機(jī)電畢業(yè)設(shè)計題目

1、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書G13機(jī)電班畢業(yè)設(shè)計一、設(shè)計課題（見附錄）二、設(shè)計目的畢業(yè)設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。畢業(yè)設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設(shè)計任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和

2、各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。三、設(shè)計要求在畢業(yè)設(shè)計中，學(xué)生是主體，應(yīng)充分發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。教師的主導(dǎo)作用是引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計內(nèi)容的方法。為保證順利完成設(shè)計任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點：1) 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)度計劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符號、項目代號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及

3、圖樣的折疊和裝訂。4) 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。5) 應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設(shè)計任務(wù)。6) 如果條件允許，應(yīng)對自己的設(shè)計線路進(jìn)行試驗論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。四、設(shè)計任務(wù)畢業(yè)設(shè)計要求是以設(shè)計任務(wù)書的形式表達(dá)，設(shè)計任務(wù)書應(yīng)包括以下內(nèi)容：1) 設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。2) 拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。3) 聯(lián)鎖、保護(hù)要求。4) 照明、指示、報警等輔助要求。5) 應(yīng)繪制的圖樣。6) 說明書要求。 原理設(shè)計的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。工藝設(shè)計的目的是為了得到電氣設(shè)備制造過程中需要的施工圖樣。圖樣的類型、

4、數(shù)量較多，設(shè)計中主要以電氣設(shè)備總體配置圖、電器板元器件布置圖、控制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件（電器安裝底板、控制面板等）為練習(xí)對象。對于每位設(shè)計者只需完成其中一部分。原理圖及工藝圖樣均應(yīng)按要求繪制，元器件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。接線圖的編號應(yīng)與原理圖一致，要標(biāo)注組件所有進(jìn)出線編號、配線規(guī)格、進(jìn)出線的連接方式（采用端子板或接插板）。五、設(shè)計方法1原理圖設(shè)計的步驟1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計任務(wù)。2) 根據(jù)拖動要求設(shè)計主電路。在繪制主電路時，可考慮以下幾個方面： 每臺電動機(jī)的控制方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動負(fù)載性質(zhì)考慮其起動要求，選擇適當(dāng)?shù)钠饎泳€路。對于容量?。?.5k

5、W以下）、起動負(fù)載不大的電動機(jī)，可采用直接起動；對于大容量電動機(jī)應(yīng)采用降壓起動。 根據(jù)運動要求決定轉(zhuǎn)向控制。 根據(jù)每臺電動機(jī)的工作制，決定是否需要設(shè)置過載保護(hù)或過電流控制措施。 根據(jù)拖動負(fù)載及工藝要求決定停車時是否需要制動控制，并決定采用何種控制方式。 設(shè)置短路保護(hù)及其他必要的電氣保護(hù)。 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測量、信號檢測等。3) 根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計控制回路，其設(shè)計方法是： 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 根據(jù)每臺電動機(jī)的起動、運行、調(diào)速、制動及保護(hù)要求依次繪制各控制環(huán)節(jié)（基本單元控制線路）。 設(shè)置必要的聯(lián)鎖（包括同一臺電動機(jī)各動作之間以及各臺電動機(jī)之間的動作聯(lián)鎖）。

6、 設(shè)置短路保護(hù)以及設(shè)計任務(wù)書中要求的位置保護(hù)（如極限位、越位、相對位置保護(hù)）、電壓保護(hù)、電流保護(hù)和各種物理量保護(hù)（溫度、壓力、流量等）。 按需要設(shè)置應(yīng)急操作。4) 根據(jù)照明、指示、報警等要求沒計輔助電路。5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主要內(nèi)容包括： 校核各種動作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。 檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸點使用是否合理，是否超過電器元器件允許的數(shù)量。 檢查聯(lián)鎖要求能否實現(xiàn)。 檢查各種保護(hù)能否實現(xiàn)。 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。6) 進(jìn)行必要的參數(shù)計算。7) 正確、合理地選擇各電器元器件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。8) 根據(jù)完善后的設(shè)計草圖，按電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)

7、繪制電氣原理線路圖，按電氣技術(shù)中的項目代號要求標(biāo)注器件的項目代號。六、設(shè)計時間安排（共3周）序號具 體 內(nèi) 容時間(天)11課題介紹、布置設(shè)計任務(wù)（講課）2熟悉要求及對電氣要求2設(shè)計并繪制系統(tǒng)原理圖 （含：I / O連接圖及其他外部硬件圖）3設(shè)計PLC控制程序（含：系統(tǒng)功能表圖、梯形圖）4模擬調(diào)試5編寫設(shè)計報告（含：設(shè)計說明書、使用說明書、設(shè)計總結(jié)）第 12 頁 共 12 頁六、設(shè)計參考書1教材電氣控制與PLC應(yīng)用2可編程序控制器原理及應(yīng)用3S7-200使用手冊課題一 花式噴水池的PLC控制一、概述在許多休閑廣場、景區(qū)或游樂場里，經(jīng)?？吹絿娝匕匆欢ǖ囊?guī)律噴水或變化式樣，若在夜晚配上各種彩色的

