《电器控制与PLC》课程设计任务书电自09-3

电气控制与PLC课程设计题目：全自动洗衣机控制系统院系：工学院电气与电子工程系专业：自动化班级：姓名：学号：指导教师：二〇一五年六月PLC课程设计任务书一、基本情况学时：1周学分：1学分适应班级：自动化1201-1202，电气工程1201-1204 二、进度安排本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：1学时总体方案设计：4学时硬件设计：10学时软件设计：10学时撰写设计报告：4 学时总结：1学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求电气控制与PLC课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。

其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图，应用程序。

程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。

课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。

2、课程设计的教学要求电气控制与PLC课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。

做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到6次以上的学生，该课程考核按不及格处理。

在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。

课程设计的任务相对分散，每3-4名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。

小组成员既有分工、又要协作，同一小组的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。

但每个学生必须单独完成设计任务，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。

四、设计题目及控制要求题目：全自动洗衣机控制系统要求：起动时，首先进水，到高水位时停止进水，开始洗涤。

正转洗涤15s，暂停3s后反转洗涤15s，暂停3s后再正转洗涤，如此反复30次。

× × × ×大学《电气控制与PLC》课程设计说明书专业：班级：姓名:学号：指导教师：目录第一部分: 电气线路安装调试技能训练 (3)技能训练题目一三相异步电机的可逆控制实验 (3)技能训练题目二三相异步电机Y-△降压启动控制 (3)技能训练小结 (4)第二部分：加热反应炉PLC控制系统设计 (7)一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤 (7)1、PLC控制系统设计的基本原则 (7)2、PLC控制系统设计的一般步骤 (8)3、PLC程序设计的一般步骤 (8)二、加热反应炉电器控制系统设计任务 (9)1、加热反应炉原理图 (9)2、加热反应炉加热工艺过程 (9)3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求 (10)三、设计过程 (10)1、加热反应炉的输入输出设备表：(I/O地址) (10)2、I/O接线图 (11)3、控制流程图 (11)4、PLC控制程序 (12)5、实验室连接图 (12)四、设计总结 (12)第一部分：电气线路安装调试技能训练技能训练题目一：三相异步电机的可逆控制实验在笼型电动机正反转控制线路中，只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序，电动机即可反转。

本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示，具有如下特点：1、电气互锁实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2,分别进行正转和反转的控制。

为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路，在KM1（KM2）线圈支路中串接有KM2（KM1）辅助常闭触头,保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电，电路能够可靠工作。

2、机械互锁实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮,复合按钮SB2为反转按钮,停止按钮SB3。

采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节，以求线路能够方便操作.电气原理图：电气安装接线图：本人完成的安装线路实物图片一：技能训练题目二：三相异步电机Y—△降压启动控制从主回路看，当接触器KM1、KM2主触头闭合,KM3主触头断开时，电动机三相定子绕组作Y连接；而当接触器KM1和KM3主触头闭合，KM2主触头断开时，电动机三相定子绕组作△连接.因此,所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合，后经一定时间的延时，使KM2失电断开，而后使KM3得电闭合，则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转.该线路具有以下特点: （1) 接触器KM2与KM3通过辅助常闭触点KM2与KM3实现电气互锁，保证接触器KM2与KM3不会同时得电，以防止三相电源的短路事故发生。

目录1、课程设计任务书 (1)1.1 课程设计任务 (1)1.2课程设计目的 (2)1.3课程设计要求 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计报告要求 (2)2、总体设计方案 (3)3、I/O分配表、PLC外部接线图、使用元件及功能表 (4)3.1 I/O分配表（见表3-1） (4)3.2 PLC外部接线图 (5)3.3 程序中使用的元件及功能表 (6)4、系统程序控制SFC图、梯形图和指令表清单 (9)4.1 FX2N系列步进指令 (9)4.2 步进指令的使用说明 (10)4.3 状态转移图（SFC）的建立极其特点 (12)4.4程序控制的梯形图 (15)4.5程序控制的指令表清单 (18)5、调试、运行及其结果 (24)6、收获、体会 (25)6.1收获 (25)6.2体会 (25)附录：参考文献 (26)1、课程设计任务书1.1 课程设计任务本课题要求设计机械滑台工流程控制系统，具体要求是：采用三菱FX 2N 系列PLC 和圆工作台实验模块完成控制任务。

