课程设计以学生为主体，充分发挥学生学习的主动性和创造性，指导教师把握和引导学生正确的工作方法和思维方法。
一、课程设计的目的。
1．了解常用电气控制装置的设计方法、步骤及设计原则。
2．学以致用，巩固书本知识。通过训练，使学生初步具有设计电气控制装置的能力。从而培养和提高学生独立工作的能力和创造能力。
3．进行一次工程技术设计的基本训练。培养学生查阅书籍、参考资料、产品手册、工具书的能力；上网查寻信息的能力；运用计算机进行工程绘图的能力；编制技术文件的能力等等。从而提高学生解决实际工程技术问题的能力。
二、设计要求。
1．阅读本课程设计参考资料及有关图纸，了解一般电气控制装置的设计原则、方法及步骤。
2．上网调研当今电气控制领域的新技术、新产品、新动向。用于指导设计过程，使设计成果具有先进性和创造性。
3．认真阅读本课程设计任务书，分析所选课题的控制要求，并进行工艺流程分析，画出工艺流程图。 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
4 . 根据控制方案，设计电气控制装置的主电路。
5．应用可编程序控制器设计电气控制装置的控制程序。
1）选择plc的机型及i/o模块型号。进行系统配置，并校验主机的电源负载能力。
2）根据工艺流程图，绘制顺序功能图。
3）列出plc的i/o分配表，画出plc的i/o接线图。
4）设计梯形图。
5）输入程序，并进行室内模拟调试。
6．设计电气控制装置的照明、指示及报警等辅助电路。系统应具有必要的安全保护措施。例如，短路保护、过载保护、失压保护、超程保护等。
7．选择电器元件的型号和规格（参数的确定应有必要的计算和说明），列出电器元件明细表。选择电器元件时，应优先选用优质新产品。
电器元件明细**式：
8．绘制正式图纸，要求用计算机软件（例cad/visio等）绘制电气控制电路图；用step7-micro/win4.0编程软件绘制梯形图。要求图幅选择合理，图、字体排列整齐，图纸应按电气制图国家标准有关规定绘制。
9．编制设计说明书及使用说明书。
内容包括：阐明设计任务及设计过程；设计过程中有关计算及说明；说明操作过程；
使用方法及注意事项；附上所有的图表；所用参考资料的出处及对自己设计成果的评价或改进意见。
要求文字通顺、简炼、字迹端正、整洁。
四、电气原理图设计方法。
1.根据要求拟定设计任务。
2. 根据拖动要求设计主电路。在绘制主电路时，可考虑以下几个方面：
1) 每台电动机的控制方式，应根据其容量及拖动负载性质考虑其起动要求，选择适当的起动线路。对于容量小（7.5kw以下）、起动负载不大的电动机，可采用直接起动；对于大容量电动机应采用降压起动。
2) 根据运动要求决定转向控制。
3) 根据每台电动机的工作制，决定是否需要设置过载保护或过电流控制措施。
4) 根据拖动负载及工艺要求决定停车时是否需要制动控制，并决定采用何种控制方式。
5) 设置短路保护及其他必要的电气保护。
6) 考虑其他特殊要求：调速要求、主电路参数测量、信号检测等。
3.根据主电路的控制要求设计控制回路，其设计方法是：
1) 正确选择控制电路电压种类及大小。
2) 根据每台电动机的起动、运行、调速、制动及保护要求依次绘制各控制环节（基本单元控制线路）。
3) 设置必要的联锁（包括同一台电动机各动作之间以及各台电动机之间的动作联锁）。
4) 设置短路保护以及设计任务书中要求的位置保护（如极限位、越位、相对位置保护）、电压保护、电流保护和各种物理量保护（温度、压力、流量等）。
5) 根据拖动要求，设计特殊要求控制环节，如自动抬刀、变速与自动循环、工艺参数测量等控制。
6) 按需要设置应急操作。
4.根据照明、指示、报警等要求没计辅助电路。
5.总体检查、修改、补充及完善。主要内容包括：
1) 校核各种动作控制是否满足要求，是否有矛盾或遗漏。
2) 检查接触器、继电器、主令电器的触点使用是否合理，是否超过电器元器件允许的数量。
3) 检查联锁要求能否实现。
4) 检查各种保护能否实现。
5) 检查发生误操作所引起的后果与防范措施。
6.进行必要的参数计算。
7.正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件目录表。
8.根据完善后的设计草图，按电气制图标准绘制电气原理线路图，按《电气技术中的项目代号》要求标注器件的项目代号，按《绝缘导线的标记》的要求对线路进行统一编号。
三、课程设计报告书——基本要求。
一、 阐明设计任务；可以通过查找资料补充相关设计对象的背景；
二、 分析控制任务，进行总体方案说明；
三、 参数选型与电气原理图设计；
a) 选择电器元件的型号和规格（参数的确定应有必要的计算和说明），列出电器元件明细表。选择电器元件时，应优先选用优质新产品；
b) 绘制电气控制主电路图（控制对象为电机 ）；
四、 plc控制电路设计；
a) 输入输出分配表、i/o端子接线图；
对于不同输出执行装置间有互锁制约的，应注意相应的保护措施。
b) 选择plc的机型及i/o模块型号，进行系统配置。
五、 plc控制梯形图程序设计；
a) 程序流程图。
b) 对于顺序控制必须有相应的顺序功能图；
c) 梯形图程序。
六、 设计成果的评价或改进意见；
七、 参考文献。
四、考核方式。
