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1、机电控制技术课程设计一、课程设计的目的课程设计是机电控制技术课程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。 通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。通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。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
2、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
3、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）。（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
4、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反复调试、修改，直到满足要求为止。（7）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，这一部分图可以统称为“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）。此外，在PLC控制系统中，电气图还应包括程序图（梯形图），可以称之为“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
5、设计PLC控制系统的一般步骤如下：（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。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，可以使整个工程的周期缩短。PLC程序设计的步骤（1）对于较复
6、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）编制技术文件。（四）本课程设计的要求课程设计在本学期结束前完成，题目根据实际情况自己确定。控制I/O不少于15点，程序不少于100句。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
7、。四、时间、地点安排按教学计划规定，总时数为2周，业余时间分散进行。五、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，能很好地表达设计意图，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
8、法，步骤较清楚。图面较清楚整洁，能表达设计意图，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，能表达设计意图，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，有些地方表达不够明确，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
9、算上有严重错误，图纸不整洁，表达不清楚，不符合国家制图标准。附件1：课程设计封面附件2：课程设计推荐题目附件3：机电控制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（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 日 期 年 月 附件2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1
10、1、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
11、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3机电控制与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）课程设计的心得 （8）参考资料（9）附录：带功能注释的源程序。