机械电子工程专业选修课课程设计任务书设计题目:基于PLC全自动药品包装机系统设计
设计的目的:
(1)进一步提高查阅资料,熟练地使用设计手册、参考资料等方面的能力。
(2)通过设计使学生掌握可编程控制器应用系统设计的步骤和方法,提高可编程控制器应用能力。
设计内容和要求:
全自动药品包装机工艺全过程包括:制袋、充填、封口、日期打印、切断袋膜等,设计采用PLC对药品包装机工艺过程进行控制,实现手动、自动工作方式。
3、设计工作任务和工作量的要求:
(1)画出PLC I/O端口接线图,并按图接线。
(2)编制控制程序,并画出梯形逻辑图。
(3)完成系统调试,实现控制要求。
(4) 完成课程设计说明书。
4、工作计划及进度:
第一周:查阅资料,完成系统硬件设计;
第二周:完成系统梯形图设计;
第三周:完成系统梯形图调试;提交说明书。
此任务书由指导教师下达,具体设计内容由班的同学来完成。
摘要
现代社会对物品的包装要求越来越高,药品也不例外,为使包装出的药品整齐美观并且具有良好的包装质量,要求包装机具有精确的动作、定位精度及较高的生产率和一定的柔性,因此对包装机的控制要求是越来越高。传统的继电器已经不能满足现代药品生产的要求了,所以高效、经济且有一定柔性的新型包装机械是市场迫切需要的。本文着重介绍了一种基于PLC的全自动袋成型药品包装机,对控制系统中硬件设计和软件设计做了详细的介绍。该药品包装机选用的是FX2N-48MR型编程器,使用STL指令编程能够实现手动、单步、单周期、回原点、连续各种不同的工作方式的切换。论文主要内容:1.介绍研制全自动药品包装机的意义,国内外的研究现状以及以前的药品包装存在的问题,本次设计的目的;2.结合袋成型自动包装机的机械结构,分析其工作过程为自动控制做准备;3.设计PLC控制系统的硬件,画外部接线图分配输入输出点,根据输入输出点数选择PLC 型号;4.设计PLC控制系统的软件,编写梯形图程序,并且进行仿真调试。
经过三周的努力终于完成了以上的工作,该药品包装机可以实现简单的控制要求,但控制精度还有待于提高。
关键词:药品包装机;袋成型;PLC;FX2N-48MR
Abstract
Modern society demands on the packaging of goods is more and more high, the drug is not exceptional also, neat appearance for packaging of drugs and has good quality requirements of packaging, packaging machine with precise movements, positioning accuracy and higher productivity and flexibility, is more and more high requirements for control of the
packaging machine. The traditional relay has been unable to meet the requirements of production in modern medicine, so efficient, economical and flexible packaging machinery market are urgently needed. This paper introduces a kind of automatic bag forming packaging machine based on PLC, has made the detailed introduction of the control system's hardware design and software design. The pharmaceutical packaging machine used is FX2N-48MR type programmable device, use the STL command to realize manual, single, single cycle, back to the origin, for different ways of working. The main content of this paper: 1 the development of automatic packaging machine significance, present research status at home and abroad as well as the previous drug packaging problems, the purpose of this design; 2 with the mechanical structure of automatic bag forming packaging machine, analyzes its working process to prepare for the automatic control; 3 the design of PLC control system hardware, painting the external wiring diagram input output distribution, according to the input and output points choose PLC models; 4 the design of PLC control system software, ladder diagram program, and carried on the simulation debugging.
After three weeks of hard work finally completed the above work, the pharmaceutical packaging machine can realize the requirement of simple control, but the control precision is still to be improved.
Keywords: drug packaging machine; bag forming;PLC;FX2N-48MR
目录
第1章概述 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究意义 2
1.3 国内外研究现状 3
1.3.1国外袋成型包装机发展现状 3
1.3.2国内袋成型包装机的发展现状 4
1.3.3自动包装机存在的问题 5
1.4 本次设计的任务和设计内容 6
1.4.1设计内容和要求 6
1.4.2设计工作任务和工作量的要求 6
第2章系统总体设计7
2.1袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理7 2.2工艺分析8
2.2.1 内装物的工艺特性分析8
2.2.2 包装材料的要求8
2.2.3 系统工作循环过程9
2.2.4 包装机原理框图9
第3章 PLC控制系统的硬件设计10
3.1 硬件配置10
3.2 操作面板的设计10
3.3 输入输出点分配11
3.4 PLC选型12
3.5 A/D模块的选择12
3.6 PLC外部接线及电机的驱动电路13
第4章 PLC控制系统的软件设计16
4.1 步进指令编程的介绍16
4.2 控制系统的主程序16
4.3 初始化程序17
4.4 手动程序18
4.5 自动回原点程序19
4.6 自动程序21
第5章结束语24
5.1方案综合评价和结论24
5.2体会和展望24
参考文献25
第1章概述
1.1 课题研究背景
随着经济持续健康的发展,我国已成为世界十大医药生产国和原料出口国之一,但目前我国医药包装的整体水平还落后于发达国家。据上海药品包装测试所所长纪炜介绍,高速度、低效益、高消耗的粗放型增长是我国医药包装发展的典型特征,国内大多数医药产品的包装质量与发达国家存在较大差距。
目前,我国有65%的医药包装产品还达不到发达国家20世纪80年代的水平;包装材料质量及包装对医药产业的贡献率偏低。在发达国家,医药包装占药品价值的30%,而我国的比例还不足10%。其中,国内规模较大的医药包装企业虽然
在设备上与国外差距不大,但在软件环境上却不尽如人意。
据了解,造成这种差距主要有3个原因:首先是我国制药行业整体水平较低,医药生产企业的技术相对较落后。我国制药企业数量多,但规模小,重复生产严重,企业管理水平较低。其次,是医药产品长期以医院销售为主,在药店销售的药品只占总量很小的一部分,企业自然很难在包装上下大力气改革,医药包装长期保持老面孔。最后是医药包装机械设备和材料的技术水平落后、从业人员的质量意识不强,也制约着我国医药包装业的发展。
