控制系统课程设计任务书
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课程设计任务书在课程设计开始时由指导教师发放给学生,学生按任务书要求进行课程设计。
课程设计报告在专用课程设计用纸上撰写,其内容包括:1、封面2、目录3、任务书4、前言5、主体部分(各部分设计内容、总结分析等)6、结论7、参考文献8、附图附表课程设计任务书,由指导教师填写,其它由学生填写。
东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书(例)专业自动化班级姓名设计题目:基于PF525的“跨栏跑”模型设计与实现一、设计实验条件地点:实验室实验设备:PC机、Micro850、PF525、三相异步电机、丝杠滑台二、设计任务利用罗克韦尔Micro850PLC编写控制程序,结合PF525变频器,实现以下设计要求:(1)学习掌握Micro850的编程方法及其与PF525的通信;(2)按下1号按钮(启动按钮)后电机回到原点(刻度尺0cm处);(3)2号按钮(跨栏跑触发按钮)触发后,滑块在原点启动运行,分别以5cm/s、9 cm/s、12 cm/s、15 cm/s的速度经过刻度尺5cm、10cm、15cm及20cm 处,并20cm处开始停车同时记录滑块从0cm至20cm的时间;(4)规定点的速度误差不得大于0.2cm/s。
三、设计说明书的内容1、设计题目与设计任务(设计任务书)2、前言(绪论)(设计的目的、意义等)3、主体设计部分4、参考文献5、结束语四、设计时间与设计时间安排1、设计时间:7月1日~7月14日2、设计时间安排:熟悉课题、收集资料:5天(7月1日~7月5日)具体设计(含上机实验):6天(7月6日~7月11日)编写课程设计说明书:2天(7月12日~7月13日)答辩:1天(7月14日)。
可编程控制器原理与应用课程设计任务书文天学院电气系2012.12一、课程设计的目的(1)培养学生具有从事可编程控制器组成的自动控制系统的设计与科学研究的方法和能力;(2)培养学生阅读和绘制二次回路的能力;(3)培养学生翻阅查找资料的能力,独立思考问题和解决问题的能力。
二、课程设计的基本要求(1)掌握PLC控制器的组成及工作原理。
(2)掌握基于PLC的自动控制系统的设计及设备选择方法。
(3)掌握PLC自动控制系统的工程应用及注意事项。
三、设计时间:1.0周四、设计成果:水电站自动化课程设计报告一份,内容包括设计说明书及设计图纸。
设计说明书要对你设计的控制系统进行总体介绍,特别是抽水泵的控制方式和工作方式要进行介绍。
控制系统设计图纸有电气控制原理图、端子接线图和安装布置图。
电气控制原理图用来说明控制系统工作原理,主要包括电动机主回路图,PLC 及传感器电源接线图、PLC外部接线图。
端子接线图用来说明控制系统的接线和布线,本设计主要绘制控制柜的进出线端子图,安装布置图不绘制。
五、课程设计原始资料某厂蓄水池有二台相同的抽水泵,一台工作,一台备用。
每台水泵配套电动机功率:50KW,电压:AC380V。
两台水泵共用一条出水管道,出水管道上安装一只电动阀门,水泵抽水时电动阀门打开,水泵停止时电动阀门关闭。
蓄水池水位和高程:蓄水池高程3.0m,停泵水位高程5.0m,工作泵启动水位高程11.5m,备用泵启动水位高程12.0m,报警水位高程12.2m。
控制要求(1)抽水泵和阀门均由PLC自动控制,也可手动起停。
(2)控制柜柜面上要有电源指示灯,运行指示灯和故障指示灯。
控制柜有电时电源指示灯亮,抽水泵电动机运转时运行指示灯亮,控制柜有故障时故障指示灯亮,其中接触器故障在设计中必须考虑。
(3)抽水泵工作方式:自动/切除/手动。
自动方式时,控制装置依据控制流程要求自动实现水泵的启/停控制。
切除方式用于设备的检修。
手动方式时,通过操作控制柜柜面上的按钮起停水泵,该方式仅供设备调试或检修使用。
plc课程设计任务书一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理,掌握其工作流程和编程方法。
2. 使学生掌握PLC的常用指令,并能运用这些指令完成简单的控制程序编写。
3. 帮助学生了解PLC在工业自动化中的应用,提高对实际工程问题的解决能力。
技能目标:1. 培养学生运用PLC软件进行程序设计和调试的能力。
2. 培养学生通过团队协作,分析问题、解决问题的能力。
3. 提高学生动手实践能力,学会使用PLC控制硬件设备。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对PLC技术的兴趣,激发学习热情,树立正确的学习态度。
2. 培养学生具备创新意识和实践精神,敢于面对挑战,勇于克服困难。
3. 通过课程学习,使学生认识到PLC技术在工业发展中的重要性,增强国家使命感和社会责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,但可能缺乏实践经验。
