时修改程序, 并有利于用户在维修时分析和排除故障。
( 三) 本课程设计的一般步骤
设计PLC控制系统的一般步骤见下图所示。

流程图功能说明:
( 1) 根据生产的工艺过程分析控制要求。如需要完成的动作( 动作顺序、 动作条件及必须的保护和联锁等) 、 操作方式( 手动、 自动; 连续、 单周期及单步等) 。
( 2) 根据控制要求确定所需的用户输入、 输出设备。拒此确定PLC的I/O点数。
( 3) 选择PLC。
( 4) 分配PLC的I/O点, 设计I/O电气接口连接图( 这一步也可结合第2步进行) 。
( 5) 进行PLC程序设计, 同时可进行控制台( 柜) 的设计和现场施工。
在设计传统继电器控制系统时, 必须在控制线路( 接线程序) 设计完成后, 才能进行控制台( 柜) 设计和现场施工。可见, 采用PLC控制, 能够使整个工程的周期缩短。
PLC程序设计的步骤
( 1) 对于较复杂的控制系统, 需绘制系统流程图, 用以清楚的表明动作的顺序和条件。对于简单的控制系统, 也可省去这一步。
( 2) 设计梯形图。这是程序设计的关键一步, 也是比较困难的一步。要设计好梯形图, 首先要十分熟悉控制要求, 同时还要有一定的电气设计的实践经验。
( 3) 根据梯形图编制程序清单。
( 4) 用编程器将程序键入到PLC的用户存储器中, 并检查键入的程序是否正确。
( 5) 对程序进行调试和修改, 直到满足要求为止。
( 6) 待控制台( 柜) 及现场施工完成后, 就能够进行联机调试。如不满足要求, 再回去修改程序或检查接线, 直到满足为止。
( 7) 编制技术文件。
( 8) 交付使用。
( 四) 本课程设计的要求
课程设计的计算说明书不低于3000字。
要求计算说明书计算准确、 文字通顺、 书写工整。
要求程序正确清晰, 符合PLC有关规定。
四、 时间、 地点安排
按教学计划规定, 机械制造工艺学课程设计总时数一般为4周, 地点安排在校内集中或分散进行。
五、 组织形式
课程设计由分校教学部门按照学校理工部制定的大纲负责实施, 分校在上学期结束前, 按教学计划要求, 提出课程设计计划, 聘请课程设计指导教师, 课程设计题目由指导教师根据课程设计大纲选定, 经所在分校教学部门审核签字后以任务书的形式分发给学生, 按时实施。一般每人1题。
六、 指导教师资格及职责
教师资格: 教师课程设计应有指导教师, 指导教师原则上应由具有中级以上职称的教师或技术人员担任, 一般由专业课教师担任。
指导教师职责: 指导教师负责学生的分组与课题选题, 如学生数量较少, 也能够根据实际情况由该课程任课教师下达课程设计任务书, 指导、 督促、 检查学生课程设计的进行情况, 课程设计完成后负责学生的成绩考核。
七、 成绩评定
指导教师根据学生的设计资料、 计算书、 图纸及质疑进行评定。
课程设计成绩按五级分制评定, 即: 优、 良、 中、 及格、 不及格。
评定标准如下:
( 1) 优秀( 90分以上) :
能全面认真的完成课程设计, 能正确综合运用所学的基础理论分析和解决课程设计中的问题, 方案设计正确, 能熟练、 正确掌握课程设计的设计方法和计算方法, 步骤清楚, 简练正确, 图面清楚整洁, 能很好地表示设计意图, 符合国家制图标准。
( 2) 良好( 80分—89分) :
能全面的完成课程设计, 能运用所学的基础理论分析和解决课程设计中的问题。方案设计较正确, 能正确掌握课程设计的设计方法和计算方法, 步骤较清楚。图面较清楚整洁, 能表示设计意图, 符合国家制图标准。
( 3) 中等( 70分—79分) :
基本完成课程设计, 能运用所学的基础理论分析和解决课程设计中的问题。方案设计较正确, 能基本正确掌握课程设计的设计方法和计算方法, 步骤较清楚。图面较清楚整洁, 能表示设计意图, 基本符合国家制图标准。
( 4) 及格( 60分—69分) :
基本完成课程设计, 在运用基本理论知识解决课程设计中的实际问题时, 没有原则性的错误, 方案设计基本正确。基本上能掌握课程设计的设计方法和计算方法, 步骤较清楚。图面较清楚整洁, 有些地方表示不够明确, 基本上符合国家制图标准。
( 5) 不及格( 59分及以下) :
没有完成课程设计, 在方案的设计中和基本计算上有严重错误, 图纸不整洁, 表示不清楚, 不符合国家制图标准。
成绩不及格者, 不能取得该课程设计的学分。