对于包装设备而言,国内规模较大的医药包装企业虽然在设备上与国外差距不大,但在软件环境上却不尽如人意。国内药厂的大部分包装工作,特别是较复杂一些的包装物品的排列、装配等工作基本上是人工操作,众多的操作人员无法保证包装的统一和稳定。有些药厂即使使用某些包装机械,也只是应用在整个包装链的某个环节上。
改进措施:1提高自动化程度是药品包装机械发展的重要趋势。高自动化的设备应具有:一是每个机械手均由电脑控制,一台包装机械为完成复杂的包装动作,需要由多个机械手完成。完成包装动作时,在电脑控制的摄像机录取信息和监控下,机械手按其发出的指令完成规定的动作,确保包装质量;二是具有对材质及厚度的高分辨能力,在包装过程中包装材料的厚度及材质变化不易为人眼所辨别,所以应在包装机械上采用由电脑控制的摄像机和探测器来分辨包装材料厚度和材质的变化,并在显示屏上显示。同时机器会根据分辨后材料的变化来改变有关参数,进而使设备在最优状态下运行;2机械功能要求多元化。
1.2 课题研究意义
随着社会的发展、生活水平的提高,人民对药品包装提出了更高的要求。
如果药品用手工进行包装,劳动强度大,速度慢,效益和质量差,而且手工包装不能满足卫生要求。因此需采用自动包装机来完成这些工作。
包装机械是现代包装工业的基本设备,是商品生产中必不可少的关键技术设备。随着人类社会的进步,国民经济的发展,人民生活水平的提高,人们越来越重视包装的质量、品种类型,包装机械在包装领域中起着重要的作用。包装机械是使产品包装实现机械化、自动化的根本保证。它能够大幅度地提高生产效率;降低劳动强度,改善劳动条件;保护环境,节约原材料,降低产品成本;有利于被包装产品的卫生,提高产品包装质量,增强市场销售的竞争力;由于包装机械的计量精度高,产品包装的外形美观、整齐、统一、封口严密,提高了产品包装的质量,增强了产品销售的竞争力,可获得较高的经济效益;延长产品的保质期,方便产品的流通。
包装机械保证包装产品质量高、生产效率高、品种多、生产环境好、生产成本低、环境污染小,因而获得较强的市场竞争力,带来巨大的社会效益和经济效益。自动包装机堪称为拥有漫长发展历史和富有强大生命力的主导机型。现已被各国视为前景较好的包装机械。
由于现有国产袋成型自动包装机存在的软硬件问题,并且缺少相应的设计指导理论,所以对其进行研究改进是非常有意义的。包装容器的制袋-充填-封口是包装工艺必须的工序。充填的精确度影响到厂家经济效益;封口的好坏则影响包装产品的外观质量和保质期。因此,包装质量在很大程度上取决于袋长的精确控制以及封口质量,本研究对整机结构了解的基础上针对纵封、横封的封口形式完成了对薄膜输送系统等关键部分硬件设计其在实际生产中也具有十分重要的指导意义。
1.3 国内外研究现状
为满足现代商品包装多样化的要求,目前国内外开始不断发展适应多品种、小批量的通用包装机械和设备,从而使得包装机械的形式日趋增多。袋成型自动包装机是将具有热塑性的塑料复合膜经加热软化制成包装容器,在一台设备上自动完成制袋成型、计量充填、封合剪切等全过程的自动包装设备。
1.3.1国外袋成型包装机发展现状
国外袋成型包装机发展全面,优势明显,主要特点有:
结构设计标准化、模块化。用一台包装机完成对不同物料的包装时,利用原有机型的模块化设计可在短时间内迅速进行规格更换或转换为其他包装形式的机型,并为不同的计量系统提供了足够的空间。
包装速度高速化。目前,国外的小袋包装机单列包装速度一般为30-80袋/分,近些年来很多公司推出的多列式包装机(2列到10列不等)可使包装速度大大提高。如意大利ILAPAK公司的300和400系列枕型包装机,计量范围150到450g,包装速度120袋/分:日本横滨电机制作所的YDE-70型四边封合包装机,计量范围:0.5到30ml,可以2到10列,最高速度为800袋/分。
结构运动高精度化。由于采用各种新技术,如通过伺服电机、编码器及数字控制、动力负载控制PLC等高精密执行机构控制各种动作,使整机的充填计量精度和制袋精度都有所提高。如日本东京自动机械的SIGMA3型粉末计量机,配有可调速驱动马达,采用螺杆下料填充,最大充填为每次1.2kg,充填精度60.25%。
控制智能化、弹性化。国外大多机器都通过智能型控制仪表和触摸屏上的菜单式应用软件对机器的各种参数进行跟踪调整。电子显示屏显示切袋长度、包装速度、充填物的净含量以及包装产量等,一目了然。标准的色标跟踪光电系
统能绝对保证包装产品的印刷图案正确。另外,机器可对工作过程进行在线状态监测和故障诊断分析,一旦发生问题,自动停机,并显示故障原因及解决方法。
包装形式多样化。国外的袋包装目前既有三边封合袋、四边封合袋、枕形袋,还有风琴式、自立袋等。用户可以根据市场的需要,具有更大的选择空间。
国外的袋包装机执行机构和传动系统趋于简单,横封、纵封等动作的执行机构都采用气动原件,包装动作简捷快速,整机噪声小;采用变频调速装置,实现无极变速,不仅调速范围大、平滑性好、低速特性,而且可实现恒转矩调速,节电效果也十分明显。
1.3.2国内袋成型包装机的发展现状
我国包装机械发展较晚,目前正处于起步应用阶段。而且由于用户的技术水平和各种环境因素的限制,我国包装机械的需要就像一座“金字塔”。对高、精、尖设备的需求就是塔尖,越尖端的设备需求越小;对中、低档设备的需求就像“金字塔”底部,量大面广,商机无限。随着市场需求的不断增加,九十年代后,我国袋成型自动包装机有了较快的发展。通过参考国外产品,进行消化、吸收及自主开发、研制,技术上有了很大的提高,计量范围从1g到1000g不等,特别是产品功能和自动化方面也有了长足的进步。
我国通过参考国外同类型产品,进行消化、吸收及自主开发研制,技术上有了很大的发展和提高。我国现有的袋成型自动包装机应用广泛,机型分为立式和卧式两种,可包装液体、糊状物料、粉状物料、颗粒和固体物料,包装形式有枕型袋、三封袋、四封袋、砖形带、屋形带、角形自立袋等多种类型。通过PLC 和PC控制技术的不断推广和应用,使袋成型自动包装机的自动化程度得到了很大的提高。
我国生产的袋成型自动包装机以普通型、通用型为主,即在同一台设备上,同一竖直方向上自动完成包装袋成型、计量、打印日期、充填、封口、切断、输出等工序。包装物料一般为:液体、粘稠体、颗粒物料、粉料、膏体、片剂、膨化食品等。充填计量方式一般为:容积式、称重式。容积式又可分为量杯式、旋转阀式、柱塞式;称重式又可分为电子秤、杠杆秤两种。有些包装机还采用组合式,粗供料采用容积式,精供料采用称重式等。所有包装材料主要是具有可热封的塑料单膜和各种复合膜。包装成型袋以扁平袋为多。热封方式主要:有往复、L 型闭合式、旋转式。国产中型袋包装机多采用的横封装置是连续对辊式,其缺点是开机和关机时,在辊轮中间都要夹持部分包装材料,既难于清洗又浪费材料。小型袋包装机,横封装置采用的是扇形开合的封口方法,当包装袋的尺寸扩大后,其封口质量难以保证。
客观地讲,我国生产的袋成型自动包装机综合性能与国外先进国家的产品还存在着很大差距。比较突出的问题是:机械加工工艺技术水平低;机构动作的同步、协调性差;关键零部件、易损件、电气元件寿命短、可靠性差;生产速度一般都比较慢,自动化水平不高,自动化调节、自动化控制水平低;设备的可操控性差,维护保养较麻烦;充填精度低、速度慢;外观造型和表面质量差。
1.3.3自动包装机存在的问题
据调查,现有自动包装机存在以下问题:
1.包装机长期存在着包装材料输送速度难以控制的问题,薄膜输送速度不稳,对袋长精度和袋形精度和袋形质量的影响;工作初期和末期,带膜卷的直径速度变化很大,转动惯量变化,造成包装输送时拉力不均匀,使得袋封长度变化,袋长控制精度不高。
2.包装精度(充填精度)低且工作时不稳定。
3.包装速度低;目前国产包装机的包装速度,小袋包装在60~120袋/分之间,包装速度超过80袋/分时包装质量将下降;中袋包装为35~60袋/分。国外设备的包装速度以达到1200袋/分,中袋包装160袋/分。
4.封口质量难以保证
5.外观质量。国家规定,包装袋的封口处应平整,网纹清晰,不得有灼化和压穿现象。而现有的包装机不能很好的达到国家的标准;
包装成品的封口强度低;
由于塑料包装材料与被包装物之间的静电作用,在塑料袋内壁上会吸附细小的被包装物粉粒,若不除去会造成横封口处封口不牢,严重影响包装袋封口质量。
自动包装机的横封机构运动形式的不合理,将导致封口质量问题。传统的包装机的封口机构,其作用封块是扇形开合,封口部位热封时间不同,导致封口处不平滑,部分灼化或者强度不够。两横封快机构采用左横封快运动时,两横封快对包装袋的作用力不同,会造成其封口不匀。而且封口周期长,包装速度慢。
1.4 本次设计的任务和设计内容
1.4.1设计内容和要求
全自动药品包装机工艺全过程包括:制袋、充填、封口、日期打印、切断袋膜等,设计采用PLC对药品包装机工艺过程进行控制,实现手动、自动工作方式。
1.4.2设计工作任务和工作量的要求
(1)画出PLC I/O端口接线图,并按图接线。
(2)编制控制程序,并画出梯形逻辑图。
(3)完成系统调试,实现控制要求。
(4) 完成课程设计说明书。
第2章系统总体设计
2.1袋成型自动药品包装机的机械结构以及工作原理