圆工作台模拟机械滑台。

圆工作台运动由PLC 通过控制交流接触器拖动三相异步电动机实现。

工作台的工艺流程图如1-1所示。

SQ1~SQ4为接近开关。

图1-1 工作台的工艺流程图控制要求：圆工作台运行状态分为三种方式：手动、单周期和自动循环三种控制方式。

其中，运行方式由旋转开关SA 选择。

运行方式切换时，滑台应立即停止运行。

要启动滑台运行，必须先按启动按钮SB1，启动润滑泵运行（用灯指示）。

然后才能控制滑台运动。

按急停按钮停止滑台的全部运行。

手动控制：（点动）手动控制指示灯亮，按住SBS ，工作台前进（圆工作台顺时针转），按住SBX ，工作台后退（逆时针）。

（松开按钮立即停止） 单周期运行：单周期指示灯亮，滑台位于初始原点，按动启动按钮SBQ ，按工艺流程自动运行一周后停在初始原点。

按停止按钮SB2，立即停止运行。

自动循环控制：自动循环灯亮，滑台位于初始原点，按动启动按钮SBQ ，按工艺流程自动循环运行，运行一周后回到原点后暂停5秒后再接着运行，按停止按钮SB2，立即停止运行。

电气控制与plc 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电气控制系统的基本原理和组成部分；2. 掌握PLC编程的基本指令和程序设计方法；3. 学习电气控制与PLC在实际工程中的应用。

技能目标：1. 能够正确绘制电气控制系统的原理图和接线图；2. 能够运用PLC进行逻辑控制和程序设计；3. 能够分析和解决电气控制与PLC系统中的常见问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与PLC技术的兴趣，激发其探索精神；2. 培养学生的团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的工程意识，使其认识到电气控制与PLC技术在工业生产中的重要性。

课程性质：本课程为电气工程及其自动化专业核心课程，旨在培养学生的电气控制与PLC应用能力。

学生特点：学生具备一定的电气基础和编程能力，对实际工程应用有较高的兴趣。

教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 电气控制系统的基本原理与组成- 介绍电气控制系统的工作原理和基本组成部分；- 分析常用低压电器及其功能。

2. PLC基础知识与编程技术- 概述PLC的发展历程、结构及工作原理；- 掌握PLC的基本指令、编程方法和应用实例。

3. 电气控制与PLC应用案例分析- 分析典型电气控制系统的设计方法；- 介绍PLC在不同行业中的应用案例。

4. 实践操作与问题解决- 开展电气控制系统接线与调试实践；- 进行PLC编程与逻辑控制实践；- 解决电气控制与PLC系统中的实际问题。

教学大纲安排：第一周：电气控制系统的基本原理与组成第二周：PLC基础知识与编程技术第三周：电气控制与PLC应用案例分析第四周：实践操作与问题解决教材章节：1. 电气控制系统的基本原理与组成（第一章）2. PLC基础知识与编程技术（第二章）3. 电气控制与PLC应用案例分析（第三章）4. 实践操作与问题解决（第四章）教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生能够掌握电气控制与PLC技术的核心知识，提高实际操作能力。

电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气工程学院教务科电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

电气控制与plc设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电气控制系统的基本原理和电路设计方法，理解PLC的工作原理及其在工业控制中的应用。

2. 使学生了解并掌握PLC编程的基本指令和程序设计方法，能运用PLC进行简单控制系统的设计。

3. 帮助学生掌握电气控制与PLC设计过程中涉及的传感器、执行器等设备的工作原理和应用。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电气控制与PLC设计问题的能力。

2. 培养学生动手实践能力，能独立完成简单的电气控制电路搭建和PLC编程操作。

3. 提高学生的团队协作和沟通能力，能在小组合作中共同完成复杂控制系统的设计与调试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电气控制与PLC技术的兴趣，激发学生主动探索新知识的精神。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与理论相结合，提高学生的工程意识。

3. 引导学生关注电气控制与PLC技术在工业生产中的应用，认识其在社会发展中的重要作用，培养学生的社会责任感。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。

课程旨在帮助学生建立扎实的电气控制与PLC技术基础，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力，培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。

二、教学内容1. 电气控制基本原理：包括常用低压电器、电气控制电路的基本环节、控制电路的设计方法等，对应教材第1章内容。

2. PLC工作原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第2章内容。

3. PLC编程指令与程序设计：学习PLC编程的基本指令、编程技巧和程序设计方法，对应教材第3章内容。

4. 传感器与执行器：了解常用传感器、执行器的工作原理和应用，对应教材第4章内容。

5. 电气控制与PLC设计实例：分析典型电气控制电路和PLC控制系统设计案例，对应教材第5章内容。

6. 实践操作：安排学生进行电气控制电路搭建、PLC编程与调试等实践操作，巩固所学知识。

课程教学设计《电气控制与》课程教学设计一、课程目标设计1、总体目标本课程以西门子S7-200 为基础，以岗位职业能力培养为目标、任务驱动为导向、项目为载体，将课程知识点与能力点融入到各个教学项目中，完成课程总体设计与子项目设计。