西安电大理工教学部理工教研室《机电控制与可编程序控制器技术》课程组
2月20日

附件1: 课程设计任务书
附件2: 课程设计封面
附件3: 课程设计推荐题目
附件4: 《机电控制与可编程序控制器技术课程设计》说明书内容

附件1
机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书
编号: 课程名称: 机电控制与可编程序控制器技术 办学单位:
设计题目

学生姓名

一、 课程设计目的与要求:
目的:
要求: 。

二、 课程设计内容:

三、 课程设计进度安排

指导教师签字

办学单位意见

教学班负责人签字、 分校盖章____________

年 月 日

附件2

西安广播电视大学
机械设计制造及其自动化专业( 本科)
《机电控制与可编程序控制器技术》课程设计

题 目

姓 名 学号
指导教师
办学单位
日 期 年 月

附件3
课程设计推荐题目
1、 气动机械手操作控制装置
2、 十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试
3、 PLC控制变频调速系统设计与调试
4、 五层电梯模型PLC控制系统设计与调试
5、 五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试
6、 工业铲车操作控制
7、 车辆出入库管理
8、 自动门控制装置
9、 三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试
10、 锯齿波发生器
11、 十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试
12、 全自动洗衣机PLC控制
13、 四分频电路梯形图设计
14、 饮料罐装生产流水线的PLC控制
15、 汽车自动清洗装置PLC控制
16、 停车场车位控制
17、 病床呼叫系统
18、 自动双层停车场控制设计
19、 自助洗车机控制设计
20、 机械手臂搬运加工流程控制
21、 自动售货机的控制设计
22、 十人投票机设计
23、 电子计算器设计
24、 电动机顺序启动/停止控制
25、 三相电热器控制
26、 三部电动机启动停止控制程序设计
27、 两部抽水机控制程序设计
28、 绕线转子电动机正逆转控制程序设计
29、 三相感应电动机定时正逆转
30、 直流剃车三相感应电动机Y-△启动控制程序设计
31、 台车呼叫控制
32、 摇臂钻床控制器
33、 液压传动组合机床控制
34、 PLC在注塑机控制中的应用
35、 PLC在MB322型联合烫剪机上的应用
36、 自动喷泉的PLC控制
37、 四层电梯模型的PLC控制
38、 小车多方式运行的PLC控制
39、 装瓶流水线的PLC控制
40、 自动旋转检测的PLC控制
41、 步进电机的PLC控制
42、 交流电机的PLC控制
43、 基于软PLC的步进电机控制
44、 基于软PLC的交通信号灯控制
45、 基于软PLC的多种液体混合控制
附件4
《机电控制与可编程序控制器技术课程设计》说明书内容
( 1) 课题名称及要求
( 2) 设计方案论证(包括设计框图或时序图)
( 3) PLC的选择
( 4) I/O地址分配
( 5) 程序设计( 梯形图、 语句表。包括注释)
( 6) PLC的I/O接线图
( 7) 系统调试及分析
( 8) 课程设计的心得
( 9) 参考资料
( 10) 附录: 带功能注释的源程序。

附件1: 西安电大课程考核成绩表

分校(工作站)(盖章):

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分校(工作站)(盖章)

填报人:
年 月 日
教学部(盖章)

责任教师(签审):
年 月 日