袋成型自动药品包装机是将具有热塑性的包材经加热软化制成包装容器,在一台设备上自动完成制袋成型、计量充填、封合剪切等全过程的自动包装设备。该机主要由计量装置、拉膜机构、纵封机构、横封机构、纠偏机构等组成。机构原理如图2-1:
图2-1 机构原理图
当袋成型药品自动包装机整机运行时,拉膜电机启动,通过传动机构带动拉膜带恒速连续运行,拉膜带的速度可以按照包装速度设定值自动调整。拉膜带的内测为齿形带外侧为高弹力的橡胶带。高弹力橡胶带可以增强其与薄膜的摩擦力,在该摩擦力的作用下,包装材料随拉膜带向下运动。袋成型自动药品包装机的工作原理如图2-2: 图2-2 工作原理图
2.2工艺分析
2.2.1 内装物的工艺特性分析
药品主要是颗粒状、粉末状或者流体,该包装机可以在微小更改的基础上完成固体物料的包装。如果固体内装物的形状变化,只需简单更改零件就可以了。如尺寸大小变更可以调整成型器或更换成型器,其它的可以只是简单调整。易碎的物件可以在中封牵引、端封切断器上粘贴一些缓冲的物料,而无需更换零件就可以使机械适应范围广。若包装物由粉末状变为液体,则需要换物料输送模块,以及物料填充计量装置。总而言之,袋成型自动包装机的使用范围极广,只要是一般特性的药品都可以包装。
2.2.2 包装材料的要求
包装材料在包装机设计中也是重要的。塑料包装的问世,引起了包装机的革命。使包装工艺、包装技术发生了巨大变化。如塑料包装可以采用高频加热热封包装或电热丝脉冲热封包装。医药行业多采用聚乙烯薄膜包装,考虑到在薄膜牵引时,薄膜要受到较大的张力,一般来说,包装的速度越高,包装材料越容易被拉断。如果包装材料的拉力强度不够,势必影响包装速度的提高。因此,选择包装材料的质量是十分重要的。
2.2.3 系统工作循环过程
袋成型药品自动包装机的结构适合于连续式自动包装。从工艺上讲,其包装工作循环过程如图2-3所示。工艺是连续的,只有在内装物供送时,每送入一件必须保证端封切断器封切一件。图2-3 包装工作循环过程
2.2.4 包装机原理框图
结合设计任务的功能要求以及包装机的工作原理和工作过程,设计出包装机的原理框图,如图2-4所示。
图2-4原理框图
第3章 PLC控制系统的硬件设计
3.1 硬件配置
系统硬件配置结构如图3-1:
系统硬件配置图3-1
包括中央处理单元以及I/O扩展单元、检测元件(光电开关和接近开关等)、操作面板(旋钮开关、按钮开关)、控制元件(交流接触器和电磁阀)以及执行元件(电动机和气缸)等几部分。操作面板作为设备控制的操作界面,接受来自操作人员的操作指令并指示设备的运行状态;检测元件检测料位计量、投料结束信号,以及各部分的动作完成情况;PLC自动循环扫描各个输入输出点的当前状态,并根据梯形图程序所确定的逻辑关系更新输出点的状态,通过断通交流接触器和换向电磁阀来控制电动机的启停和气缸的动作,从而完成从卷膜输送到物料排出全过程的自动控制。
3.2 操作面板的设计
为满足生产地需要,很多设备要求设置多种工作方式,本次设计的药品包装机同样需要,系统设有手动、单周期、单步、连续和回原点5种工作方式。工作方式选择开关的5个位置对应于5种工作方式,操作面板左下部的8个按钮时手动按钮。为了保证在紧急情况下(包括PLC发生故障时)能可靠地切断PLC的负载电源设置了交流接触器。在PLC开始运行时按下“负载电源”按钮,使KM线圈得电并自锁,KM的主触点接通给负载提供交流电源,出现紧急情况是用“紧急停车”按钮断开负载电源。
操作面板如图3-2:
操作面板图3-2
3.3 输入输出点分配
自动包装机工艺过程由袋成型、充填、封口、冷却等几部分组成,包装机控制系统输入信号有:启动、停止及急停信号检测,卷膜袋长色标检测,缺袋检测,定量充填部分返回有无充填信号,横封到位检测,横纵封结束检测。输出信号有:卷膜牵引启动,卷膜横封控制,防止过冲刹车控制,水冷却控制,卷膜纵封控制,卷膜切刀控制,打印控制,拌料送料电机启停控制等。综合上述控制要求,并基于整个控制系统总成本及备用点考虑,本设计选用输入24点、输出24点的PLC基本单元。I/O点分配如下表:
输入端子说明输出端子说明
X0 安全门限位Y0 打印气缸电磁阀
X1 扩展用 Y1 纵封气缸电磁阀
X2 纵封到位检测Y2 动盘气缸电磁阀X3 扩展用 Y3 刮板气缸电磁阀
X4 动盘到位检测Y4 横封气缸电磁阀X5 料满检测Y5 切刀气缸电磁阀
X6 横封到位检测Y6 走袋电动机
X7 扩展用 Y7 供料电动机
X10 手动Y10 冷却泵电动机
X11 回原点 Y11 横封加热管
X12 单步Y12 纵封加热管
X13 单周期 Y13 空气压缩机
X14 连续Y14
X15 启动Y15
X16 停止Y16
X17 供膜Y17
X20 打印Y20
X21 纵封Y21
X22 动盘移动Y22
X23 供料Y23
X24 刮板移动Y24
X25 横封Y25
X26 切断Y26
X27 扩展用 Y27
3.4 PLC选型
根据输入输出点数该控制系统采用日本三菱公司生产的FX2N -48MR型可编程控制器,选用AC电源, DC24V电源输入,继电器输出。FX2N系列 PLC是三菱公司近年来推出的高性能小型整体式PLC,能实现高速运算,基本指令每步0.08微秒。程序容量最大 16K步,基本指令有27条,步进指令有2条,功能指令有298条。内附高速计数器、内部元件很丰富 ,是一种功能很强大的小型 PLC。由于其结构紧凑小巧、执行速度快、功能强大及性价比较高等特点,符合本系统各方面要求。
3.5 A/D模块的选择
该药品包装机需要对一些非开关量(色标检测、温度检测)进行监控,普通的限位开关已经不能满足使用要求,因此此处选用变送器来转换这些模拟量,再通过与PLC适配的A/D模块将信号传送到PLC内部。该包装机需要检测三个模拟量即色标检测、横封温度检测以及纵封温度检测,此处选用FX2N-4AD模拟量输入模块,该输入模块有4个通道可以同时接收并处理4个模拟量输入信号最大分辨率为12位。通道1输入色标检测量,通道2输入纵封温度检测量,通道3输入横封温度检测量。在初始化程序中需要将这3个两读入PLC中。
3.6 PLC外部接线及电机的驱动电路
全自动药品包装机控制系统外部接线图如图3-3所示,依据选好的PLC 型号和I/O分配表设计出系统的外部接线。主电路图如图3-4所示。根据控制系统的要求,系统中需要多台电动机。其中主电动机是走袋电动机,它给系统提供必
需的膜,是保障系统正常运行的关键所在。供料电动机、冷却泵电动机和空气压缩机等分别是给系统提供物料、冷却和给电磁阀提供风源的。横封加热管和纵封加热管分别是给横封运动和纵封运动提升温度的。另外,电源模块是给电磁阀和A/D模块提供工作电压的。由于要控制电机,所以系统中还要运用交流接触器来控制其通断情况,为了防止过载等情况发生还有加入热继电器等。
图3-3 外部接线图图3-4 控制系统主电路图第4章 PLC控制系统的软件设计
4.1 步进指令编程的介绍
全自动药品包装机控制系统的软件设计部分包括了系统控制流程图和梯形图程序的设计。有了程序的驱动整个控制系统才能按照设计要求动作,在梯形图设计这一块,要充分考虑各个部分要实现的功能等。对于复杂的控制要求使用步进指令(STL/RET)指令编程较为简洁,用FX系列PLC的状态继电器编写顺序控制程序时,应与STL指令一起使用。S0~S9用于初始步,S10~S19用于自动返回原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点,它是一种胖触点,STL 触点驱动的电路块有三个功能,即对负载的驱动处理、指定转换条件和指定转换目标。
步进指令的使用说明:
1)STL触点是与左侧母线相连的常开触点,某STL触点接通,则对应的状态为活动步;
2)与STL触点相连的触点应用LD或LDI指令,只有执行完RET后才返回左侧母线;
3)STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈;
4)由于PLC只执行活动步对应的电路块,所以使用STL指令时允许双线圈输出(顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈);
5 STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令,但可以用CJ指令。
4.2 控制系统的主程序
以上设计的是控制系统各部分的子程序,分别实现系统初始化、手动控制、自动回原点和自动控制,把以上程序结合在一起成为一段程序就能够实现手动、回原点、单步、单周期、连续各种不同的工作方式的变换,其主程序流程图如图4-1所示。
图4-1 主程序流程图
4.3 初始化程序
FX系列PLC的状态初始化指令IST与STL指令一起使用,专门用来设置具有多种工作方式的控制系统的初始状态,和设置有关的特殊辅助继电器的状态,可以简化复杂的顺序控制程序的设计工作。IST指令只能使用一次,它应放在程序开始的地方,被它控制的STL电路应放在它的后面。