通过本课程的学习和训练，能够具有初步的可编程控制器（）工程应用能力和解决现场实际问题的能力。

基于工作过程要求，重点培养学生工控项目构建、编程、调试能力，培养学生的创新能力与组织协调能力，提高电气自动化类学生的专业素质与操作技能。

2、知识目标：(1)、了解可编程控制器的基本结构，懂得工作方式，熟悉的编程软元件，掌握编程软件的常用功能和使用方法。

(2)、熟悉的基本指令、编程规则与典型程序块，弄清编程的一般过程，通过对事件的分析、比较、归纳认知活动，学会经验编程法。

(3)、熟悉顺序功能图与顺序编程方法，理解数据处理类应用指令、程序控制类应用指令的含义，熟悉功能指令的应用方法。

(4)、领悟编程思想，清楚系统开发过程，熟悉在工程中的一般应用方法。

(5)、掌握基于现场总线的相关知识，掌握现场总线的编程调试、故障排除、设备维护等知识。

3、技能目标：(1)、能够用7编程软件进行梯形图、指令表的编辑、程序的读写、运行监视和调试工作。

(2)、能够根据输入电路和输出电路，完成输入、输出端口与设备间的连接。

(3)、能够使用内部软元件、基本指令、步进指令与功能指令编写电动机正反转控制、工作台自动往返、昼夜报时器控制、抢答器控制、等开关量控制程序。

(4)、能够应用知识和技能构建控制系统，解决一定的实际工程问题。

4、素质目标：(1)、培养5S日常管理素养，能独立进行实验实训室日常管理；(2)、培养学生团队协作与沟通交流能力，在工作过程中进行相互配合与协作；(3)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。

(4)、培养真诚做人、塌实做事的美好人格；(5)、培养独立自主的对新事物的探索精神，具备一定的创新能力；(6)、培养学生自主学习的能力，增强独立发现问题和解决问题的能力。

《电气与PLC 控制系统设计》指导及任务书设计课题:专 业学 生 姓 名班级学号 指 导 教 师 胡国文设 计 地 占 八、、起 至 时 间 2018.12.10-2018.12.21 发 放 日 期 2018年12月10日电气工程学院一、设计指导及要求1、 根据设计题目要求正确选择控制方案，查阅参考资料；2、 绘制电气控制原理图，正确选择电器元件；3、 设计部分工艺图纸 ＜电气柜、控制面板、电器元件布置图、安装接线图 等，取其中之一）；4、 正确设计PLC 梯形图和编制程序，进行接口分配；5、 编制完整的设计说明书、使用说明书、设计小结。

注：具体设计题目及要求见以下六、设计课题及要求。

6、根据人数，按 5-6人为一组，分成多个设计小组。

7、以设计小组为单位，就设计课题进行深入分析，明确工作的内容，并 收集、准备相关的技术资料。

8、各小组根据自己的工作内容，在教师指导下，按方案设计、初步设计 、工程图设计的顺序完成课程设计的任务。

、设计任务1. 选择 ＜或根据指导老师）所给定的几个课题中的一个课题进行设计，并 绘制电气控制原理图，选择电器元件，制定元件目录表。

2. 设计并绘制工艺图，完成上述 2 中图纸要求，并完成上述 3中一项图纸 要求。

3. 编制设计说明书、使用说明书、设计小结。

三、设计说明书要求1、设计目的；2、设计任务；3、设计内容与要求 ＜包括工作原理介绍）；四、使用说明书要求 1、概述；2、工作原理；3、主要技术指标及特点；4、使用要求；5、注意事项。

五、其它要求1、有关图形符号应注意采用新国标进行设计。

2、设计的图纸、绘图工具、绘图板等自备或集中向学校有关部门借用或 购买＜要求用 2 号图纸）。

3、要求先设计出继电接触控制系统，后设计出PLC 控制系统，并设计出PLC 梯形图和I/O 口分配图及PLC 选型。

4、设计计算说明， 元器件选择计算及参考说明；5、 6二曲十元器表； 参考文献六、设计课题及要求课题一：装卸料小车PLC控制设计＜一）设计原始资料和控制要求图1一小车运行在A B两轴之间，在A B两地各设一个限位开关如图所示，小车在A点时＜后限位开关受压动作），操作控制按钮可使小车向前行至料斗下停止，装料再返回A地将料卸下。

《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。