教学要求:结合学生特点,以实际应用为导向,注重启发式教学,鼓励学生参与实践,培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. PLC基本原理及结构:包括PLC的定义、发展历程、主要组成部分及其功能。
教材章节:第一章 可编程逻辑控制器概述2. PLC工作原理及编程方法:讲解PLC的工作流程、编程语言和编程规则。
教材章节:第二章 PLC工作原理与编程基础3. PLC常用指令及其应用:介绍PLC的常用指令,如逻辑运算、定时器、计数器等,并结合实例进行分析。
教材章节:第三章 PLC指令系统及编程实例4. PLC控制系统设计:讲解PLC控制系统的设计步骤、硬件选型和软件编程。
教材章节:第四章 PLC控制系统设计5. PLC在工业自动化中的应用:介绍PLC在各个领域的应用案例,分析其优缺点。
教材章节:第五章 PLC在工业自动化中的应用6. PLC实践操作:组织学生进行PLC编程软件的使用、程序设计、调试及硬件控制等实践活动。
PLC工控系统课程设计任务书一、设计题目:填写自己组选定的题目二、设计目的:本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展,是理论知识与工程实践之间的衔接。
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。
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;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。
在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。
三、设计要求(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,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) 要求电气原理图设计可行,基本能够实现课题要求的功能。
程序流程框图绘制规范。
(4)本设计全班同学分小组完成,每小组至多6名同学,要求所有学生都参与设计过程,每位同学承担一部分任务。
(5)设计完成后,每位同学要求提交一份设计报告。
报告内容包括:1.根据控制要求,进行电气控制系统硬件电路设计,包括硬件配置及主电路。
2.根据控制要求,编制相关的PLC控制程序。
3.编写设计说明书,内容包括:①设计过程和有关说明。
②基于PLC的系统电气控制电路图。
③ PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。
④ PLC控制程序(梯形图和指令表)。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
可编程控制器课程设计任务书
1.任务目标
本课程设计任务书旨在为学员提供一个全面系统的可编程控制器(PLC)基础理论及实践操作的学习机会。
学习者完成本次课程设计任务,可以掌
握PLC编程基础知识,学会基本的PLC编程操作,掌握PLC编程应用规则,最终达成控制系统的设计、编程、调试与维护的能力。
2.课程内容
(1)可编程控制器的基础理论:
a.PLC简介及其历史发展;
b.PLC的结构:CPU,模块,I/O模块,输入模块,输出模块;
c.PLC控制系统的特点及应用领域;
d.PLC编程语言:结构化文本语言,梯形图,功能表,联动表;
(2)PLC编程操作基础:
b.PLC编程步骤:设定控制逻辑,实现系统逻辑,配置操作手册;
c.PLC编程调试:配置PLC现场控制信号,模拟运行,检查调试;
(3)PLC编程应用规则:
a.PLC系统保护:定期检修,防止短路,电磁干扰等;
b.PLC系统维护:更换模块元件,清理老旧模块,更换备件;。
西安文理学院机械与材料工程学院课程设计报告专业班级14级自动化2班课程自动控制理论课程设计题目控制系统的校正学号0803140229学生姓名殷佳蕊指导教师李国柱张伟雷俊红西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名 殷佳蕊 专业班级 自动化2班 学 号 0803140229 指导教师 李国柱 张伟 雷俊红 职 称 副教授 讲师 教研室 自动化 课 程 自动控制理论 题目控制系统的校正 任务与要求一、已知串联校正单位负反馈系统的对象和校正装置的传递函数分别为)5)(1()(++=s s s K s G p , ccc c p s z s K s G ++=)(校正装置在零点和极点可取如下数值:(1)75.0-=-c z ,5.7-=-c p ;(2)1-=-c z ,10-=-c p ;(3)5.1-=-c z ,15-=-c p 。
