電信《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及要求(刻錄上交)

電信控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及要求 ( 刻錄上交 )作者：日期：2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（教師版）20122013學(xué)年第1學(xué)期教學(xué)單位信息工程與技術(shù)系課程名稱控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目四層電梯自動(dòng)控制 等指導(dǎo)教師肖應(yīng)旺職稱副教授職 務(wù) 教研室主任- 3 -一、課程設(shè)計(jì)題目1、四層電梯自動(dòng)控制2、十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制3、搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、水位控制器5、病床呼叫器控制6、節(jié)日彩燈控制二、課程設(shè)計(jì)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)， 讓學(xué)生掌握如何運(yùn)用所學(xué)相關(guān)理論知識(shí)， 解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)，分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容題目一：四層電梯自動(dòng)控制采用 PLC 構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕SB11 和指示燈 H11，二層有上升呼叫按鈕SB21 和指示燈 H21 以及下降呼叫按鈕SB22 和指示燈 H22，三層有上升呼叫按鈕SB31 和指示燈 H31 以及下降呼叫按鈕 SB32 和指示燈 H32，四層有下降呼叫按鈕SB41 和指示燈 H41。一至四層有到位行程開(kāi)關(guān)ST1ST4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕SB1SB4和指示燈 H1H4；電梯開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕SB5 和 SB6，電梯開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)分別通過(guò)電磁鐵 YA1 和 YA2 控制，關(guān)門(mén)到位由行程開(kāi)關(guān)ST5 檢測(cè)。此外還有電梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器KP 以及故障報(bào)警電鈴 HA ?？刂菩盘?hào)說(shuō)明如下表所示。輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明SB1電梯內(nèi)一層按鈕H1電梯內(nèi)一層按鈕指示燈SB2電梯內(nèi)二層按鈕H2電梯內(nèi)二層按鈕指示燈SB3電梯內(nèi)三層按鈕H3電梯內(nèi)三層按鈕指示燈SB4電梯內(nèi)四層按鈕H4電梯內(nèi)四層按鈕指示燈SB11一層上升呼叫按鈕H11一層上升呼叫按鈕指示燈SB21二層上升呼叫按鈕H21二層上升呼叫按鈕指示燈SB22二層下降呼叫按鈕H22二層下降呼叫按鈕指示燈SB31三層上升呼叫按鈕H31三層上升呼叫按鈕指示燈SB32三層下降呼叫按鈕H32三層下降呼叫按鈕指示燈- 4 -SB41四層下降呼叫按鈕H41四層下降呼叫按鈕指示燈SB5電梯開(kāi)門(mén)按鈕KM1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器SB6電梯關(guān)門(mén)按鈕KM2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB7檢修開(kāi)關(guān)YA1電梯開(kāi)門(mén)電磁鐵ST1電梯一層到位限位開(kāi)關(guān)YA2電梯關(guān)門(mén)電磁鐵ST2電梯二層到位限位開(kāi)關(guān)HA電梯故障報(bào)警電鈴ST3電梯三層到位限位開(kāi)關(guān)ST4電梯四層到位限位開(kāi)關(guān)ST5電梯關(guān)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)SP電梯載重超限檢測(cè)FR電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器具體要求如下：1、樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。2、電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時(shí)，電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)動(dòng)作可由電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)按鈕控制，也可延時(shí)控制，但檢測(cè)到電梯超重時(shí)，電梯門(mén)不能關(guān)閉，并由報(bào)警電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。3、電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離，若一次運(yùn)行時(shí)間超過(guò)30s，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，并由 HA 報(bào)警。4、檢修開(kāi)關(guān) SB7 接通時(shí)，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動(dòng)作均不相應(yīng)。5、電梯拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制電路有各種常規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。題目二：十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制采用 PLC 或單片機(jī)構(gòu)成十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的南北向和東西向交通信號(hào)燈的電氣控制。 系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè) 3 位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 控制。 SA1 手柄指向左 45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-1 接通，交通指揮系統(tǒng)開(kāi)始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖 11-9 所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。 SA1 手柄指向中間 0o時(shí)，接點(diǎn) SA1-2 接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示 99 不變。SA1 手柄指向右 45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99 不變。- 5 -控制信號(hào)說(shuō)明見(jiàn)下表。南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈T1 ：0.5sC1：3次T0 ：25sT2 ：0.5sC0：3次T4 ：25sT5 ：0.5sT7 ：2sT3 ：2sT6 ：0.5s圖 1十字路口交通燈正常工作時(shí)序表 2十字路口交通燈控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明SA1-1交通燈正常工作控制開(kāi)關(guān)H1南北向綠燈指示SA1-2南北向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)H2南北向黃燈指示SA1-3東西向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)H3南北向紅燈指示H4東西向綠燈指示H5東西向黃燈指示H6東西向紅燈指示H11南北向 2 位七段數(shù)碼顯示管H12東西向 2 位七段數(shù)碼顯示管題目三：搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)或 PLC 等設(shè)計(jì)具有較完備功能的性價(jià)比較高的搶答器， 具體要求如下：1、搶答器同時(shí)供8 名選手或 8 個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8 個(gè)按鈕 S0 S7表示。