机电控制系统课程设计

起升机停止控制一，图与图之间的联系上下两端分别连火线和接地线。

火线：接入端为系统控制电源，输出端接小车/幅仰停止控制接地线：接入端为紧停控制回路，输出端接小车/幅仰停止控制二，各开关解释1，HUOT：起升过行程继电器触点，常开2，HBYP1：起升支路的PLC控制，由Q184.4输出，常开3，BYPASS：起升停止控制的继电器来控制的触点，用来切换支路，常开4，GLOT：大车左限位继电器触点，常开5，GLBYP1：大车左支路的PLC控制，由Q184.5输出，常开6，GROT：大车右限位继电器触点，常开7，GRBYP1：大车右支路的PLC控制，由Q184.6输出，常开8，HESX1：起升PLC停止继电器触点，由Q184.2输出，常开9，HFR1：起升1逆变器的错误信号输入，可输入PLC输入端，常开10，+MCC2-H2MDC1：起升2紧急开关，由Q61.4输出，常开11，HFR2：起升2逆变器的错误信号输入，可输入PLC输入端，常开12，+MCC2-H1MDC1：起升1紧急开关，由Q61.3输出，常开13，HEMX1：起升紧急开关，用于控制接通HGSP的回路由E-STOP通过还是由左侧电路通过，常闭以及常开各一，两个开关相反，同时只可通一路14，+MCC3-HGSP：起升/大车停止继电器，用于控制制动电机的制动与否，常开15，OTBYS1：钥匙开关，用于人为讲BYPASS继电器导通，达到支路控制的目的，常开16，1TA07E/1TA08E/1TA09E：制动电机运转的供电系统主回路开关，常开17，5C10E：串联于起升制动控制回路，接通表明机构正在运行，常开18，4C05F：控制大车停止触点，从MCC3-PLC的I65的信号口输入，常开19，5B27E：运行用于起升1逆变器HE-STOP作为紧停信号，常开20，6B26E：运行用于起升2逆变器HE-STOP作为紧停信号，常开21，17C27L应用于逆变器的速度及位移反馈，用来与抗影响基本图表，常开22，2C12F/2C13F/2C14F：用于起升停止控制中支路控制，常开23，2E12F/2E13F/2E14F：用于大车幅仰机构停止控制旁路控制，常开24，3K19G：支路继电器状态监控，从PLC2的I216.3的信号口输入，常开三，各线圈得失电情况1，MCC3-HGSP继电器，通断电对于制动电机的影响。

机电系统设计课程设计一、课程简介本门机电系统设计课程是一个综合性的课程，主要介绍了机电系统设计的基本原理和方法，包括机械设计、电气设计、控制设计等方面的内容。

通过本课程的学习，学生将掌握机电系统设计的基本技能，能够独立进行机电系统的设计和实施。

二、课程设计要求本课程的设计要求学生进行一项机电系统的设计项目。

项目要求如下：项目背景一家工厂需要设计一台自动化生产线，该生产线需要完成以下功能：•自动上下料•自动送料•自动成型•自动分拣设计内容学生需要按照以下步骤进行生产线的设计：1.进行调研和分析，确定生产线的设计需求和目标；2.进行机械设计，包括传动设计、结构设计等；3.进行电气设计，包括电气控制设计、电气元件选型等；4.进行控制设计，包括PLC程序设计、传感器选型等；5.进行系统集成和优化，测试并调整系统性能。

设计成果要求学生提交以下设计成果：1.设计报告：包括项目背景、设计目标、设计思路、设计方案、设计理论和试验分析等内容；2.设计图纸：包括机械设计图纸、电气设计图纸和控制系统框图等；3.产品参数：包括生产线的主要参数和性能指标，满足设计要求和市场需求；4.系统测试报告：包括生产线系统测试的结果和总结，以及发现的问题和改进方案。

5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标。

三、评分标准1.设计报告：包括设计思路、方法、分析等内容的完整性和逻辑性，语言表达的准确性和清晰性。

占总分的40%；2.设计图纸：包括设计图纸的准确性和完整性，设计的可行性和经济性。

占总分的20%；3.产品参数：包括主要参数和性能指标的准确性，满足设计要求和市场需求。

占总分的10%；4.系统测试报告：包括系统测试的结果分析和总结，发现的问题和改进方案。

占总分30%；5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标，对于演示视频的清晰度和明确度进行评分，占总分10%。

