2022年电气控制与PLC方案设计书任务书 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电气与 PLC 掌握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 点起 至 时 间 发 放 日 期2022.12.10-2022.12.21 2022 年 12 月 10 日电 气 工 程 学 院一、设计指导及要求1、依据设计题目要求正确挑选掌握方案,查阅参考资料；2、绘制电气掌握原理图,正确挑选电器元件；3、设计部分工艺图纸（电气柜、掌握面板、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,进行接口安排；5、编制完整的设计说明书、使用说明书、设计小结；注：

2、详细设计题目名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 及要求见以下六、设计课题及要求；6、依据人数,按 5-6 人为一组,分成多个设计小组；7、以设计小组为单位,就设计课题进行深化分析,明确工作的内容,并 收集、预备相关的技术资料；8、各小组依据自己的工作内容,在老师指导下,按方案设计、初步设 计、工程图设计的次序完成课程设计的任务；二、设计任务1. 挑选（或依据指导老师）所给定的几个课题中的一个课题进行设计,并 绘制电气掌握原理图,挑选电器元件,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

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）；4、设计运算说明,元器件挑选运算及参考说明；5、元器表；6、参考文献；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、留意事项；五、其它要求1、有关图形符号应留意采纳新国标进行设计；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掌握系统,后设计出 PLC梯形图和 I/O 口安排图及 PLC选型；六、设计课题及要求PLC 掌握系统,并设计出名师

4、归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 课题一：装卸料小车（一）设计原始资料和掌握要求PLC掌握设计图 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）,操作掌握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；小车的掌握有4 种掌握方式；（1） 手动掌握方式；（2） 单周期运行掌握方式；（3） 双周期运行掌握方式；（4） 自动运行掌握方式；1、手动掌握方式在手动掌握方式,可用4 个掌握按钮掌握小车的向前和向后运行,以及车门的打开和料斗门的打开；小车的运

5、行由三组异步电动机掌握,小车的车门和料斗的斗门由电磁 铁掌握,当电磁铁带电时,料门或斗门打开,失电时关门；（1） 手动掌握要求如下：a、小车向前运行 小车在漏斗下面时不能向前运行,小车的车门在打开时不能运行,小车采纳点动掌握,按下向前运行按钮,小车向前进,当小车行至 料斗下时,遇到前限位开关时应停下来；b、小车向后运行 小车在 A 地点时不能后退,小车的车门在打开时不能运行,小车采 用点动掌握,料斗门未关闭时不能运行,按下向后运行按钮时,小 车向后运行至 A 地点时,小车遇到后限位开关应停下来；c、料斗门打开掌握 B 地点料斗门下时,才能打开料斗门,以防止将料卸在 小车必需在 地上；按一下料斗

6、门打开按钮,掌握料斗门的电磁铁得电,斗门打 开,延时 10 秒钟后电磁铁失电斗门关闭；d、车门打开掌握名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小车必需在 A 地点时,才能打开车门,以保证将料卸在规定地点；按一下车门打开按钮,掌握车门的电磁铁得电,车门打开,延时 4 秒钟后电磁铁失电,车门关闭；2、单周期运行掌握方式要求 小车在 A 地点,并且在车门关好的情形下,按一下向前运行按钮；A 地点运行到 B 地点停下来,然后料斗门打开装料 10 秒 小车就从 钟,之后小车自动向后行到 A 地点停止,车门打开卸 4 秒钟后,车 门

7、关闭；3、双周期运行掌握方式要求 小车在 A 地点时,按一下向前运行按钮,小车将循环两次单周期运 行过程；4、自动运行掌握方式要求 小车在 A 地点时,按一下向前运行按钮,小车将自动重复单周期运 行过程,断开运行开关时,小车将在完成一个循环之后,终止运 行；在手动掌握方式下不能进行,单周期、双周期和自动运行方式,反 之,在单周期、双周期和自动运行方式下也不能进行手动掌握；本掌握采纳 FX2系列等可编程掌握器,其输入输出端子安排如下：X400：运行开关； X401 X402：后限位开关； X403: X404：自动方式； X405 X406：双循环方式； X407 X410：向后运行按钮； X4

8、11：前限位开关；手动方式；：单循环方式；：向前运行按钮；：车门打开按钮；X412：斗门打开按钮； Y430：向前运行；Y431：向后运行； Y432: 向前运行；Y433：车门电磁铁（二）设计内容 1 、可编程掌握器输入输出接线图设计； 2 、掌握面板元件布置图设计；3、掌握梯形图和程序设计；4、关键元器件参数设计与挑选；5、编写掌握原理说明书；6、绘制掌握系统图、掌握面板元件布置图和元器件布置图、元器件之间 接线图、可编程掌握器输入输出接线图等图纸；（三）设计要求 1 、设计应依据原始材料,满意掌握要求； 2 、列出所选设备型号、规格和数量等； 3 、设计说明书应书写工整、整齐,用规定统一