2、設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)S，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。3、搶答器具有鎖存與顯示功能。 即選手按動(dòng)按鈕， 鎖存相應(yīng)的編號(hào)， 并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu)- 6 -先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4、搶答器具有定時(shí)搶答功能， 且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定 （如 30 秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng) "開(kāi)始 "鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5 秒左右。5、參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效， 定時(shí)器停止工作， 顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6、如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。題目四：水位控制器采用單片機(jī)或 PLC 設(shè)計(jì)自動(dòng)水位控制裝置，具體要求如下：1、當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)，啟動(dòng)抽水機(jī)進(jìn)水；2、當(dāng)水位高于設(shè)定水位時(shí)，啟動(dòng)抽水機(jī)排水；3、水位在設(shè)定范圍之外，可自動(dòng)報(bào)警注：抽水機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)現(xiàn)有條件用其他元器件代替，模擬執(zhí)行。題目五：病床呼叫器控制某住院病房有四個(gè)房間，每個(gè)房間有兩張病床，病床編號(hào)由房間號(hào)和床號(hào)組成，分別是： 011、012、021、022、031、032、041、042。每張病床配有一個(gè)呼叫按鈕， 與病床編號(hào)相同。 在護(hù)士站安裝有蜂鳴器和呼叫指示燈，每個(gè)呼叫按鈕對(duì)應(yīng)一個(gè)呼叫指示燈。具體要求如下：當(dāng)某個(gè)病床按下呼叫信號(hào)后， 護(hù)士站的蜂鳴器發(fā)出短促呼叫聲，與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍。當(dāng)醫(yī)護(hù)人員聽(tīng)到后，按下響應(yīng)按鈕，蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在 10 秒后停止工作。在同時(shí)有多個(gè)呼叫信號(hào)時(shí)， 蜂鳴器還是發(fā)出呼叫聲，與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈均閃爍，當(dāng)醫(yī)護(hù)人員聽(tīng)到后， 按下響應(yīng)按鈕， 蜂鳴器停止工作，呼叫指示燈在10 秒后停止工作。題目六：節(jié)日彩燈控制有 4 組節(jié)日彩燈，每組由紅、黃、藍(lán)三盞順序排放實(shí)現(xiàn)下列控制要求：1、 每一秒移動(dòng)一個(gè)燈位，每次亮一秒- 7 -2、 可用一個(gè)開(kāi)關(guān)選擇點(diǎn)亮方式：每次點(diǎn)亮一盞彩燈； 每次點(diǎn)亮一組彩燈。( 提示：可用移位寄存器指令去實(shí)現(xiàn))四、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排第 13 周 選題（自行擬題需與老師溝通， 確認(rèn)同意后開(kāi)始設(shè)計(jì)）第 14 周 分析需求，完成設(shè)計(jì)計(jì)劃，準(zhǔn)備相應(yīng)的電子元器件和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)第 15-16 周 完成設(shè)計(jì)第 17 周 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試與修改， 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)。 提交設(shè)計(jì)實(shí)物與設(shè)計(jì)作品。五、課程設(shè)計(jì)要求及成果1、在以上題目中每5 人一組任選一題，亦可自擬題目。2、將選好的題目或自擬的題目一、 二班分別按每組的姓名與題目由易偉強(qiáng)、鄭艷屏匯總， 在下周一前發(fā)電子版到我郵箱 (ymy19701030)，我審核了自擬的題目，確定題目后就可開(kāi)始設(shè)計(jì)。3、課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)需及時(shí)提供課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板我已給易偉強(qiáng)、鄭艷屏，請(qǐng)二位轉(zhuǎn)給同學(xué)們。課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式和內(nèi)容請(qǐng)按提供的模板格式和下面第 6 點(diǎn)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)應(yīng)包含內(nèi)容撰寫(xiě)。4、若課程設(shè)計(jì)結(jié)果有實(shí)物和程序代碼等，請(qǐng)將實(shí)物拍成照片，將照片和程序代碼作為附件附在課程設(shè)計(jì)報(bào)告最后(最好采用此種 )，也可單獨(dú)把它們放在一個(gè)文件夾中作為附件上交電子版(可加分 )。5、設(shè)計(jì)成果需滿足題目要求， 在此基礎(chǔ)上可根據(jù)個(gè)人理解進(jìn)一步發(fā)揮(可加分)。6、設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)應(yīng)包含以下內(nèi)容：1) 封面2) 設(shè)計(jì)任務(wù)，主要技術(shù)指標(biāo)及要求3) 工作原理、元器件選擇，程序?qū)崿F(xiàn)、參數(shù)計(jì)算等4) 詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟5) 涉及到的結(jié)構(gòu)原理圖、電路圖、程序邏輯圖等6) 對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析，做出評(píng)價(jià)，說(shuō)明該設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及存在的問(wèn)題，- 8 -提出修改意見(jiàn)7) 心得體會(huì)8) 附件：設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)物照片和完整程序代碼7、每一組的課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)完成后，電子版一、二班分別匯總到易偉強(qiáng)、鄭艷屏處，請(qǐng)二位在第 18 周周一之前發(fā)給我。 同時(shí)每一組打印課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)一份，交到易偉強(qiáng)、鄭艷屏處，也請(qǐng)二位在第18 周周一之前交給我。六、課程設(shè)計(jì)參考書(shū)目1李建興可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20042方承遠(yuǎn)電氣控制原理與設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20003劉光源電工實(shí)用手冊(cè)、簡(jiǎn)明電氣安裝手冊(cè)4呂硯山常用電工電子技術(shù)手冊(cè)5馬忠梅，籍順心單片機(jī)的C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) . 北京航空航天大學(xué)出版社，20056張志，高大志，楊為民等微控制器原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程. 東北大學(xué)出版社， 20047. 李朝青編著 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版） . 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 19988. 柯南編著 . 非常電路圖設(shè)計(jì) Protel99 之 Schematic. 北京： 中國(guó)鐵道出版社 ， 2000七、指導(dǎo)教師聯(lián)系方式辦公室： 86687743電話 :指導(dǎo)教師：肖應(yīng)旺系主任：曾碧卿- 9 -