《機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)》課程設(shè)計實施細(xì)則

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1、機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù) 課程設(shè)計實施細(xì)則一、課程設(shè)計的目的課程設(shè)計是本專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容之一， 是學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)課所需的必要教學(xué)環(huán) 節(jié)。 通過課程設(shè)計的教學(xué)實踐，使學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識得到鞏固，并使學(xué)生得 到運用所學(xué)理論知識解決實際問題的初步訓(xùn)練； 課程設(shè)計的設(shè)置應(yīng)使學(xué)生接觸和了解實際局 部設(shè)計從收集資料、方案比較、計算、繪圖的全過程，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析、綜合能力以 及工程設(shè)計中計算和繪圖的基本能力，為今后畢業(yè)設(shè)計做必要的準(zhǔn)備。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握可編程控制器的工作原理及基本構(gòu)成， 掌握可編程控制器 的應(yīng)用范圍與應(yīng)用環(huán)境等。著重培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、安裝、調(diào)試、運營、管理以

2、可編程控制器為 核心的自動控制系統(tǒng)的能力。 要求學(xué)生能夠運用可編程控制器改造繼電控制系統(tǒng)， 提高生產(chǎn) 設(shè)備可靠性和生產(chǎn)效率的能力。 同時培養(yǎng)學(xué)生運用以可編程控制器為核心的自動控制系統(tǒng)的 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)手冊等技術(shù)資料的能力。二、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求（一）本課程設(shè)計的基本原則在 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）大限度地滿足被控對象的控制要求。設(shè)計前，應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，（2）搜索資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計人員和實際操作人員密切配合，共同擬定電氣控 制方案，協(xié)同解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題。（3）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便。（ 4）保證

3、控制系統(tǒng)的安全、可靠。（ 5）考慮到生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC 容量時，應(yīng)適當(dāng)留有余量。（二）本課程設(shè)計的基本內(nèi)容PLC 控制系統(tǒng)是由 PLC 與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的。因此， PLC 控制系統(tǒng)的基 本內(nèi)容包括：（ 1）擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開關(guān)、限位開關(guān)和傳感器等） 、輸出設(shè)備（繼電器、 接觸器和信號燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機(jī)、電磁閥等） 。這些 設(shè)備屬于一般的電氣元件，其選擇的方法在其它課程及有關(guān)書籍中已有介紹。（2）PLC 的選擇。 PLC 是 PLC 控制系統(tǒng)的核心部件，正確選擇 PLC ，對于保證整個 系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)起著重要作用。3）選

4、擇 PLC 應(yīng)包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 點數(shù)（模塊）的選擇、電源模塊 以及特殊功能模塊的選擇等。（ 4）分配 I/O 點，繪制電氣連接接口圖，考慮必要的安全保護(hù)措施。（5）設(shè)計控制程序。包括設(shè)計梯形圖、語句表（即程序清單）或控制系統(tǒng)流程圖。（6）控制程序是控制整個系統(tǒng)工作的軟件，是保證系統(tǒng)正常工作、安全可靠的關(guān)鍵。 因此，控制系統(tǒng)的設(shè)計必須經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。（ 7）必要時還需設(shè)計控制臺（柜） 。（8）編制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說明書、電氣圖及電氣元件明細(xì)表等。（ 9）傳統(tǒng)的電氣圖，一般包括電氣原理圖、電氣布置圖及電氣安裝圖。在PC 控制系統(tǒng)中， 這一部分圖可以統(tǒng)稱

5、為 “硬件圖”。它在傳統(tǒng)電氣圖的基礎(chǔ)上增加了 PLC 部分，因此， 在電氣原理圖中應(yīng)增加 PLC 的 I/O 輸入、輸出電氣連線圖（即 I/O 接口圖）。此外，在 PLC 控制系統(tǒng)中，電氣圖還應(yīng)包括程序圖（梯形圖） ，可以稱之為“軟件圖” 向用戶提供“軟件圖” ，可便于用戶在生產(chǎn)發(fā)展或工藝改進(jìn)時修改程序，并有利于用戶在維 修時分析和排除故障。（三）本課程設(shè)計的一般步驟設(shè)計 PLC 控制系統(tǒng)的一般步驟見下圖所示。工藝?yán)塘鞒虉D功能說明：（1）根據(jù)生產(chǎn)的工藝過程分析控制要求。如需要完成的動作（動作順序、動作條件及必須的保護(hù)和聯(lián)鎖等）、操作方式（手動、自動；連續(xù)、單周期及單步等）。（2） 根據(jù)控制要