9、纸张； 4 、图纸应清洁规范,电气图形符号和文字符号应符合标准；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 、设计应独立完成,不得抄袭他人；（四）主要参考资料 1 、可编程掌握器教程； 2 、可编程掌握器（ PLC）例题习题及试验指导； 3 、可编程掌握器（ PLC）基础及应用； 4 、电气制图及图形符号、国家标准汇编； 5 、其它有关 FX2n型可编程掌握器手册、资料等；课题二：电镀自动生产线（一）设计原始资料和掌握要求 1、电镀自动生产线基本情形介绍PLC掌握设计某电镀自动生产线如图 2 所示；在电镀生产线一侧（原位

10、）,将待加工 零件装入吊蓝,并发出信号,专用行车便提升前进,到规定的槽位自动下 降,并停留一段时间（各槽停留时间预先按工艺设定）后自动提升,行至 下一个电镀槽,完成电镀工艺规定的每道工序后,自动返回原位,卸下电 镀好的工件重新装料,进入下一个电镀循环；图 2对于不同零件,其镀层要求不同,为了节约场地,适应批号生产需要,提高设备利用率,设备仍要求电气掌握系统有槽位挑选才能；由于每个槽位之间的跨度较小,行车在前后运行停车时要有能耗制动,以保证精确停位；2、拖动情形 电镀行车采纳两台三相异步电动机分别掌握行车的升降和进退,采纳机械减速装置；电动机数据（型号 JYZ-12-4,P=0.81kw,I=2

11、A,n=1410r/min ,V=380V）3、 拖动掌握要求名师归纳总结 掌握装置具有程序预选功能（按电镀工艺确定需停留2 位）,一旦程序第 5 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 选定,除装卸零件外,整个电镀工艺应能实现四种操作方式；（1） 自动循环；（2）单周期；（3）步进操作；（4）手动操作；前后运行和升降运行应能精确停位,前、后升降运行之间有互锁作 用；该装置采纳远距离操作台掌握行车运动,要求有暂停掌握功能；行车运行采纳行程开关掌握,并要求有过极限位置爱护；主电路应有 短路和过载爱护；行车升降,进退采纳能耗制动,升降电动机制动时

12、间为2S,进退运动 11S、12S、 13S、电动机制动时间为1S,1#5#槽位的停留时间依次为14S、15S,原位装卸时间为10S；（二）设计内容1、 电镀自动生产线主电路设计；2、 可编程掌握器输入输出接线图设计；3、 可编程掌握器掌握梯形图设计；4、 掌握面板元件布置图的设计；5、 编写使用和操作说明及留意事项；6、 编写设计过程说明书,包括：a、总体方案的挑选说明 b、掌握原理设计说明 c、主要电器元件挑选说明,编写元件明细表 7、 编写所设计图纸,包括：a、电镀行车主电路图（ A2）b、PLC 掌握梯形图（ A2）c、掌握面板元件置图和（三）设计要求PC 掌握输入输出接线图（ A2）

13、1、写明设计的依据、要求；2、写明设计的运算步骤、电路的掌握原理和梯形图的掌握原理；3、列出所选设备型号、规格和数量等；4、设计说明书应书写工整、整齐,用规定统一纸张,设计内容应符合设 计要求；5、图纸应清洁、规范,电气图形符号应符合标准；6、设计应独立完成,不得抄袭他人；7、设计期间应遵守作息时间,不得迟到、早退、无故旷课；（四）主要设计参考资料 1、电气规律掌握技术,熊葵容主编；2、电气掌握及可编程掌握器,张凤珊主编；3、工厂电气掌握技术,方承远主编；4、可编程掌握器教程,王兆义主编；5、有关 FX2n 型 PLC 的资料等；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页

14、精选学习资料 - - - - - - - - - 课题三：机械手电气掌握系统设计（一）机械手结构、动作与掌握要求 机械手在专用机床及自动生产线上应用非常广泛,主要用于搬动或装 卸零件的重复动作,以实现生产自动化；本设计中的机械手采纳关节式结 构；各动作由液压系统驱动,并由电磁阀掌握,动作次序及各动作时间的 间隔采纳按时间原就掌握的电气掌握系统；机械手的机械结构如下图3 所示,主要由手指、手腕、小臂和大臂等几个部分组成,每次转动肯定角度（由工件数打算）,以保证待加工零件 对准机械手；机械手各动作与相应电磁阀动作关系如下表所示；图 3 机械手的形状及其与料架的配置 详细动作次序是：（1） 原始位：