若保证闭环主导极点满足ξ=0.45,试分别对三种情况设计Kc ,并比较它们的闭环极点位置、静态速度误差系数和时间响应快速性.1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。
2、分别对三种情况设计Kc,使校正后的系统满足指标:闭环系统主导极点满足ξ=0。
45。
3、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图和根轨迹示意图。
4、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。
5、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响(自由发挥).。
二、要求:每位同学独立完成课程设计报告,不得雷同!做同一个题目的学生,所采用的设计方法或参数不能完全相同。
设计报告要写出详细的设计步骤,每步设计时用到的理论依据和结果。
每个题目要求用命令格式和Simulink 两种方式实现。
开始日期 2016.6.13 完成日期 2016.6.172016年 6 月 8 日目录课程设计目的 (1)课程设计任务和要求 (1)未校正系统分析 (1)设计校正装置及其分析 (4)设计校正后装置及其分析 (9)系统的单位阶跃响应 (11)计算系统的静态速度误差系数 (16)分析校正器对系统的影响 (16)一、课程设计目的自动控制原理课程设计是综合性与实践性较强的教学环节。
自动控制原理课程设计任务书1同步发电机激磁控制系统如图所示。
被控对象为三相交流同步发电机,它被原动机驱动以恒速旋转。
系统的输出量(即被控制量)为发电机输出的三相交流电压c u 。
激磁电压f u 控制c u 的大小。
经电压互感器和整流滤波电路的变换后,得到与c u 成比例的反馈电压b u 。
已知:(1) 可控硅整流装置放大系数40tr K =,整流装置内阻 3.24r R =Ω。
(2) 同步发电机的电压放大系数30f K =,正常运行时激磁回路的时间常数3f T =。
(3) 电压检测装置的电压反馈系数10b K =,测量装置的时间常数2b T =。
要求:(1) 根据原理图,建立系统的传递函数。
(2) 绘出系统的结构图。
(3) 分析系统时域和频域性能。
(4) 用频率法校正并确定参数,使系统校正后满足下列性能指标: 30, 6.7,40o v c c K ωγ≥≥≥。
自动控制原理课程设计任务书2转速负反馈调速系统如下图所示。
该系统由触发整流装置、直流电动机、测速反馈装置和放大器组成。
给定电位器给出一个控制电压sn U ,与反馈电压fn U 相比较后得到偏差电压U ∆,经过放大器产生触发装置的控制电压c U ,用以控制电动机的转速。
改变控制电压就改变触发器控制角α及整流电压dc U ,相应地就改变电动机的转速,达到调速的目的。
已知:(1) 电动机额定数据为2.2kW ,220V ,12.5A ,1500r/min ,电枢电阻 1.36d R =Ω。
(2) 触发整流装置放大系数40tr K =,整流装置内阻 3.24r R =Ω。
(3) 平波电抗器电阻0.4s R =Ω。
(4) 测速发电机的额定数据为22W ,110V ,0.2A ,2000r/min 。
要求:(1) 根据原理图,建立系统的传递函数。
(2) 绘出系统的结构图。
(3) 分析系统时域性能和频域性能。
(4) 用根轨迹法校正并确定参数,使系统校正后满足下列性能指标:超调量小于8%,调节时间小于0.1秒。
《电气控制与P1C技术》课程设计任务书1.必选项目:(以下两个项目为必做项目。
)1.1正次品分拣机1.1.1课程设计目的(1)加深对定时器的理解,掌握各类定时器的使用方法。
(2)理解企业车间产品的分捡原理。
112控制要求及参考图1.1正次品分拣模拟控制图(1)控制要求①用启动和停止按钮控制电动机M运行和停止。
在电动机运行时,被检测的产品(包括正、次品)在皮带上运送。
②产品(包括正、次品)在皮带上运送时,S1(检测器)检测到的次品,经过5秒传送,到达次品剔除位置时,启动电磁铁Y驱动剔除装置,剔除次品(电磁铁通电0.1秒),检测器S2检测到的次品,经过3秒传送,启动Y,剔除次品;正品继续向前输送。
正次品分拣操作流程如图1.2所示。
图1.2正次品分拣流程图(2)参考电路P1CI/O端口分配及参考电路图:SB110.0M启动按钮SB210.1M停止按钮SQ110.2检测站1SQ210.3检测站2M Q0.0电动机(传送带驱动),Y Q0.1次品剔除P1C+MV■"M O'JD ------ —I―T1 ___-+24V N二2≡M图1.3正次品分拣机P1C电气原理图1.1.3.课程设计内容及要求(1)按参考电路图完成P1C程序并调试。
(2)分析各种定时器的使用方法及不同之处。
(3)总结程序输入、调试的方法和经验。