该药品包装机系统的初始化程序用来设置初始状态和原点状态条件。初始化程序如图4-3,M30~M37与X10~X16的关系,已经在程序中写出,与工作方式开关对应的X10~X14中同时只能用一个处于ON状态,必须使用选择开关,以保证这5个输入中不可能有两个同事为ON。
IST指令的执行条件满足时,初始状态继电器S0~S2和下列状态辅助继电器被自动指定为一下功能,以后即使IST指令的执行条件变为OFF,这些元件的功能仍保持不变:M8041 禁止转换
M8042 转换启动
M8043 起动脉冲
M8044 回原点完成
M8047 STL监控有效
S0 手动操作的初始状态继电器
S1 回原点操作的初始状态继电器
S2 自动操作的初始状态继电器
初始化程序如下: 图4-2 初始化程序
4.4 手动程序
图4-3是手动程序,手动操作时X17~X26对应的8个按钮控制供膜、打印、纵封、动盘移动、供料、刮板移动、横封、切断。为了保证系统的安全运行,在手动程序中设置了一些必要的软件互锁和按钮联锁,如打印、纵封、横封、切断时供膜电机不能运行,在供料时刮板不能移动,在横封时切刀不能移动等,以免机械发生干涉。
图4-3 手动程序
4.5 自动回原点程序
由手动工作方式切换到自动工作方式之前必须满足原点条件否则无法执
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四、参考文献： 1. MATLAB R2007 图像处理技术与应用，王爱玲，叶明生等编著，电子工业出版社 2. MATLAB 7.0 图形图像处理，王家文，李仰军编著，国防工业出版社 3. MATLAB 图像处理技术与应用，董长虹主编，国防工业出版社 4. 图像处理和分析基础，章毓晋编著，高等教育出版社 5. 数字图像处理，冈萨雷斯编著，阮秋奇阮宇智等译，电子工业出版社 指导教师评语： 认真正确完善完善工作态度：较认真理论分析：较为合理方法设计：合理 不认真一般一般 较差较差 思路清晰出勤 论文撰写：思路较清晰其它：工作主动 一般拒绝抄袭 思路混乱 总评成绩： 指导教师： 年月日
山东建筑大学课程设计任务书 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 年月日
山东建筑大学课程设计指导书 课程名称：数据通信与计算机通信网课程设计 设计题目：某办公楼局域网系统设计 使用班级：通信091指导教师：庄华伟 计算机网络就是利用通信设备和线路将处于不同地理位置的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、网络操作系统等）实现网络资源共享和信息传递的系统。开发某办公楼局域网系统设计的总体目标主要是：本课程注重提高通信工程专业学生的网络设计和应用能力。开设课程设计的目的，就是将理论与实践有机结合起来，通过课程设计，使学生进一步巩固和加强对理论的理解和认识，同时提高学生的实际操作能力要求分析出各种需要的功能并进行总结，具体设计步骤： 1.系统需求分析，对系统的各种需要功能进行分析论证。 2.IP地址的分配，采用DHCP技术。 这需要为服务器添加一项DHCP服务，这个服务能自动提供给每台客户机一个安全、唯一的IP地址。具体包括：安装DHCP、创建DHCP作用域、配置DHCP服务、客户端的DHCP网络配置等。 3.网络传输媒体的选择，交换机类型选择 1）. 网络传输媒体的选择具体包括：有线传输介质（同轴电缆、双绞线、光纤）和无线传输介质 2）. 交换机类型选择，局域网交换机是交换式局域网的核心设备，交换机属于OSI模型中数据链路层设备，它的功能与局域网桥相近，由多端口的网桥发展而来，在这里要选择一款具体类型的交换机，指明型号及相关参数。 4.网络操作系统的选择，采用Windows NT操作系统 Microsoft的Windows NT Server 4.0中文版（以下简称Windows NT Server 4.0）是一个局域网操作系统。它是一个具有很强联网功能的32位操作系统，支持与Windows 9X相同的API接口，能够兼容Windows 9X中的32位应用程序（如Office 95）。它同时具有与Windows 9X类似的用户界面，因此可以减少学习时间与费用。也可以将Windows NT Server 4.0用作个人计算机操作系统，直接在其上运行各种应用软件。 5.DNS以及HTTP服务器的设置 DNS服务器是(Domain Name System或者Domain Name Service)域名系统或者域名服务,域名系统为Internet上的主机分配域名地址和IP地址。用户使用域名地址，该系统就会自动把域名地址转为IP地址。域名服务是运行域名系统的Internet工具。执行域名服务的服务器称之为DNS服务器，通过DNS服务器来应答域名服务的查询。 7.中心机房位置选择，网络布线，网络连通性测试 中心机房位置选择应该选择楼宇中心位置；使用Cisco Packet Tracer软件进行网络布线，模拟网络运行的任何细节，自动捕获各种类型的数据包，分析IP数据包的结构，更加直观的学习网络协议、分析网络性能；采用防火墙技术。 其他各个模块功能分析可以参照这部分格式完成，写在设计说明书中。希望同学们尽量自己能设计出其他模块或者将以上模块重新划分（可以合并或拆分某些模块）。8.总体方案总结，撰写设计说明书。
计算机控制技术课程设计任务书 题目1：通用数字PID调节器设计 1、主要技术数据和设计要求 主要技术数据：8路模拟量输入：适配1～5V输入，量程自由设定；8路输出控制信号：1～5V标准电压输出；输入模拟量转换精度：0.1%；RS232串行通讯通口。 控制模型：数字PID控制算法；PID参数范围：比例带Kp：1-999.9%，积分时间Ti：1-9999秒（Ti=9999时积分切除），微分时间Td:：0-9999秒（Td=0时微分切除）。 调节控制器使用51内核的单片机，完成对8路模拟信号的切换、信号变换、A/D转换；单片机对数据处理后（含数字滤波、数值变换），送到显示和通讯部分，并经PID运算处理后通过D/A转换器输出。经信号变换和信号分配后输出8路控制信号。设计中应充分考虑干扰问题。 2、设计步骤 一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计 二、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口等）； 3. 设计键盘、显示接口电路； 4. 设计8路模拟量输入输出通道； 5. 设计RS232串行通讯通口； *6. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等）。 三、软件设计 1. 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 2. 编写数字PID调节器软件模块； 3. 编写数字滤波程序； *4. 编写A/D、D/A转换器处理程序模块； *5. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。 四、编写课程设计报告，绘制完整的系统电路图。
计算机控制技术课程设计任务书 题目2：双闭环直流电动机数字调速系统设计 1、主要技术数据和设计要求 主要技术数据：直流电动机（对象）的主要技术参数如下：直流电动机Ped=3kW，Ued=220v ，ned=1500r/min，电枢回路总电阻R=2.50欧姆，电动机回路电磁时间常数TL=0.017s，机电时间常数TM=0.076s，电势常数Ce=0.1352V/r·min)，晶闸管装置放大倍数Ks=30，整流电路滞后时间Ts=0.0017s。 主要技术指标：速度调节范围0-1500r/min，速度控制精度0.1%（额定转速时），电流过载倍数为1.5倍。 主要要求：直流电动机的控制电源采用PWM控制方式，在其输入电压为0-5伏时可以输出0-264伏电压，为电机提供最大25安培输出电流。速度检测采用光电编码器，且假定其输出的A、B两相脉冲经光电隔离辨向后获得每转1024个脉冲的角度分辨率和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器，其原副边电流比为1000：1，额定电流为50安培。采用双闭环（速度和电流环）控制方式。 2、设计步骤 一、总体方案设计、控制系统的建模和数字控制器设计 二、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口等）； 3. 设计键盘、显示接口电路； 4. 设计输入输出通道（速度反馈、电流反馈电路、输出驱动电路等）； *5.它相关电路的设计或方案（电源、通信等）。 三、软件设计 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 2. 编写数字调节器软件模块； 3. 编写A/D转换器处理程序模块； *4.编写输出控制程序模块； *5.其它程序模块(数字滤波、显示与键盘等处理程序)。 四、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图。