1.平时操作表现。
2.验收调试。
3.根据递交的报告书考核回答问题。
附：操作模式：
回初始：在开始进入自动运行模式系统必须处于初始位置。如果不满足这一条件，则必须将开关拨到“初始”模式下，使系统自动返回初始位置状态。
手动模式：在手动模式下，每个执行器的动作必须按下相应的动作按钮才能实现，可以通过触摸屏来代替硬件按钮。
自动模式：在自动模式下，程序自动循环，前提条件是各部件位置在其初始位置上。
自动模式下有单周期、单步和连续三种工作方式。
1. 控制要求：
1）自动操作模式：一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。
2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报**式为红灯以0.5s间隔闪烁。
3）以每24瓶为一箱，记录产品箱数。
4）每隔8小时将记录产品箱数的计数器当前值转存至另一台plc某寄存器，然后对计数器自动清零，重新开始计数。
5）可以手动对计数器清零（复位）
2.通过触摸屏显示产品总箱数和系统起、停控制。
花式喷水池示意图。
图a）中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b）中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单周期/连续开关为“1”= 单周期，“0”= 连续，其他为单一功能开关。
2. 控制要求：
1）按下启动按钮，喷水装置即开始工作。工作方式由“选择开关”和“单周期/连续”开关来决定。“单周期/连续”开关在单周期位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。
（2） 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：
选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时2s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，接着一起喷水15s为一个循环。
选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，接着一起喷水30s为一个循环。
选择开关在位置“3”——按下启动按钮后号同时喷水，延时3s后号同时喷水号停止喷；交替运行5次后，再1～4号全部喷水30s为一个循环。
选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为：
1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s后和4号水管分别延时2s停水，再等待1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水30s为一个循环。
3） 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。
4） 不论在什么工作方式，按下暂停按钮，喷水池立即停止工作，再按启动按钮后会在继续当前状态喷水。
5）要求采用主程序+子程序的结构。
全自动洗衣机应带有洗涤方式选择、水位选择。通过三个开关 qs、sb1、sb2 对洗衣机的洗涤过程进行控制：qs是系统运行控制开关，控制整个洗衣过程。
sb1是洗涤方式选择按钮，控制强洗/弱洗两种洗涤方式的切换，即按一下，进入强洗状态，再按一下，又进入弱洗状态，如此反复循环。sb2是运行/暂停两种状态的选择按钮，即按一下，进入运行状态，再按一下，又进入暂停状态，如此反复循环。洗涤水位由机械方式实现控制，通过转换开关设置各种洗涤水位，由检测开关输出触点“通”、“断”信号，表示“水位到（on）”及“水排空（off）”两种状态。
洗衣程序必须经过一洗二漂，洗衣结束，报警提示10秒。整个工作过程，参见工作流程框图。
动作要求如下：
洗衣机的进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀执行。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
脱水时，由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合，洗涤电动机正转进行甩干。
洗涤完成由蜂鸣器报警。
洗衣机所需要的输入/输出信号有：
附：要求能够显示洗涤时间或者（运行时间倒数显示）。
工作流程图如下：
1.控制要求：
1）系统工作受开关控制，起动开关 on 则系统工作；起动开关 off 则系统停止工作。
2）控制对象有八个：
东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。
3）控制规律：
1）高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 s，暗 0.
6 s的规律反复循环。
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