(4)试将S1作为产品计数的检测装置,对每日产量进行统计。
(5)程序要求增加皮带传送机构不工作时,检测机构不允许工作(剔除机构不动作),编写梯形图控制程序。
1.2交通灯自动控制1.2.1课程设计目的(1)练习定时器、计数器的基本使用方法。
(2)掌握P1C的编程和调试方法。
(3)对应用P1C解决实际问题的全过程有个初步了解。
图14交通灯模拟控制122控制要求及参考交通路口红、黄、绿灯的基本控制要求如下:路口某方向绿灯显示(另一方向亮红灯)10秒后,黄灯以占空比为50%的一秒周期(0.5秒脉冲宽度)闪烁3次(另一方向亮红灯),然后变为红灯(另一方向绿灯亮、黄灯闪烁),如此循环工作。
课程设计任务书一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握课程核心概念,如XXX(根据具体学科),并能够准确运用相关术语进行表达。
2. 学生能理解课程内容的基本原理,如YYY(根据具体学科),形成知识网络,提高对学科知识的理解和运用能力。
3. 学生能通过本章节学习,掌握ZZZ(根据具体学科)的基本方法,提高解决问题的能力。
技能目标:1. 学生通过课堂讨论、实践操作等环节,培养观察、分析、解决问题的能力。
2. 学生能够运用所学知识,独立完成相关习题,提高自主学习能力。
3. 学生能够在团队合作中发挥自己的优势,学会与他人沟通、协作,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在学习过程中,培养对学科的兴趣和热爱,形成积极的学习态度。
2. 学生通过课程学习,增强自信心,养成勇于探究、不断进取的良好品质。
3. 学生能够认识到所学知识在实际生活中的应用价值,培养社会责任感和创新精神。
课程性质:本课程为学科基础课程,旨在帮助学生掌握学科知识,提高综合素养。
学生特点:学生处于XX年级(根据具体年级),具备一定的自主学习能力和合作精神,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重启发式教学,提高学生的实践操作能力和创新意识,关注学生的个体差异,因材施教。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能、情感态度价值观等方面取得具体的学习成果,为后续学习奠定坚实基础。
二、教学内容本章节依据课程目标,选择以下教学内容:1. 知识点讲解:- 引导学生掌握教材中关于XXX(具体学科概念)的基础知识,涉及教材第X 章第X节。
- 分析YYY(具体学科原理)的内涵及在实际中的应用,参考教材第X章第X 节。
- 介绍ZZZ(具体学科方法)的操作步骤,结合教材第X章第X节。
2. 技能训练:- 设计观察、分析类习题,培养学生解决问题能力,对应教材第X章练习题。
- 组织课堂讨论,促进知识内化,涉及教材第X章相关话题。
- 开展实践操作活动,提高学生动手能力,参照教材第X章实践活动。
同学:自动控制原理课程设计任务书设计题目:双手协调机器人单个关节控制系统的设计与仿真1.已知控制系统直流电机的主要参数如下:电机转动惯量=m J 负载转动惯量=l J电机转矩灵敏度=t K 反电势系数=e K电机电枢电阻=a R 电机电枢电感=a L堵转电压=S U 堵转电流=S I堵转转矩=S T 空载转速=n2.已知控制系统固有传递函数(或框图)如下:某双手协调机器人单个关节的控制系统为单位负反馈系统,被控对象为机械臂,其传递函数为04()(0.5)G s s s =+3.性能指标A(1)开环放大倍数K ≥ (2)剪切频率 ≤≤C ω(3)相位裕度γ≥ (4)谐振峰值=r M(5)超调量25%P σ≤ (6)过渡过程时间≤S t 3s (2%∆=)(7)角速度=∙θ (8)角加速度=∙∙θ(9)在单位斜坡输入时的稳态误差≤SS e 0.01254.性能指标B(1)开环放大倍数≥K (2)剪切频率 ≤≤C ω(3)相位裕度≥γ (4)谐振峰值=r M(5)超调量≤P σ (6)过渡过程时间≤S t(7)角速度=∙θ (8)角加速度=∙∙θ(9)稳态误差≤SS e5.设计要求与步骤(1)设计系统,分别满足性能指标A 和B 。
(2)人工设计利用半对数坐标纸手工绘制系统校正前后及校正装置的Bode 图,并确定出校正装置的传递函数。
验算校正后系统是否满足性能指标要求。
(3)计算机辅助设计利用MATLAB 语言对系统进行辅助设计、仿真和调试。
(4)确定校正装置的电路形式及其参数。
(5)撰写设计报告。
具体内容包括如下五个部分。
1)设计任务书2)设计过程人工设计过程包括计算数据、系统校正前后及校正装置的Bode 图(在半对数坐标纸上)、校正装置传递函数、性能指标验算数据。
计算机辅助设计过程包括Simulink 仿真框图、Bode 图、阶跃响应曲线、性能指标要求的其他曲线。
3)校正装置电路图4)设计结论5)设计后的心得体会。