自动化专业综合课程设计 自动化系 2016年12月级: 指导教师: 学 期: 自动化131 洪露 2016 - 2017 - 1
2. 一、课程设计目的 自动化综合设计是学生必修的实践环节之一， 应使学生较系统的完成自动化系统设 计，从选题、方案论证、设计与实现、系统测试、总结报告等基本过程，加深对自动控 原理、过程控制、运动控制、测试技术与自动化仪表等相关课程理论知识的分析理解。 通过实践引导学生把原理分析与工程设计结合， 掌握自动控制系统设计的基本方法和一 般规则， 提高综合应用能力， 培养学生的创新思维和实践能力， 基础。 1、培养独立完成一个课题或实际问题的能力 2、培养查阅资料文献手册的能力 3、熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则 4、锻炼撰写论文和设计报告的能力 5、培养科学的工作作风和严谨务实的态度 二、设计内容 本设计的主要内容包括：自主选题、理论设计、调试与仿真、 等。 自主选题。每个题目学生不超过 3 人，鼓励学生单独完成。 理论设计包括方案选择、系统设计等。通过调试与仿真，进一 到课程设计要求，使其更接近于实际产品。 撰写设计总结报告， 把理论设计内容， 调试过程进行全面总结。 小组成员既要分工， 又要协作， 同一小组成员之间可以相互探讨、 协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方 法和经验， 但每个学生必须独立完成设计报告， 要有完整的设计资料， 独立撰写设计报 告，设计报告雷同率超过 50%的课程设计考核按不及格处理。 最后，通过答辩过程展现课程设计所做的工作。 三、设计组织方式 课程设计过程采用相对集中方式，以分组为单位集中到实验室进行。配备计算机、 相关软件及电子元器件等器材设备。 实验室提供常见元器件及设备， 其他所需器件应提 前通知实验室采购或自行购买。 在课程设计过程中，实训教学课堂化，严格考勤制度，在课程设计期间累计旷课达 到 10 学时，取消考核资格。需要外出查找资料，购买电子元件时，必须向指导老师请 假，经同意后方可外出。 电机对象参数测量； 电流环、转速环 PI 参数设计； 以运算放大器为核心器件设计并实现电流比较器及 PI 运算硬件电路。 双闭环直流电机调速转速环数字 PID 调节器 电机对象参数测量； 电流环、转速环 PI 参数设计； 以 A/D 转换器和单片机为核心器件设计并实现转速信号采集和数字 PI 运 为毕业设计打下坚固的 撰写设计报告并答辩 步完善设计，使之达 四、 设计题目 1. 双闭环直流电机调速系统电流环模拟 PI 调节器
软件综合课程设计任务书
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软件综合课程设计任务书 一、课程设计的目的、要求 目的:软件综合课程设计是一个综合性的设计型实验教学环节,旨在使学生通过软件开发的实践训练,进一步掌握设计开发软件的方法与技术,学会数据的组织方法,提高软件开发的实际能力,培养创造性的工程设计能力和分析、解决问题的能力。 实现以下目标: １．深化已学的理论知识，完成理论到实践的转化 通过软件开发的实践，进一步加深对软件工程方法和技术的了解,将所学的理论知识运用于开发实践中,并在实践中逐步掌握软件工具的使用。 2. 提高分析和解决实际问题的能力 课程设计不仅是一次软件工程实践的模拟训练，同时通过软件开发的实践,积累经验，提高分析问题和解决问题的能力; 3. 培养“开拓创新”能力 大力提倡和鼓励在开发过程中使用新方法、新技术，激励学生实践的积极性和创造性，开拓思路,设计新算法、新创意,培养创造性的工程设计能力； 要求：学生组成开发小组(2～4人),以小组为单位选择并完成一个规模适度的软件项目，在教师的指导下以软件设计为中心，独立完成从需求分析到软件测试的开发过程。 二、设计步骤安排 １．确定课题 由教师命题并给出各课题的具体需求，学生根据课题涉及的知识领域及自己对该领域的熟悉程度和对该课题的兴趣，选择课题，经教师调整审定后确定； 2. 需求分析 建立系统的分析模型，这是系统开发的重要阶段。主要工作是： 分析确定系统应具备的功能、性能,并从经济上、技术上进行可行性分析，建立“需求分析模型”确定开发计划。 ３. 软件设计 具体工作是:对系统的分析模型进行修改、细化,进行系统的结构设计，用户界面设计,数据管理部件设计（若系统涉及到数据库，要对数据库结构进行设计) 4. 编码与测试 根据项目的应用领域及语言的特点,选择编程语言进行编码，要求给出程序的详细注释（包括模块名、模块功能、中间过程的功能及变量说明)； 由开发小组进行除验收测试以外的测试工作(包括单元测试、组装测试与系统(确认）测试）。所有测试过程都要求采用综合测试策略,先进行静态分析，再进行动态测试。要求制定测试计划、记录测试过程与结果、保留测试用例、写出测试报告。 5. 验收测试 由教师组织验收测试的实施，内容包括：系统能否正确运行，实际系统与设计方案是否一致,是否实现了需求所确定的功能与性能，系统设计有无特色，算法有无创新,系统结构是否合理、新颖，系统界面是否友好、美观,操作是否简单，使用是否方便。６．总结和整理课程设计报告
自动化专业综合课程设计 任 务 书 班级：自动化131 指导教师：洪露 学期： 2016－2017－1 自动化系 2016年12月 一、课程设计目的 自动化综合设计是学生必修的实践环节之一，应使学生较系统的完成自动化系统设
计，从选题、方案论证、设计与实现、系统测试、总结报告等基本过程，加深对自动控原理、过程控制、运动控制、测试技术与自动化仪表等相关课程理论知识的分析理解。通过实践引导学生把原理分析与工程设计结合，掌握自动控制系统设计的基本方法和一般规则，提高综合应用能力，培养学生的创新思维和实践能力，为毕业设计打下坚固的基础。 1、培养独立完成一个课题或实际问题的能力 2、培养查阅资料文献手册的能力 3、熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则 4、锻炼撰写论文和设计报告的能力 5、培养科学的工作作风和严谨务实的态度 二、设计内容 本设计的主要内容包括：自主选题、理论设计、调试与仿真、撰写设计报告并答辩等。 自主选题。每个题目学生不超过3人，鼓励学生单独完成。 理论设计包括方案选择、系统设计等。通过调试与仿真，进一步完善设计，使之达到课程设计要求，使其更接近于实际产品。 撰写设计总结报告，把理论设计内容，调试过程进行全面总结。小组成员既要分工，又要协作，同一小组成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验，但每个学生必须独立完成设计报告，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。 最后，通过答辩过程展现课程设计所做的工作。 三、设计组织方式 课程设计过程采用相对集中方式，以分组为单位集中到实验室进行。配备计算机、相关软件及电子元器件等器材设备。实验室提供常见元器件及设备，其他所需器件应提前通知实验室采购或自行购买。 在课程设计过程中，实训教学课堂化，严格考勤制度，在课程设计期间累计旷课达到10学时，取消考核资格。需要外出查找资料，购买电子元件时，必须向指导老师请假，经同意后方可外出。 四、设计题目 1.双闭环直流电机调速系统电流环模拟PI调节器 ●电机对象参数测量； ●电流环、转速环PI参数设计； ●以运算放大器为核心器件设计并实现电流比较器及PI运算硬件电路。 2.双闭环直流电机调速转速环数字PID调节器 ●电机对象参数测量； ●电流环、转速环PI参数设计； ●以A/D转换器和单片机为核心器件设计并实现转速信号采集和数字PI运 算。 3.风机远程报警控制系统设计 ●对远程风机的运转状态进行监控报警控制；
第一章前言 本实验指导书，主要适用于自动化、电气工程及其自动化、测控与仪器等专业，根据具体教学大纲的要求，任课教师可以有选择地安排指实验导书之中的相关内容进行实验教学。 通过本实验指导书，能够使学生们熟练掌握S7-200PLC的接线方式、程序编写和整体系统调试，从而全面地提高学生们对PLC的软件、硬件等方面的理解，进而增强学生们在实践环节的动手操作能力。譬如，学生们可以根据实验指导书的要求，完成交通信号灯的硬件设计、PLC型号选择、软件操作、以及整体控制系统调试，并写出完善的实验报告。在进行实验之前，要求学生们具备数字电路、模拟电路、电路基础、自动控制、电力电子、电机学、电气控制和PLC等相关课程的知识，并具备一些基本的实践操作水平。