四、实践计划1.第一周：调研分析，确定需求；2.第二周：机械设计，完成机械图纸；3.第三周：电气设计，完成电气图纸和电气元件选型；4.第四周：控制设计，完成PLC程序设计和传感器选型；5.第五周：系统集成和优化，测试并调整系统性能，完成设计报告和产品参数的编写；6.第六周：完成系统测试报告和演示视频的制作；7.第七周：提交最终设计成果，并进行评分。

机电控制系统分析与设计实验课程介绍1.教学单位名称：机械科学与工程学院2.实验中心名称：液压基础实验中心3.课程名称：机电控制系统分析与设计4.课程代码：412455.课程类别：专业课6.课程性质：必修7.课程学时：36学时，其中含实验6学时8.课程学分：29.面向专业：机械工程，机械工程(卓越工程师教育培养计划)10.实验课程的教学任务、要求和教学目的(1)实验目的与任务本课程是机械制造与自动化专业本科阶段的主要专业考试课之一，它以机电控制系统为研究对象，论述机电控制系统的产生、发展、系统组成、工作原理，系统的特性与分析、机械与电子控制接口、工程应用等几个方面。

通过本课程的学习，使学生掌握机电控制系统的基本原理和基本知识，学会设计应用型控制系统的基本过程和分析与设计技术。

实验课是本课程重要教学环节，其目的是了解系统控制电路的组成、功能、控制原理，设计方法，培养学生解决实际问题的能力。

(2)实验教学基本要求1)熟悉控制电路的结构及组成原理，掌握控制接口、波形发生、串并转换、电压频率转换、电压比较等电路的原理分析与设计。

2)设计控制电路的控制原理，根据控制系统的要求能设计简单的控制系统，并了解P1D控制器响应特性。

3) 了解单片机工作原理，掌握利用单片机实现系统控制的开发过程。

11.学生应掌握的实验技术及实验能力(1)设计电压比较器电路，掌握电压比较器测量方法。

(2)自行设计电路图，将电压参数转换成频率参量，连接电路图，用示波器监视VO波形，测量电压一频率转换关系。

(3)熟悉波形发生器的设计方法，掌握波形发生器电路的特点和分析方法。

(4) 了解并掌握直流电机控制的基本方法。

(5)学会利用不同电路结构实现同一参量的控制，了解模拟控制,模糊P1D控制，计算机控制的硬件组成，软件设计及调试过程。

JIANGSUUNIVERSITY机电系统综合课程设计——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计学院：机械学院班级：机械(卓越14002)姓名：张文飞学号：指导教师：毛卫平2017年6月目录一：MPS系统的第4站PLC控制设计 (3)1.1第四站组成及结构 (3)1.2气动回路图 (3)1.3PLC的I/O分配表，I/O接线图（1、3、6站电气线路图） (4)1.4顺序流程图&梯形图 (5)1.5触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表 (10)1.6组态王控制画面及说明 (13)二：MPS系统的两站联网PLC控制设计 (14)2.1PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）&从站梯形图 (14)2.2通讯软元件地址表 (14)三：调试过程中遇到的问题及解决方法 (18)四：设计的收获和体会 (19)五：参考文献 (20)一：MPS系统的第4站PLC控制设计1.1第四站组成及结构：由吸盘机械手、上下摆臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。

1．吸盘机械手臂机构：机械手臂、皮带传动结构真空吸嘴组成。

由上下摆臂装置带动其旋转完成吸取小工件到放小工件完成组装流程的过程。

2．上下摆臂结构：由摆臂缸（直线缸）摆臂机械装置组成。

将气缸直线运动转化为手臂旋转运动。

带动手臂完成组装流程。

3．仓料换位机构：由机构端头换仓缸带动仓位装置实现换位（蓝、黑工件切换）。

4．推料机构：由推料缸与机械部件载料平台组成。

在手臂离开时将工件推出完成上料。

5．真空发生器：当手臂在工件上方时，真空发生器通气吸盘吸气。

5．I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。

6．控制面板：完成设备启动上电等操作。

（具体在按钮上有标签说明）。

机电控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机电控制系统的基本原理和组成，包括传感器、执行器、控制器等关键部件的工作原理。