6、求確定所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。拒此確定PLC的I/O點數(shù)。（3）選擇 PLC。（4） 分配PLC的I/O點，設(shè)計I/O電氣接口連接圖（這一步也可結(jié)合第2步進(jìn)行）。（5）進(jìn)行PLC程序設(shè)計，同時可進(jìn)行控制臺（柜）的設(shè)計和現(xiàn)場施工。在設(shè)計傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)時，必須在控制線路（接線程序）設(shè)計完成后，才能進(jìn)行控 制臺（柜）設(shè)計和現(xiàn)場施工。可見，采用 PLC 控制，可以使整個工程的周期縮短。PLC 程序設(shè)計的步驟（ 1）對于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)， 需繪制系統(tǒng)流程圖， 用以清楚的表明動作的順序和條件。 對于簡單的控制系統(tǒng)，也可省去這一步。（ 2）設(shè)計梯形圖。這是程序設(shè)計的關(guān)鍵一步， 也是比較困難的一步。要設(shè)

7、計好梯形圖， 首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設(shè)計的實踐經(jīng)驗。（3）根據(jù)梯形圖編制程序清單。（ 4）用編程器將程序鍵入到 PLC 的用戶存儲器中，并檢查鍵入的程序是否正確。 （5）對程序進(jìn)行調(diào)試和修改，直到滿足要求為止。（6）待控制臺（柜）及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。如不滿足要求，再回 去修改程序或檢查接線，直到滿足為止。（7）編制技術(shù)文件。（ 8）交付使用。（四）本課程設(shè)計的要求 課程設(shè)計的計算說明書不低于 3000 字。 要求計算說明書計算準(zhǔn)確、文字通順、書寫工整。要求程序正確清晰，符合 PLC 有關(guān)規(guī)定。四、時間、地點安排按教學(xué)計劃規(guī)定， 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計總時

8、數(shù)一般為 4 周，地點安排在校內(nèi)集中或 分散進(jìn)行。五、組織形式 課程設(shè)計由分校教學(xué)部門按照學(xué)校理工部制定的大綱負(fù)責(zé)實施，分校在上學(xué)期結(jié)束前， 按教學(xué)計劃要求， 提出課程設(shè)計計劃， 聘請課程設(shè)計指導(dǎo)教師， 課程設(shè)計題目由指導(dǎo)教師根 據(jù)課程設(shè)計大綱選定， 經(jīng)所在分校教學(xué)部門審核簽字后以任務(wù)書的形式分發(fā)給學(xué)生， 按時實 施。一般 每人 1 題。六、指導(dǎo)教師資格及職責(zé)教師資格： 教師課程設(shè)計應(yīng)有指導(dǎo)教師， 指導(dǎo)教師原則上應(yīng)由具有中級以上職稱的教師 或技術(shù)人員擔(dān)任，一般由專業(yè)課教師擔(dān)任。指導(dǎo)教師職責(zé)： 指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)學(xué)生的分組與課題選題， 如學(xué)生數(shù)量較少， 也可以根據(jù)實 際情況由該課程任課教師下達(dá)課程設(shè)計

9、任務(wù)書， 指導(dǎo)、督促、檢查學(xué)生課程設(shè)計的進(jìn)行情況， 課程設(shè)計完成后負(fù)責(zé)學(xué)生的成績考核。七、成績評定 指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計資料、計算書、圖紙及質(zhì)疑進(jìn)行評定。 課程設(shè)計成績按五級分制評定，即：優(yōu)、良、中、及格、不及格。 評定標(biāo)準(zhǔn)如下：（ 1）優(yōu)秀（ 90 分以上）：能全面認(rèn)真的完成課程設(shè)計， 能正確綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論分析和解決課程設(shè)計中的 問題，方案設(shè)計正確，能熟練、正確掌握課程設(shè)計的設(shè)計方法和計算方法，步驟清楚，簡練 正確，圖面清楚整潔，能很好地表達(dá)設(shè)計意圖，符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。（2）良好（ 80分 89 分）： 能全面的完成課程設(shè)計， 能運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論分析和解決課程設(shè)計中的問題。 方案