第二章PLC的基础知识 2.1 PLC概述 可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将计算机技术、自动控制技术、通讯技术融为一体的一种专门为适应恶劣的工业环境下而设计的工业控制装置，涉及到很多自动控制、电器方面的知识。经过30多年的发展，在工业生产中获得极其广泛的应用。目前，可编程控制器成为工业自动化领域中最重要、应用最多的控制装置，居工业生产自动化三大支柱（可编程控制器、机器人、计算机辅助设计与制造）的首位。其应用的深度和广度成为衡量一个国家工业自动化程度高低的标志。 2.2 PLC的定义 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC PLC 问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA（National Electrical Manufactory Association）经过四年的调查工作，于1984 年首先将其正式命名为PC（Programmable Controller），并给PC 作了如下定义 “PC”是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时，计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算机若是从事执行PC 之功能着，亦被视为PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。” 以后国际电工委员会（IEC）又先后颁布了PLC 标准的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2 月通过了对它的定义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制
《电力系统继电保护》 课程设计任务书 适用专业：发电厂及电力系统（三年制） 电力系统继电保护及自动化（三年制） 电气工程系 2008年4月
《继电保护课程设计》任务书 一、 目的要求： 通过本课程设计，使学生掌握和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和电气绘图等使用方法。在此过程中培养学生对各门专业课程整体观的综合能力，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。本课程主要设计35KV （110KV ）线路、变压器、发电机继电保护的原理、配置及整定计算，给今后继电保护的工作打下良好的基础。 二、 设计题目： （一）双侧电源的35KV 线路继电保护的配置及整定计算。 1、 原始资料： 某双侧电源的35KV 线路网络接线如下： 已知：（1）、电厂为3台36000KW 、电压等级为6、3KV 的有自动电压调节器的汽轮发电 机，功率因数cos =0.8，X d ”=0.125, X 2 =0.15, 升压站为2台容量各为10MVA 的变压器 U d =7.5%，各线路的长度XL —1为20KM ；XL —2为50KM ；XL —3为25KM ；XL —4为14KM ；XL —5为40KMA 发 电机 系统 （2）、电厂最大运行方式为3台发电机、2台变压器运行方式，最小运行方式为2台发电机、2台变压器运行方式；XL —1线路最大负荷功率为10MW ，XL —4线路最大负荷功率为6MW 。（3）、各可靠系数设为：K I rel =1.2，K II rel =1.1，K III rel =1.2，XL —1线路自起动系数K Ms =1.1，XL —4
控制系统课程设计 任务书
课程设计任务书 年第一学期 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作部门： 一、课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和此处根据自己做的题写名称 二、设计目的： 《控制系统课程设计》是继“自动控制系统”课之后开设的实践性环节课程。由于它是一门理论深、综合性强的专业课，单是学习理论而不进行实践将不利于知识的接受及综合应用。本课程设计将起到从理论过渡到实践的桥梁作用,经过该环节训练达到下述教学目的： 1、经过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。 2、经过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，达到培养学生综合应用所学知识能力、培养学生实际查阅相关设计资料能力的
目的、培养学生工程绘画和编写设计说明书的能力。 3、经过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。经过它使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。经过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。 三、课程设计内容（含技术指标） 1．直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：（直流调速系统选项一题） (一)直流调速系统的设计选题1 (1)电机数如下表： １．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa ；总飞轮力矩：225.2a GD GD 。 ２．其它参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举
四川理工学院课程设计 全自动洗衣机PLC控制 学生：冯维虎 学号： 专业：机械设计制造及其自动化班级：机电072 指导教师：黄波 四川理工学院机械工程学院 二零一一年一月
课程设计设计任务书 一、设计要求： 1、完成PLC控制系统设计，并绘制出PLC外部接线图和编写PLC程 序； 2、要求在电气原理图中，用明细表列出所有电器元件的相关信息。 3、编写课程设计说明书，设计说明书书写格式参照《四川理工学院机 械工程学院毕业设计（论文）管理实施细则》附录2：毕业设计说明书 （论文）书写格式。 二、设计的原始数据 1、按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水位，关水 2、2秒后开始洗涤 3、洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒 4、如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒 5、开始清洗，重复（1）——（4），清洗俩遍 6、清洗完成，报警3秒并自动停机 7、若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）
目录 1.1全自动洗衣机PLC控制的控制要求 (4) 1.1.1全自动洗衣机的基本结构、工作流程和工作原理 (4) 1.1.2洗衣机控制要求 (5) 1.2全自动洗衣机控制系统的PLC选型和资源配置 (5) 1.2.1控制系统硬件接线图 (5) 1.2.2模块功能概述 (7) 1.3全自动洗衣机控制系统程序设计和调试 (7) 1.3.1编程软件 (7) 1.3.2程序的流程图、构成和相关设置 (7) 1.4全自动洗衣机PLC控制系统程序 (10) 1.4.1系统资源分配 (10) 1.4.2源程序 (11) 参考文献 (19) 总结 (20)
课程设计任务书
《数据库原理》课程设计任务书 一、设计目的 通过本次课程设计，使同学们能够全面、深刻地掌握数据库系统的设计流程。根据在数据库原理课程中所学到的数据库理论知识，结合某个具体的实际需求，为开发出一个较为实用的应用系统提供数据库支持。 二、课程设计的要求 1、明确课设任务，复习与查阅相关资料。 2、可以根据老师给出的设计题目，在两周时间内完成其中某一个题目的从用户需求分析、数据库设计到上机编程、调试和应用等全过程的数据库系统设计。如果学生自拟题目，需经指导教师同意。 3、每位学生必须独立完成课程设计任务，不能抄袭，设计完成后，将所完成的工作交由老师检查；要求写出一份详细的设计报告。 4、按要求完成课设内容，课设报告要求文字和图工整、思路清楚、正确。 5、应用系统对数据库的使用，写出相应的T-SQL语句及数据库执行结果。 三、数据库课程设计报告主要内容 1、系统需求分析 （1）信息要求：指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。数据库中需要存储那些数据。 （2）处理要求：用户需要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求（给出功能模块图）。 （3）安全性和完整性要求。 2、概念结构设计 （1）逐一设计分E-R图，合并分E-R图，生成基本E-R图。 （2）若在合并中存在属性冲突、命名冲突以及结构冲突，给出解决方法，若存在不必要的冗余，则消除并给出设计方法。 （3）基本E-R图中要求标明主码、外码、联系类型。 3、逻辑结构设计 （1）给出由E-R得到的关系模型：并注明转换过程中应用的规则； （2）数据模型的优化； （3）分析这些模式对于应用环境是否合适，确定是否要对某些模式进行合并或分解； （4）用户模式设计； （5）在数据库中一般使用英文名字，在用户视图中则一般使用符合用户一贯的中文命名法； （6）对不同级别的用户定义不同的视图以保证系统的安全性。 4、数据库物理结构设计 以表格的形式列出各张表，包括字段名称、中文含义、数据类型、长度、完整性约束、索引定义、字段说明； 5、数据库实施 （1）使用T-SQL语句实现数据库表； （2）使用T-SQL语句创建必要索引； （3）使用T-SQL语句实现必要的数据库视图； （4）用T-SQL语句实现必要的存储过程及触发器。