2. 学生能够运用所学的电控知识，分析并设计简单的机电控制系统，解释系统中的信号流程和控制逻辑。

3. 学生能够识别并描述常见机电控制设备的应用场景，了解其在工业自动化和日常生活中的应用。

技能目标：1. 学生能够操作相关的模拟或数字工具，进行机电控制系统的模拟设计和调试。

2. 学生通过小组合作，完成一个简易机电控制系统的搭建，提高动手实践和问题解决能力。

3. 学生能够利用图表、流程图等工具，对机电控制系统进行有效的表达和说明。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机电控制技术的好奇心和探究欲，激发对工程技术和创新设计的兴趣。

2. 学生通过课程学习，认识到机电控制在社会发展中的重要作用，增强社会责任感和创新意识。

3. 学生在团队协作中学会相互尊重、沟通与交流，培养合作精神和集体荣誉感。

课程性质分析：本课程为高中年级的选修课程，旨在通过机电控制系统的学习，使学生将理论知识与实践操作相结合，提高学生的工程素养。

学生特点分析：高中年级学生具备一定的物理和数学基础，对新技术充满好奇，喜欢动手实践，但需要引导他们将理论知识应用到实际问题中。

教学要求：1. 理论与实践相结合，强调知识的应用性和实用性。

2. 采用项目驱动教学法，鼓励学生主动探究，培养解决问题的能力。

3. 注重团队合作，提高学生的沟通能力和协作精神。

二、教学内容1. 机电控制系统概述- 机电控制系统的基本概念- 机电控制系统的应用领域和发展趋势2. 机电控制系统的基本组成- 传感器的种类和工作原理- 执行器的种类和工作原理- 控制器的种类和工作原理3. 机电控制系统设计原理- 控制系统的数学模型- 控制系统的性能指标- 控制算法基本原理4. 机电控制系统设计方法- 系统设计的基本步骤- 系统仿真与模拟- 系统调试与优化5. 实践项目：简易机电控制系统设计与搭建- 项目要求与目标- 小组分工与协作- 设计方案制定与实施- 系统测试与评价6. 机电控制系统案例分析与拓展- 常见机电控制系统案例分析- 新型机电控制系统介绍- 学生创新设计思路分享与讨论教学内容安排与进度：第1-2周：机电控制系统概述和基本组成第3-4周：机电控制系统设计原理第5-6周：机电控制系统设计方法第7-8周：实践项目设计与实施第9-10周：机电控制系统案例分析与拓展教学内容与教材关联：本教学内容与教材《机电控制系统》的章节内容相对应，涵盖基本概念、原理、设计方法及实践案例，确保教学内容的科学性和系统性。

机电控制系统分析与设计课程设计教学大纲
1.教学单位名称
机械科学与工程学院
2.实践环节名称
《机电控制系统分析与设计》课程设计
3.实践环节代码
414420
4.实践环节学时
2周
5.实践环节学分
2学分
6.实践环节性质
必修
7.实践环节开设学期
第7学期
8.实践环节面向专业
机械工程
9.实践环节教学目的与任务
培养学生运用所学基本知识解决机电装置闭环控制系统问题的能力和初步进行科学研究的能力，增强利用已学过的电子技术基本知识,设计实际的控制系统，为毕业设计及工作后独立从事科技工作打下一定的基础。

在课程设计过程中，深化与“机电控制系统设计”课程相关的各学科基本理论知识,扩大知识面，获得阅读参考文献、调查研究、社会实践、科学实践等方面的工作训练。

通过本课程设计的训练，学生应在以下几个方面得到提高：（I）提高调查研究、方案论证、分析比较、查阅文献资料的能力；
（2）提高设计计算、绘图与标准化正确选择的能力；
（3）提高语言表达能力、逻辑思维能力、撰写说明书和科技论文的能力；
（4）提高创新意识、创新能力以及获取新知识的能力。