过程控制系统课程设计任务书一、课程设计目的课程设计的主要目的是通过对生产设备的控制装置的设计实践,了解一般控制系统设计过程、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、稳固以往所学的知识,到达灵活应用的目的。
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,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
二、操作平台1.舞台灯光控制平台2.模拟喷泉控制平台3.交通信号灯控制平台4.自动刀库控制平台5.点阵控制平台三、设计任务及要求1.在舞台灯光控制平台上实现:按下启动按钮,中间文字1秒依次闪烁,拱形灯管从上往下依次闪烁,循环往复。
2.在模拟喷泉控制平台上实现:按下启动按钮,水柱A开始呈放射状喷出,经过一定时间后,水柱B开始呈喷射状喷出,并与A保持同步喷水,这样依次累加直到A~H所有喷泉全部打开,并能同步实现放射状喷水过程。
3.在交通信号灯控制平台上实现:按下启动按钮,东西向绿灯亮,同时南北向红灯亮,东西方向车辆均可行驶,维持8s;东西向黄灯亮2s,车辆停止行驶,南北向保持红灯;东西向红灯亮,南北向绿灯亮,南北车辆均可行驶,维持8s;南北向黄灯亮2s,车辆停止行驶,东西向保持红灯。
循环往复。
4.在自动刀库控制平台上实现:开机时,刀盘自动复位在1号刀位,操作者利用拨码选择刀号,程序会判别最短路径,以及是正转还是反转,来找到选择的刀号,且该刀位信号灯常亮。
5.在点阵控制平台上实现:按下启动按钮,点阵屏依次显示绿色数字0-9、大写字母A-F,间隔2s循环交替;在任一时刻按住暂停键,保持当前数字;按下停止按钮,点阵屏息灭。
四、课程设计报告内容〔1〕课程设计的目的。
〔2〕课程设计的任务、要求。
〔3〕课程设计内容的完成情况,包括设计思路、程序和结果。
〔4〕心得体会。
〔5〕主要参考文献。
五、成绩评定课程设计总成绩根据课程设计期间到堂情况、完成情况以及报告的撰写三部分综合评定。
《可编程控制技术》课程设计任务书2018-2019学年第二学期理工科软件机电专业适用一、目的《可编程控制技术》课程设计为软件机电专业的一门专业实训课程,时间安排为2周。
《可编程控制技术》课程设计的主要目标是:熟悉PLC控制系统设计的硬件设计、软件设计的步骤与内容;培养学生控制电路、软件设计能力;训练电气专业的专业规范与专业素养。
二、设计题目课题一:液压滑台PLC控制系统设计一、2、工作循环图如下:(补充图)3、具有自动、单周期、单步调整等三种操作方式。
课题二:电镀生产线PLC控制系统设计一、4、具有自动、单周期、单步调整等三种操作方式。
课题三:物流次品检测系统PLC控制设计一、2、具有自动、单周期、单步调整等三种操作方式。
课题四:自动剪板机PLC控制系统设计一、2、具有自动、单周期、单步调整等三种操作方式。
课题五:气动机械手的PLC控制系统设计一、6、机械手具有自动、单周期、单步调整等三种操作方式。
课题六:全自动双面钻PLC控制系统设计1、设备概况:全自动双面钻是对棒料两面同时进行钻孔或扩孔加工的专用机床。
这种机床的自动化程度高,能自动上、下料,自动进、退刀,并且有可靠的危险区保护装置。
其结构示意图如图所示:全自动双面钻结构示意图双面钻是由液压系统控制进给运动,动力头的主轴由Y100L1—4(2.2kW)电动机驱动,各运动采用行程原则控制,动力头进退及上、下料采用液压传动,液压泵电动机为Y100L2—4(3kW),由电磁阀YV1~YV6控制。
各电磁阀的动作如下表:YV1YV2YV3YV4YV5YV6左动力头进给+ - - - - -左动力头退回- + - - - -右动力头进给- - - - + -右动力头退回- - - - - +上料- - + -下料- - - +2、设计要求:1)料斗中有料时,按下开工按钮后,能实现自动循环。
2)当只要求加工一只零件时,要求加工完毕能自动退回原位,并自动停车。
《PLC课程设计》任务书适用专业:电气工程及其自动化学分数:2设计周数:2周一、课程设计的性质、目的和任务1.目的1)学生在老师的指导之下,综合运用本课程及前期所学课程的相关知识和技能,相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统或继电器控制系统,为即将从事的专业工作奠定基础;2)初步培养编写和整理“设计说明书”的能力;3)提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力。
2.任务要求按照所选课题的设计要求和控制要求,独立完成设计工作,并将设计成果汇编成“课程设计说明书”。
二、实训项目与内容一)、自助洗车机控制设计1、设计自助洗车机2、动作流程:3、原点复位控制二)、机械手臂搬运加工流程控制1、机械手传送工件系统示意图2、用七段数码管显示出所加工的数量3、作出上位机组态(可选)(三)全自动洗衣机控制系统1、洗衣机工作示意图用来启动洗衣机工作。