10、設(shè) 計較正確， 能正確掌握課程設(shè)計的設(shè)計方法和計算方法， 步驟較清楚。 圖面較清楚整潔，能 表達(dá)設(shè)計意圖，符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。（3）中等（ 70分 79 分）：基本完成課程設(shè)計， 能運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論分析和解決課程設(shè)計中的問題。 方案設(shè)計較 正確， 能基本正確掌握課程設(shè)計的設(shè)計方法和計算方法， 步驟較清楚。 圖面較清楚整潔，能 表達(dá)設(shè)計意圖，基本符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。（4）及格（ 60分 69 分）：基本完成課程設(shè)計， 在運用基本理論知識解決課程設(shè)計中的實際問題時， 沒有原則性的 錯誤， 方案設(shè)計基本正確。基本上能掌握課程設(shè)計的設(shè)計方法和計算方法， 步驟較清楚。圖 面較清楚整潔，有些地方表達(dá)不夠明確

11、，基本上符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。（5）不及格（ 59 分及以下）：沒有完成課程設(shè)計， 在方案的設(shè)計中和基本計算上有嚴(yán)重錯誤， 圖紙不整潔， 表達(dá)不清 楚，不符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。成績不及格者，不能取得該課程設(shè)計的學(xué)分。西安電大理工教學(xué)部理工教研室機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)課程組2012年2月 20日附件 1：課程設(shè)計任務(wù)書附件 2：課程設(shè)計封面附件 3：課程設(shè)計推薦題目附件 4：機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)課程設(shè)計說明書內(nèi)容附件1機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程設(shè)計任務(wù)書編號： 課程名稱：機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)辦學(xué)單位: 設(shè)計題目學(xué)生姓名一、課程設(shè)計目的與要求：目的：要求：。二、課程設(shè)計內(nèi)容：三、

12、課程設(shè)計進(jìn)度安排指導(dǎo)教師簽字辦學(xué)單位意見教學(xué)班負(fù)責(zé)人簽字、分校蓋章年 月日附件2西安廣播電視大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)（本科）機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)課程設(shè)計題目姓名學(xué)號指導(dǎo)教師辦學(xué)單位日期年月附件 3課程設(shè)計推薦題目1、氣動機(jī)械手操作控制裝置2、十字路口交通信號燈PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試3、PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試4、 五層電梯模型PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試5、五相十拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計與調(diào)試6、工業(yè)鏟車操作控制7、車輛出入庫管理8、自動門控制裝置9、三相六拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計與調(diào)試10、鋸齒波發(fā)生器11、 十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試12、 全自動

13、洗衣機(jī)PLC 控制13、四分頻電路梯形圖設(shè)計14、飲料罐裝生產(chǎn)流水線的 PLC 控制15、汽車自動清洗裝置 PLC控制16、停車場車位控制17、病床呼叫系統(tǒng)18、自動雙層停車場控制設(shè)計19、自助洗車機(jī)控制設(shè)計20、機(jī)械手臂搬運加工流程控制21 、自動售貨機(jī)的控制設(shè)計22、十人投票機(jī)設(shè)計23、電子計算器設(shè)計24、電動機(jī)順序啟動 / 停止控制25、三相電熱器控制26、三部電動機(jī)啟動停止控制程序設(shè)計27、兩部抽水機(jī)控制程序設(shè)計28、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)正逆轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計29、三相感應(yīng)電動機(jī)定時正逆轉(zhuǎn)30、直流剃車三相感應(yīng)電動機(jī)Y- 啟動控制程序設(shè)計31、臺車呼叫控制32、搖臂鉆床控制器33、液壓傳動組合機(jī)

14、床控制34、PLC 在注塑機(jī)控制中的應(yīng)用35、PLC在MB322型聯(lián)合燙剪機(jī)上的應(yīng)用36、 自動噴泉的PLC控制37、 四層電梯模型的PLC控制38、 小車多方式運行的PLC控制39、 裝瓶流水線的PLC 控制40、 自動旋轉(zhuǎn)檢測的PLC控制41、 步進(jìn)電機(jī)的PLC控制42、 交流電機(jī)的PLC控制43、基于軟 PLC的步進(jìn)電機(jī)控制44、基于軟 PLC的交通信號燈控制45、基于軟 PLC的多種液體混合控制附件 4機(jī)電控制與可編程序控制器技術(shù)課程設(shè)計說明書內(nèi)容1）課題名稱及要求2）設(shè)計方案論證 （包括設(shè)計框圖或時序圖 ）3）PLC 的選擇4）I/O 地址分配5）程序設(shè)計（梯形圖、語句表。包括注釋）6）PLC 的 I/O 接線圖7）系統(tǒng)調(diào)試及分析8）課程設(shè)計的心得9）參考資料10）附錄：帶功能注釋的源程序。