8、燈光顯示，更加迷人。如圖所示為一花式噴水池，采用PlC控制是比較方便的，在花式噴水時序確定的前提下，可以通過改變時序或者改變控制卉關(guān)，就可改變控制方式，達(dá)到顯現(xiàn)各種復(fù)合狀態(tài)的要求。 在圖中，4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為一次外環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。 二、設(shè)計任務(wù)和要求 某一噴水池的控制器需滿足下列要求： 1控制器電源開關(guān)接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由選擇開關(guān)和單步連續(xù)開關(guān)來決定。 2“單步連續(xù)”開關(guān)在單步位置時，噴水池只運行一次循環(huán)；在連續(xù)位置時，噴水池運行一直繼續(xù)下去。 3方式選擇開關(guān)用來選擇噴水池的噴水花樣，1-4號噴水管

9、的工作方式選擇如下： 選擇開關(guān)在位置“1時。按下啟動按鈕后，4號噴水，延時2s后，3號也噴水，延時2s后，2號接著噴水，再延時2s，1號噴水，再延時2s，這樣，一起噴水15 s后停下,停止2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關(guān)在位置“2”時。按下啟動按鈕后，1號噴水，延時2s后，2號噴水，延時2s后，3號接著噴水，再延時2s，4號噴水，再延時2s，這樣，一起噴水30s后再停下,停止2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關(guān)在位置“3”時。按下啟動按鈕后，1、3號同時噴水，延時3 s后，2、4號噴水，1、3號停止噴水；維持3s，交替運行5次后，1-4號全噴水，30 s后停止,停止

10、2s。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 選擇開關(guān)在位置“4”時。按下啟動按鈕后，噴水池1-4號水管的工作順序為： 1234接順序延時2s噴水，然后一起噴水30s，1、2、3和4號分別延時2 s停水，再延時1 s，由4321反向順序按2s順序噴水，一起噴水30s后停止。若在連續(xù)狀態(tài)時，將繼續(xù)循環(huán)下去。 4不論在什么工作方式下，按下停止按鈕，噴水池將停止運行。 三、設(shè)計方案提示 1I/O地址 輸入X0：啟動按鈕X1：停止按鈕X2：單步連續(xù)選擇開關(guān)X3：選擇開關(guān)在位置“1”X4：選擇開關(guān)在位置“2”X5：選擇開關(guān)在位置“3”X6：選擇開關(guān)在位置“4”輸出Y0：噴水池工作指示Y1：1號噴水電磁閥Y2：

11、2號噴水電磁閥Y3：3號噴水電磁閥Y4：4號噴水電磁閥2方案提示可用步進(jìn)指令或定時指令實現(xiàn)程序控制。四種方式選擇可采用主控指令中并形分支與匯合指令實現(xiàn)。電機(jī)功率為3KW，AC380V.課題二 全自動洗衣機(jī)的PLC控制 一、概述 洗衣機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)在比較普遍。全自動洗衣機(jī)的實物示意圖如圖所示。 全自動洗衣機(jī)的洗衣桶(外桶)和脫水桶(內(nèi)桶)是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作脫水(甩水)用。內(nèi)桶的四周有很多小孔，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。進(jìn)水時，通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開，經(jīng)進(jìn)水管將水注入到外桶。排水時，通過電控系統(tǒng)使排水閥打開，將水

12、由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，此時脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時，通過電控系統(tǒng)將離合器合上，由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi)桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕用來實現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報警。排水按鈕用來實現(xiàn)手動排水。電機(jī)功率為2.2KW，AC380V. 二、設(shè)計任務(wù)和要求 該全自動洗衣機(jī)的要求可以用流程圖來表示。 PLC投入運行，系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，準(zhǔn)備好啟動。啟動時開始進(jìn)水，水滿(即水位到達(dá)高水位)時停止進(jìn)水并開始正轉(zhuǎn)洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15 s后暫停，暫停3 s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌15s后暫停，暫停3 s后，若正、

13、反洗滌未滿3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作；若正、反洗滌滿3次時，則開始排水。排水水位若下降到低位時，開始脫水并繼續(xù)排水。脫水10s即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若未完成3次大循環(huán)，則返回從進(jìn)水開始的全部動作，進(jìn)行下一次大循環(huán)；若完成了3次大循環(huán)，則進(jìn)行洗完報警。報警10s結(jié)束全部過程，自動停機(jī)。 此外，還要求可以按排水按鈕以實現(xiàn)手動排水；按停止按鈕以實現(xiàn)搬運，停止進(jìn)水、排 水、脫水及報警。 三、設(shè)計方案提示 1I/O地址 輸入 輸出 X0：啟動按鈕 Y0：進(jìn)水電磁閥 Xl：停止按鈕 Y1：電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 X2：排水按鈕 Y2：電動機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 X3：高水位開關(guān) Y3：排水電磁閥 X