2、动作流程(四)小车运行方向控制(组态)1、控制要求:一架运料小车可以在1#~5#工位之间自动移动,只要对应工位上有呼叫信号,小车便会自动向呼叫工位移动,并在到达呼叫工位后自动停止,示意图入下图所示:2、使用设备:PLC试验台设计任务:画出主电路图,控制电路图,并编写PLC程序(五)三相电机的星/三角控制(组态)设计要求1、工艺要求2、画出主电路和控制电路,编写PLC程序,写出原理,设计出两种方案(六)三相电动机循环的正反转控制(可组态)设计要求:1、工艺要求设计任务1、画出主电路和控制电路,2、编写PLC程序,3、写出原理(七)抢答器设计(可组态)1、抢答人员:主持人:允许按钮,四个抢答者:四个抢答按钮2、控制要求:主持人:主持人按下允许按钮开始抢答,第一个人抢答显示1,第二个人抢答显示2,第三个人抢答显示3,第四个人抢答显示4,如果有一个抢答完成其余人抢答无效,直到主持人按下复位按钮,新的一轮抢答开始。
3、使用设备:S7-200试验台4、要求:分配地址表,画出原理图,编写程序,并作必要说明八、自动售货机控制(可组态)1、控制动作要求:(1)此自动售货机可投入1元、5元、10元(2)当投入的总数超过12元时,汽水按钮指示灯亮,当投入的总数超过15元时,汽水、咖啡按钮指示灯都亮(3)当汽水指示灯亮时,按汽水按钮,则汽水排出7秒后自动停止,汽水排出时相应的指示灯闪烁(4)当咖啡按钮指示灯亮时,动作同上(5)当投入的钱数总数超过所需钱数(汽水12元,咖啡15元)时,找钱指示灯亮。
电气控制与PLC课程设计任务书dz 电气控制和PLC课程设计任务书一、设计目的本课程设计旨在帮助学生更好地理解电气控制和PLC系统,在实践中掌握电气控制和PLC系统的基本设计方法和应用技能,在电控领域有更全面的认知和掌握。
二、设计要求1、学生需要学习电气控制和PLC系统的相关理论知识。
2、学生需要独立完成PLC控制系统装置的设计,包括PLC 硬件电路设计、PLC控制程序的编写等,并将其运用到实际场景中。
3、学生需要设计并实现基于PLC控制的工业控制实验系统,包括按照特定输入复位、计数、时间控制和输出控制等功能的实现。
4、学生需要从中国国情和现实出发,掌握中国工业的特点和常用的控制方法,以适应国内工业发展的需要。
5、学生需要结合实际工程实例,分析PLC控制系统在企业生产中的应用。
三、设计任务1、任务一:学习电气控制和PLC系统的相关理论知识,包括PLC的概念、PLC和传统控制方式的比较、PLC编程、PLC 输入输出模块、PLC中内部寄存器和寄存器地址的概念等。
2、任务二:完成PLC控制系统装置的设计,包括PLC硬件电路设计、PLC控制程序的编写等,并将其运用到实际场景中。
为了提高设计实践的针对性,任务二的重点分为两个部分完成:(1)PLC电路设计。
学生应独立完成PLC控制系统中所需电路(包括输入电路和输出电路)的设计。
要求设计的电路符合当前的标准,保证工作稳定并精确。
(2)PLC控制程序设计。
学生应独立完成PLC控制程序的设计,要求程序具有稳定可复用性和高效性。
程序编制时,应参考实际场景中需要控制的工作环境和操作系统。
3、任务三:设计并实现基于PLC控制的工业控制实验系统。
此任务的重点在于实验系统的设计与实现。
实验系统可以基于学生自己想象的系统,但需要体现出特定输入复位、计数、时间控制和输出控制等功能。
4、任务四:分析PLC控制系统在企业生产中的应用。
此任务着重于学生独立探索,选择企业生产环境中的实例分析,掌握PLC控制系统在某个实际工程生产应用中的应用方法和思路。
课程设计任务书学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,通过该环节训练达到下述教学目的:1、通过课程设计,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、通过课程设计,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、通过课程设计,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。
通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。
通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:(2)技术数据1.电枢回路总电阻取R=2Ra ;总飞轮力矩:225.2a GD GD 。
2.其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。
3.要求:调速范围D=10,静差率S≤5%:稳态无静差,电流超调量%5%≤i σ;启动到额定转速时的转速退饱和超调量%10≤n σ。