自动控制系统课程设计任务书
《自动控制系统》课程设计 一、教学目的 1．培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用控制理论和相关课程知识的能力。 2．掌握自动控制原理中各种校正装置的作用及用法，根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。 3．学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试。 4．锻炼学生使用模拟机实现控制系统。 5．锻炼学生独立思考、动手解决问题的能力。 二、教学基本要求 了解控制系统设计原则、内容和步骤。 掌握控制器的几种常见算法。 掌握控制器的参数整定方法。 掌握数字仿真软件的使用方法。 学会使用硬件电路搭建模拟控制器。 三、教学内容 1．总结归纳出有实际背景的教学模型分别给各位同学提出设计题目及设计指标要求。同学经过查阅相关资料，根据各自题目确定合理的控制方式及校正形式完成设计。 2．首先要根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行
人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式及参数。 3．用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具，对人工设计系统进行仿真调试，使其满足技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图及动态响应图。 4．确定校正装置的电路形式及电路参数。 5．在模拟机上实现控制系统，并按指标要求进行实际调试。 6．完成设计报告 报告包括： (1) 任务书 (2) 设计思想及设计过程、设计后校验；包括频率特性三条性曲线校正电路确定及参数选择。 (3) MATLAB设计仿真中仿真框图或语言，绘制打印出仿真框图、频率特性，要求的指标，动态特性图。 四、时间分配 五、指导教师分配
福州大学至诚学院本科生课程实训 题目：可编程序控制器实训 姓名：陈XX 学号：210992XXX 系别：电力工程及其自动化 专业：电力系统及其自动化 年级：2009级 指导教师：林宝全陈秀菊 2012年02月27日
目录 《可编程序控制器》课程设计任务书 (2) 任务一：步进电机控制 1、系统描述及控制要求 (4) 2、设计方案 (5) 3、I/O分配表 (5) 4、外部接线图 (6) 5、梯形图 (6) 6、系统调试 (9) 任务二:刀具库中刀具的取放控制 1、系统描述及控制要求 (10) 2、设计方案 (11) 3、I/O分配表 (11) 4、外部接线图 (12) 5、梯形图 (13) 6、系统调试 (16) 总结 (16) 参考文献 (17)
《可编程序控制器》实训任务书 说明：1、设备为OMRON——CPM2A或CP1H机型。 2、课程设计任务一、二中选一 3、课程设计报告要求：按格式规范撰写，内容包括控制要求；控制图（主电路、PLC外部接线图、程序流程图）；提供通过试运行后的功能梯形图（附简要注释）；I/O分配表；调试问题分析及心得体会。 课程设计任务一：步进电机控制 要求： 设计一个三相六拍环形分配器控制脉冲进而控制步进电机运行。 该程序应具有： 1．能实现电机正反转驱动控制 2．频率控制分四档：快速、中速、慢速、单步 3．可实现定步控制。 说明： 步进电机是电流在线圈中按顺序切换而使电机转轴作步矩式转的电机。切换是由输入驱动的脉冲信号来完成的，每给驱动电路一个脉冲，电机转轴就按要求旋转一定的角度。故这种电机可以用输入的脉冲数来控制电机的转角，并且转速由脉冲的频率决定。 步进电机可分为3相、4相、5相线圈型等，对于步进电机还有三种励磁方式： 1、相励磁：通常按顺序依次激励一个线圈。 2、双相励磁：通常按顺序依次激励两个线圈。 3、单——双相励磁：它是上面两种方法的综合，其特点是高分辨率（本实 验用本励磁方式）见下图：
《电气控制与PLC技术》实训任务书 适用班级：电气自动化10-1、10-2 时间：2012.5.21—2012.6.1
项目（一） 一、设计课题： 十字路口交通灯控制系统设计 二、设计目的： 1、进一步巩固电器与PLC控制的基本知识； 2、掌握PLC程序的设计及调试方法； 3、学会查阅有关专业资料及设计手册。 三、设计任务及要求： 1、根据十字路口交通灯控制要求，确定控制方案； 2、以顺序控制设计法为主设计顺序功能图和梯形图，并进行模拟调试； 3、正确计算选用电器（含PLC），列电器一览表； 4、编写设计说明书（方案的确定、设计环节的考虑及必要说明等）及设备的使用说明； 5、绘制有关图纸：（用A4纸） ①控制面板元器件布置图 ②控制面板安装接线图 四、控制要求： 1、信号灯的动作受方式选择开关总体控制，当选择连续工作方式时，信号灯系统周而复始地循环动作；当选择单周期工作方式时，信号灯系统中止循环，并能停留在初始状态；按停止按钮，所有信号灯都熄灭。 表1 信号灯白天控制具体要求 2、信号灯白天控制的具体要求如表所示：按下启动按钮后，信号灯按表1所示时间顺序运行，顺序功能图选用并行结构。 3、用计数器实现绿灯闪亮，周期为1.5S（通1S、断0.5S）； 4、东西绿灯和南北绿灯不能同时亮，否则立刻报警；
5、系统具有断电保持功能，即停电后保持停电前的状态，恢复供电后能在此状态下继续工作； 6、系统具有暂停功能，第一次按暂停按钮系统暂停，系统保持当前状态，第二次按暂停按钮系统在原状态下继续工作； 7、系统具有夜间模式，在停止状态下，按下夜间运行按钮后，南北黄灯和东西黄灯持续闪烁（闪烁规律为亮0.4 秒，暗0.6 秒），而夜间东西南北方向红、绿灯均灭。 注意：夜间模式与白天模式要能正常相互切换。 硬件要求： 系统输入用实训台上基本指令编程练习模块上的按钮和开关，输出用220V 灯泡模拟调试； 五、成绩评定(40%) 项目一成绩=硬件安装（25%）+答辩成绩（50%）+设计说明书成绩（25%） 其中设计说明书内容包含： 1、I/O分配表（10分） 2、I/O连线图（10分） 3、顺序功能图（20分） 4、梯形图（20分） 5、指令表（5分） 6、设计说明书（20分）（方案的确定、设计环节的考虑及必要说明等）及设备的使用说明等； 7、电器一览表（5分） 8、控制面板元器件布置图（5分） 9、控制面板安装接线图（5分）
自动控制原理课程设计任务书1 电枢控制式直流电动机的原理图如下： 系统中的参量为： R.为电枢绕组的电阻（欧）;L.为电枢绕细的电感（亨）；.为电枢绕组的电流（安〉；if 为磁场的电流（安）;u.为作用到电枢上的电压（伏）;e b为反电动势（伏）： 。为电动机轴的角位移（弧度）；Mv 为电动机转矩（公斤米）： J为电动机和负载折合到电动机轴上的转动惯量（公斤米秒2 ) ; f 为电动机和负载折合到电动机轴上的粘性摩擦系数（公斤米／弧度／秒）； KM为电动机转矩常数： Kb为反电动势常数： 并设信号源内阻抗为零。 要求： （1）列出原始微分方程： （2）绘制系统的结构图： （3）确定系统的传递函数G(s) = 0 (s) /U.(s) ; （4）当L.=2 亨，f = -2 公斤米／弧度／秒，J= O. 5 公斤米秒2 , R.=4 欧， KM=3 , Ki,=5 时，求：Gk (s），并以Gk (s）为开环传递函数作出根轨迹。 （5）采用你认为的最佳方法对Gk (s）进行校正，使Gk (s）的参数最优。
自动控制原理课程设计任务书2 打印机打印头控制系统如图所示，采用皮带传动、直流电机驱动，其中传送皮带弹性系数k=20N/m，打印头质量为m=0. 2kg，光电位移传感器的灵敏度lv/m，皮带轮的半径都为0. 15m，电机忽略电感，电阻R=2 欧，扭矩常数为：km=2Nm/A, 系统转动惯量为J=0.0kg. m2，系统的阻尼折合到电机处b=0. 25Nms/rad 。 要求： (1) 分析系统性能，如果采用速度副反馈进行校正，反馈系数为0. 1，再计算系统性能。( 2 ) 要求系统调节时间为0. ls，超调量小于10%，稳态误差小于1%，试用频率法进行校正。 ( 3) 如果采用PI校正，试用根轨迹法确定系数。