14、4：低水位開關(guān) Y4：脫水電磁閥 Y5：報警蜂鳴器 2方案提示 用基本指令、定時指令和計數(shù)指令組合起來設(shè)計該控制程序。 用步控指令實現(xiàn)該控制。課題三 箱體加工專用機(jī)床的PLC控制 一、概述PLC使用在某一專用機(jī)床控制上是最合適不過了，如圖所示為箱體加工專用機(jī)床的結(jié)構(gòu)加工示意圖。該機(jī)床是用來專門加工箱體兩側(cè)的，其加工方法是先將箱體通過夾緊裝置夾緊，再由兩側(cè)左、右動力頭對箱體進(jìn)行加工。當(dāng)加工完畢，動力頭快速回原位，此時再松開加工件，又開始下一循環(huán)。 二、設(shè)計任務(wù)和要求 圖中，左、右動力頭主軸電動機(jī)為22kW，進(jìn)給運動由液壓驅(qū)動，液壓泵電動機(jī)為3 kW。動力頭和夾緊裝置的動作由電磁閥控制，電磁閥通斷

15、情況如表所示。 表 箱體加工機(jī)床電磁閥通斷情況表左動力頭右動力頭夾緊裝置QV1QV2QV3QV4QV5QV6QV7上、下料-快進(jìn)+-+-工進(jìn)+-+-+停留-+快退-+-+ 專用機(jī)床的工作步驟如下： 1按下啟動按鈕，夾緊裝置將被加工工件夾緊，夾緊后發(fā)出信號。 2左、右動力頭同時快進(jìn)，并同時啟動主軸。 3到達(dá)工件附近，動力頭快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)加工。 4加工完畢后，左、右動力頭暫停2s后分別快速退回原位。 5夾緊裝置松開被加工工件，同時主軸停止。 以上1-5步驟連續(xù)工作，實現(xiàn)半自動循環(huán)。在工件夾緊、動力頭快進(jìn)、動力頭快退及電源接通均有信號指示。 三、設(shè)計方案提示 1I0地址輸入 輸出X0：啟動按鈕 Y0：

16、工作夾緊指示Xl：停止按鈕 Y1：左動力頭快進(jìn)指示X2：夾緊開關(guān)信號SP Y2：右動力頭快進(jìn)指示X3：松開開關(guān)信號SQ7 Y3：左動力頭快退指示X4：左動力頭行程開關(guān)SQl Y4：右動力頭快退指示X5：左動力頭行程開關(guān)SQ3 Y5：主軸電動機(jī)接觸器X6：左動力頭行程開關(guān)SQ5 Y6：油泵電動機(jī)接觸器X7：右動力頭行程開關(guān)SQ2 Y7：電磁閥QVlX10：右動力頭行程開關(guān)SQ4 Y10：電磁閥QV2X11：右動力頭行程開關(guān)SQ6 Y11：電磁閥QV3X12：半自動自動開關(guān) Y12：電磁閥QV4 Y13：電磁閥QV5 Y14：電磁閥QV6 Y15：電磁閥QV72方案提示本課題的工作流程為順序控制，

17、可以用步控指令編程實現(xiàn)控制?？捎没局噶?、移位指令及定時器指令組合完成該控制。說明：這里的SQ即BG課題四 加熱反應(yīng)爐的PLC控制一、概述加熱反應(yīng)爐結(jié)構(gòu)如圖所示，反應(yīng)爐的工藝過程如下：1送料控制檢測下液面SQ2、爐內(nèi)溫度ST、爐內(nèi)壓力SP是否都小于給定值(整定值均為邏輯量)。若是小于給定值，則開啟排氣閥QVl和進(jìn)料閥QV2。當(dāng)液位上升到上液面SQl時，應(yīng)關(guān)閉排氣閥QVl和進(jìn)料閥QV2。延時20s，開啟氮氣閥QV3，氮氣進(jìn)人反應(yīng)爐，爐內(nèi)壓力上升。當(dāng)壓力上升到給定值時，即SP=“1”時，關(guān)閉氮氣閥。2加熱反應(yīng)控制交流接觸器KM帶電，接通加熱爐發(fā)熱器EH的電源。當(dāng)溫度升高到給定值時(ST：“1”)，切斷加熱器電源，交流接觸器KM失電o延時10min加熱過程結(jié)束。3泄放控制 打開排氣閥，使?fàn)t內(nèi)壓力降到預(yù)定的最低值(SP：“0”)。 打開泄氣閥，當(dāng)爐內(nèi)溶液降到下液面(SQ2=“0”)時，關(guān)閉泄放閥和排氣閥。系統(tǒng)恢復(fù)