4.要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。
5.要求触发脉冲有故障封锁能力。
6.要求给拖动系统设置给定积分器。
(3)设计的内容 1.调速的方案选择(1)直流电动机的选择(根据上表按小组顺序选择电动机型号)(2)电动机供电方案的选择(要求通过方案比较后,采用晶闸管三相全控整流器供电方案);(3)系统的结构选择(要求通过方案比较后,采用转速电流双闭环系统结构); (4)确定直流调速系统的总体结构框图。
2.主电路的计算(可参考“电力电子技术”中有关主电路技术的章节)(1)整流变压器计算,二次侧电压计算;一、二次侧电流的计算;容量的计算。
(2)晶闸管元件的选择。
晶闸管的额定电压、电流计算。
(3)晶闸管保护环节的计算。
a)交流侧过电压的保护;b)阻容保护、压敏电阻保护计算;c)直流侧过电压保护;d)晶闸管及整流二极管两端的过电压保护;e)过电流保护。
f)交流侧快速熔断器的选择,与元件全连的快速熔断器的选择,直流侧快速熔断器的选择。
(4)平波电抗器计算。
3.触发电路的选择与校验触发电路种类多,可直接选用,电路中元器件参数可参照有关电路进行选用。
4.控制电路设计计算:主要包括:给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节的设计与计算、调速系统的稳态参数计算、调速系统的稳态参数计算。
5.双闭环直流调速系统的动态设计:主要设计转速调节器和电流调节器,可参阅双闭环调速系统调节器的工程设计法进行设计。
6. 对系统进行仿真校验并上交设设说明书。
(二)直流调速系统的设计选题2不可逆直流调速系统设计:设计数据:直流电机额定功率PN=10KW;额定电压UN=220V,额定电流IN =55A,极对数2P=4,转速nN=1000r/min;电枢电感LD=7mH;电枢电阻Ra=0.5Ω ,励磁电压UL =220V, 励磁电流IL=1.6A;要求系统调速范围D=10,S≤ 5%,电流脉动系数Si≤10%。
设计要求:1、调速方案选择及确定2、主电路计算和元件选择3、触发电路设计选择4、控制回路设计元件选择和指标校验5、辅助电路设计及选择6、PCB板设计(选做)7、调试方案制订8、对系统进行仿真9、上交设计说明书,原理图(三)直流调速系统的设计选题3某晶闸管供电的双闭环系统设计设计数据:直流电机额定功率PN=60KW;额定电压UN =220V, 额定电流IN=308A,转速nN=1000r/min;电势系数Ce=0.196V·min/r;主回路总电阻R=0.18Ω ,触发整流环节放大倍九Ks=35;电磁时间常数Tl=0.012s,机电时间常数Tm=0.12s, 电流反馈滤波时间常数Toi=0.0025s,转速反馈滤波时间常数Ton=0.015s。
各调节器限幅为8V,励磁电压UL=110V, 励磁电流IL=0.8A;要求系统调速范围D=10,S≤ 10%,电流超调量σi%≤5%,转速超调量σn%≤12%.设计要求:1、调速方案选择及确定2、电路计算和元件选择3、触发电路设计选择4、控制回路设计元件选择和指标校验5、辅助电路设计及选择6、PCB板设计(选做)7、调试方案制订9、上交设计说明书,原理图及PCB板图(四)直流调速系统的设计选题4直流电动机:型号Z3-51额定功率PN =5.5kW,额定电压UN=220v额定电流IN =28.6A,额定转速nN=1500r/min,,J=0.021kg·m2励磁方式:他励,励磁额定电流Iex=0.75A要求:(1)静态指标:调速范围D=5,静态指标S<0.1%,(2)动态指标:动态调整时间Δt≤2s,空载起动到额定转速时的转速超调бn<=20%设计要求:1、方案选择及确定2、电路计算和元件选择3、触发电路设计选择4、控制回路设计元件选择和指标校验5、辅助电路设计及选择6、PCB板设计(选做)7、调试方案制订9、上交设计说明书,原理图2.交流调速系统建模及仿真(交流调速系统选一题)1、交流调压调速系统建模及仿真。
系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源鼠笼式三相交流异步电动机,额定功率PN =2.2kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=10A,额定转速nN=1460r/min,,J=0.255kg·m2,Rs=0.435Ω,Rr=2Ω,P=2。
建立交流调压调速系统的仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
2、串级调速系统系统建模及仿真:系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源绕线式三相交流异步电动机,额定功率PN =2.2kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=5A,额定转速nN=1460r/min,,J=0.045kg·m2,Rs=1.435Ω,P=2。