一、课程设计的目的和任务： 本课程是电气工程及电气自动化专业在掌握所学习的专业基础课专业课基础上一次叫全面的实习训练，通过完成一个具有较完善功能的设计课题，大到训练学生综合运用所学知识的能力。其基本目的是： 培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已学的理论和生产实习知识去分析和解决工程实际问题的能力， 学习工业自动化网络一个完整系统设计的一般方法，掌握运用专业课、专业基础课的知识解决自动化网络方面常见实际问题的能力。 进行基本技能训练，如利用设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、试验设备进行调试和数据处理等。陪养学生的创新能力。 二、设计方式 1、根据课程设计任务书提出的控制要求选择系统方案和控制方式 2、合理选择元器件型号，正确进行硬件电路设计和软件调试。 3完成电路设计、编写完成实时控制程序或编写完仿真程序。 4调试和完成控制系统，使之满足控制要求。 5编写课程设计说明书。 三、机械手及其应用 机械手是一种能模拟人的手臂的部分动作，按预定的程序轨迹极其它要求，实现抓取，搬运工件或操做工具的自动化装置。在我国由于大多数工业机器人所执行的工作为模拟人的手臂而工作，因而通常把工业机器人称做操作机械手。 四、机械手的特点： （1）对环境的适应性强能代替人从事危险，有害的工作。在长时间工作对人体有害的场所，机械手不受影响，只要根据工作环境进行合理的设计，选择适当的材料和结构，机械手就可以在异常高温或低温，异常压力和有害气体，粉尘，放射线作用下，以及冲压，灭等危险环境中胜任工作。 （2）机械手能持久，耐劳，可以把人从繁重单调的劳动中解放出来，并能扩大和延伸人的功能。 （3）由于机械手的动作准确，因此可以稳定和提高产品的质量，同时又可以避免人为的操作错误。
课程设计报告 课程名称C语言程序设计 课题名称教师评价系统数据库管理系统设计 专业自动化 班级 学号 姓名 指导教师
湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称C语言程序设计 课题教师评价系统数据库管理系统设计 专业班级自动化1602 学生姓名 学号 指导老师 审批 任务书下达日期2016 年12 月19 日 任务完成日期2016年12 月30 日
一、设计内容与设计要求 1．设计内容： 数据库管理系统设计 涉及的知识点： ①掌握并熟练运用C语言的基本数据类型与各种表达式，程序的流程控制语句； ②掌握函数的定义，函数的返回值，函数的调用，函数的形式参数和实际参数 之间的关系；掌握变量的作用域与生存期，了解函数的作用域。 ③掌握并熟练运用C语言的图形处理功能和库函数的应用。 ④掌握数组的基本概念。熟练掌握一维数组、二维数组的应用、掌握字符数组 与字符串的关系以及字符串的简单处理。 ⑤掌握结构的概念，结构类型的定义，结构变量的定义和初始化，结构成员的 表示，结构的赋值含义，结构与指针、函数的关系。 ⑥掌握基本的文件操作。 题目5：教师评价系统 输入教师评价信息，提供新增、修改和显示等功能。 成绩单如下： 教师编号：long 4bytes 教师姓名：char 20bytes 教师评分：int 4bytes 总分：int 2bytes 名次：float 4bytes 等级：char 8bytes 系统功能模块如下： (1) 建立教师评价数据库； (2) 菜单实现以下功能： ①计算每个教师的总成绩；
②按总成绩排定教师名次； ③给教师评定等级(85以上优秀，60~84合格，60以下不合格) ④新增一个教师信息进行评价 ⑤按教师编号查询教师评价信息； 2．设计要求： 1)要求每个学生必须独立思考，认真并按时完成本课程设计所包含的所有内容; 2)要求学生必须按照课程设计报告的完整格式说明设计内容，设计任务分析过程和算法， 给出程序流程图和全部源程序; 3)设计报告的完整格式应包括以下部分的内容： ①设计总体思路； ②总体模块框图； ③各个程序模块说明； ④程序流程图； ⑤程序清单； ⑥课程设计总结与体会（不少于400字）。 4)上机时要求必到，设计完成，必须演示程序，答辩并提交设计报告。 5)总评成绩由三部分组成：报告占20%，平时占20%，课程设计题目各占30%。 二、进度安排 附： 课程设计报告装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分、附件（A4大小的图纸及程序清单）。 正文的格式:一级标题用3号黑体,二级标题用四号宋体加粗,正文用小四号宋体;行距为22。 正文的内容:一、课题的主要功能；二、课题的功能模块的划分（要求画出模块图）；三、主要功能的实现（至少要有一个主要模块的流程图）；四、程序调试；五、总结；六、附件（所有程序的原代码，要求对程序写出必要的注释）。正文总字数要求在5000字以上（不含程序原代码）。
《计算机多媒体技术》课程设计任务书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 年月日
2012/2013学年第二学期 《计算机多媒体技术》课程设计任务书 班级：计算机101-102 设计时间：2013.7.1 –2013.7.5一、课程设计目的及基本要求 《计算机多媒体技术》课程设计是在学习完多媒体技术基础、微机原理、数据库基础、平面动画实用技术、计算机网络基础、图像处理实用技术等基础课程的前提下，并能够熟悉三维动画实用技术、网页设计制作、多媒体设计与创作、影视制作程序、多媒体制作工具使用等对计算机专业学生进行的专项实践训练。通过本次设计使学生具备较强的计算机操作技能，能一定程度上了解并实现计算机多媒体软件设计和开发、交互式多媒体作品的设计与制作。使学生具备熟练的进行动画设计与制作、平面广告设计、交互式多媒体作品设计与制作的能力。最终使学生具备一定的从事电子出版、教育软件开发、商业简报制作、平面广告设计及其它多媒体应用领域的媒体集成与系统设计工作的基础能力。通过本次设计，加深对计算机多媒体技术课程中的基本知识的理解，为进一步深入学习多媒体相关专业知识打好基础。 二、主要实践环境 操作系统为Windows 2000 或者 Windows XP。 文字处理：记事本、写字板、Word、WPS 图形图像处理：PhotoShop、CorelDraw、Freehand 动画制作：AutoDesk Animator Pro、3DS MAX、Maya、Flash 声音处理：Ulead Media Studio、Sound Forge、Audition(Cool Edit)、Wave Edit、Virtual DJ 视频处理：Ulead Video Studio、Adobe Premiere、After Effects 三、课程设计的计划安排及主要内容 第一天：练习使用文字处理软件word或者WPS，其他软件课后自行练习。使用Word进行长篇文档的处理。将文档范文.doc的格式设置为要求的样式。 第二天：练习使用图形处理软件PhotoShop，其他软件课后自行练习。使用PhotoShop进行图片处理，实现个人二寸证件照片的制作。 第三天：练习使用动画处理软件Flash或者3DMax，其他软件课后自行练习。要
中国石油大学 电气控制与PLC课程设计总结报告 题目：①设计具有指定功能的全自动洗衣机 ②设计传送带故障停止控制 学生姓名： 系别：电气信息工程系 专业年级： 2008级电气工程及其自动化专业1班
指导教师： 2011年7月 2 日 ①设计具有指定功能的全自动洗衣机 一、设计任务与要求 1、设计一台具有指定功能的全自动洗衣机； 2、控制要求 全自动洗衣机有三档水位选择：上、中、下。按下启动按钮，选择水位，进水阀打开，开始进水。水位高度达到该档水位后，该档位传感器被触发使进水阀关闭，停止进水。开始自动进入洗衣程序。 洗衣程序为：（洗衣）电动机正转洗涤6s，暂停，暂停2s后，反转洗涤6s，暂停，暂停2s后，完成一次循环。按此规律循环5次。接着打开排水电磁阀，开始排水。排水一定时间后，开始进入脱水程序（脱水过程中排水电磁阀始终打开）。脱水完毕后，排水电磁阀关闭，接着进水电磁阀打开，档位自动记忆为第一次洗衣时所选择的档位。重复上述洗衣，排水，脱水流程，至结束。 二、方案设计与论证 按下启动按钮后，选择水位，洗衣机开始进水。当到达限定水位（如高水位或中水位），PLC关闭进水阀停止进水，并开始正转，正转洗涤6s后暂停，暂停2s后开始洗涤反转，反洗6s后再暂停2s；如此循环五次。循环满5次后，则开始排水。当水排空时（排水时间结束），开始脱水。脱水10秒后再循环一次。 脱水10s后即完成一次从进水到脱水的大循环过程。2次大循环后程序结束，停机。在PLC工作过程中的任何阶段，按下停止按钮，洗衣机将停止当前所执
行的任何程序指令，并恢复至开始状态。此外，还可以加装手动排水按钮，实现功能扩展。 三、电路设计与参数计算 1、I/O分配表 输入地址分配: 输出地址分配