《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。

具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。

2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。

3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。

4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。

二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。

2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。

3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。

4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。

5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。

6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。

三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。

该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。

2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。

机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。

抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。

（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。

机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。

抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。

机电一体化控制课程设计引言本文档旨在设计一门机电一体化控制课程，通过此课程的研究，学生将获得对机电一体化系统的控制原理、方法和技术的全面了解，并能够应用所学知识解决实际问题。

本课程适用于电气、机械等相关专业的本科生。

课程目标本课程的主要目标如下：- 理解机电一体化控制的基本概念和原理。

- 研究和掌握机电一体化控制系统的建模与仿真方法。

- 掌握机电一体化控制系统的传感器与执行器选择与应用。

- 学会运用机电一体化控制技术解决实际问题。

- 开展综合设计项目，加强学生的动手实践能力。

课程内容本课程将包括以下主要内容：1. 机电一体化控制基础概念和原理。

2. 机电一体化控制系统的数学建模方法。

3. 机电一体化控制系统的传感器选择和应用。

4. 机电一体化控制系统的执行器选择和应用。

5. 机电一体化控制系统的控制算法与调节方法。

6. 机电一体化控制系统的实时监测与故障诊断方法。

7. 机电一体化控制系统的仿真与实验平台建设。

8. 机电一体化控制技术在实际工程中的应用案例。

课程教学安排本课程的教学安排如下：- 每周授课2节课，每节课2小时。

- 每周安排1次实验课，实验课时间为2小时。

- 每周布置作业，做到及时批改。

- 每学期末组织学生进行一次综合设计项目。

课程评估与考核本课程的评估与考核方式如下：- 平时表现（包括课堂表现、作业完成情况）占总评成绩的20%。

- 实验报告占总评成绩的20%。

- 期中考试占总评成绩的30%。

- 期末综合设计项目占总评成绩的30%。

参考资料- 机电一体化控制（第3版），作者：XXX。

- 机电一体化控制系统设计与实践，作者：XXX。

- 机电一体化控制系统的原理与应用，作者：XXX。

结论通过本课程的学习，学生将能够全面了解机电一体化控制系统的原理和技术，并能够应用所学知识解决实际问题。

本课程的教学安排和评估方式旨在提高学生的学习效果和实践能力，帮助他们成为优秀的机电一体化控制专业人才。

基于PLC的机电控制课程设计报告一、引言本课程设计旨在通过PLC（可编程逻辑控制器）实现机电控制系统。

本文档将介绍课程设计的背景、目标、设计方案以及最终实施结果。

二、背景机电控制是现代工业自动化的核心技术之一，它通过集成电子技术、机械工程和控制理论实现对机械设备的自动化控制。

PLC作为一种重要的控制设备，被广泛应用于各个行业的自动化系统中。

三、目标本课程设计的主要目标是设计并实现一个基于PLC的机电控制系统。

通过该系统，我们可以实现对机械设备的自动化控制，提高生产效率和质量。

四、设计方案4.1 硬件设计本课程设计将使用一台PLC作为中央控制器，并通过输入输出模块连接各个传感器和执行器。

根据实际需求，选择适当的PLC 型号和模块。

4.2 软件设计在软件设计方面，我们将使用PLC编程软件进行逻辑程序的编写。

根据机械设备的控制需求，设计各个模块的控制逻辑，并进行程序调试和优化。

4.3 系统集成在系统集成阶段，我们将进行硬件和软件的集成测试，确保系统的稳定性和可靠性。

同时，进行系统的调试和参数调整，以满足实际应用的需求。

五、实施结果经过一段时间的设计和实施，我们成功地实现了基于PLC的机电控制系统。

该系统能够准确地控制机械设备的运行，并具备稳定性和可靠性。

通过该系统的应用，我们实现了生产效率和质量的提升。

六、结论本课程设计通过使用PLC实现了机电控制系统的自动化控制，取得了良好的实施结果。

通过这个项目，我们深入理解了PLC的原理和应用，提升了对机电控制领域的理解和技能。

参考文献[1] PLC原理与应用. (2018). 机械工业出版社.。