建立串级调速系统的仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
3、交-交变频调速系统的建模与仿真:系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源鼠笼式三相交流异步电动机,额定功率PN =2.2kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=10A,额定转速nN=1460r/min,,J=2kg·m2,Rs=0.435Ω,Rr=3Ω,P=2。
建立交-交变频调速系统的仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
4、矢量控制变频调速系统的建模与仿真:系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源鼠笼式三相交流异步电动机,额定功率PN =2.2kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=10A,额定转速nN=1460r/min,,J=0.2kg·m2,Rs=0.087Ω,Rr=0.228Ω,P=2。
建立磁链开环、转速和电流闭环的异步电机矢量控制调速系统仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
5、直接转矩控制系统的建模与仿真:系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源鼠笼式三相交流异步电动机,额定功率PN =12kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=25A,额定转速nN=1460r/min,,J=0.02kg·m2,Rs=0.16891Ω,Rr=0.13973Ω,P=2。
建立直接转矩控制系统的仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
6、转速开环恒压频比控制交流电机调速系统建模与仿真系统设计数据技术数据:380V,50HZ,三相交流供电电源鼠笼式三相交流异步电动机,额定功率PN =2.2kW,额定电压UN=380v,额定电流IN=10A,额定转速nN=1460r/min,,J=0.2kg·m2,Rs=0.087Ω,Rr=0.228Ω,P=2。
建立调速系统仿真模型,并进行参数设置。
做出仿真结果,上交说明书。
四、课程设计基本要求通过课程设计,学生应掌握控制系统工作原理、总体方案确定原则、主电路设计及元器件选型、控制回路设计及元器件选择、辅助回路设计等。
并能熟练应用相应软件绘制原理图,并能应用控制系统仿真软件对所设计系统进行仿真实验。
1)本课程设计应根据设计任务书以设计技术规程及规定进行,完成内容:1.根据设计课题的技术指标和给定条件,能独立而正确地进行方案论证和设计计算,要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。
2.要求掌握直流调速系统的设计内容、方法、步骤和交流调速系统建模与仿真。
3.学会查阅有关参考资料和手册,并能正确选择有关元器件和参数。
4.学会绘制有关电气系统原理图和编制元器件明细表。
5.学会编写设计说明书。
6.通过对所设计的系统进行仿真实验,掌握系统仿真的方法。
2)实施过程:1.学生分组、布置题目。
按学号分组,然下达课程设计任务书,原则上每小组一个题目。
2.熟悉题目并选题,收集资料。
设计开始,每个学生根据所选的题目,充分了解技术要求,明确设计任务,收集资料,包括参考书、手册和图表等,为设计做好准备3.直流调速系统设计及仿真。
正确选定系统方案,并进行主电路和保护电路设计、计算和元器件选型,认真画出系统总体结构框图。
4. 直流调速系统控制电路的方案选定、设计、计算和元器件选型,完成操作电路原理设计和元件选型,最后进行仿真实验并校验是否达到要求。
5.交流调速系统的建模与仿真,先简要讲述基本原理,然后进行建模仿真,给出仿真结果。
6.校核整个系统设计,编制元件明细表。
7.绘制正规系统原理图,整理编制课程设计任务书。
五、设计进度安排1、进度表2、时间安排3、执行要求(1)直流调速设计的十三题中选做一题,在交流调速仿真四题中选一题。
(2)要求独立完成,并在答辩过程中检测。
(3)为了避免雷同,在设计中所采用的方案不能一样。
六、设计报告本课程设计的任务包括两部分内容:直流调速系统的设计并校验和交流调速建模与仿真。
(一)直流调速系统设计部分提交:1.题目及技术要求2.系统方案和总体结构。