15、装好工件等待中工位置,其状态是大手臂直立,小手臂伸出并处于水平位置,手腕横移向右,手指松开；（2） 手指夹紧：抓住卡盘上的工作；（3） 松卡盘；（4） 手腕左移：从卡盘上卸下已加工好的工件；（5） 小手臂上摆；（6） 大手臂下摆；（7） 手指松开：工件放回料架；（8） 小手臂收缩；（9） 料架转位；10 小手臂伸出；11 手指夹紧：抓住未加工零件；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12 大手臂上摆：取送零件；13 小手臂下摆；14 手腕右移：将工件装到机床的主轴卡盘中；15 卡盘收紧；16 手指松开：等待加工；表

16、3-1 电磁阀状态表手 指 的夹紧YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 YV7 YV8 YV9 YV10 YV11 + + + + 夹 紧 与放松放松左移手 腕 横向 移 动右移（ 左 右移动）小 臂伸+ + + + + + + 的 伸缩缩小 臂 上上摆下 摆下摆动大 臂 下上摆摇摆下摆料 架 转动（三）设计任务1、设计出继电器接触掌握元件的电气掌握原理图,选用元件,制定出元 件目录表； 2、 在上述掌握原理图的基础上,设计出PLC 掌握的梯形图和PLC I/O口接线图,选用合适的PLC 掌握器；3、设计并绘制以下工艺图纸的一种：电器元件布置图及底板加工零件图；电器元件安装接线；掌握

17、面板元 件布置图与接线图；元面板加工图；电气箱及系统总接线图；4、 编制设计使用说明书、设计小结、列出设计参考资料目录；课题四：电镀专用行车电气掌握系统设计（一）专用设备基本情形介绍该设备为某电镀厂的一台专用半自动起吊设备；采纳远距离掌握,起吊重量在 500kg 一下；起吊物品为待电镀的各种零件,依据工艺要求,专 用行车的结构与动作流程如图 2 所示；在电镀生产线一侧,待加工零件装入吊篮,专用行车便提升并自动逐 段前进；按工艺要求在需要停留的槽位停止,并自动下降,停留肯定时间名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （各槽

18、停留时间预先按工艺调定）各自提升,如所完成电镀工艺规定的每一道工序,甚至生产线的末端自动返回原位,卸下处理好的零件,重新装料发出信号进入下一加工循环；依据工艺要求及不同零件要求,要求电气掌握系统具有程序预选修改能力；并要求能精确停位,以便吊篮能精确进入电镀槽内；工作时,除具有自动掌握的大车前、后移动与吊物上 车左 /右运行；/下运动外,仍有调整吊篮位置的小生产线上镀槽的数量由工艺要求打算,本设计暂定 5 个电镀槽,停留时间由工艺要求进行整定,可依次设定（二）拖动情形10S、12S、14S、16S、18S；专用行车的小车、大车及升降运动均采纳三轴沟通电动机（JY2-12-4 型号 0.8kw、1

19、.99A、 1410r/min、 380V）分散拖动,并采纳一级机械减 速；（三）设计要求 1、掌握装置具有程序预选功能（由工艺编定需要停留工位）一旦程序 选定,除上、下装卸零件,整个电镀工艺应能自动进行；可实现自动循 环、单周期运行、前进操作、手动操作四种方式；2、前 / 后运动,升 / 降运动要求精确停位,各运动之间应有必要的联锁 作用；3、采纳远距离掌握,整机电源及各动作要有相应指示；4、应有极限位置爱护和其他必要的电气爱护措施；（四）设计任务1、设计出继电接触掌握或PLC 电气原理图、挑选电器元件、编制元件目录表；（如选 PLC可编程进行设计,其要求可参考课题二有关内容）2、绘制总接线

20、图、电器元件板布置图与安装接线图、掌握面板布置图 与接线图；3、编制设计使用说明书；七、设计进度时间支配名师归纳总结 时间设计内容及任务备注第 9 页,共 10 页星期一布置设计课题内容、设计任务及要求可适当调整星期二查找资料、进行掌握系统方案设计星期三设计继电接触掌握系统原理电路可适当调整星期四设计 PLC掌握系统原理电路星期五设计 PLC掌握系统原理电路和器件挑选可适当调整- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 星期一 绘制掌握系统原理电路图星期二绘制掌握器件平面布置图可适当调整星期三绘制掌握系统接线图可适当调整星期四编写设计说明书和使用说明书星期五完成

21、设计说明书和使用说明,完成全部设计资可适当调整料八、举荐参考书目 1、工厂电气掌握,赵明主编,机工出版社；2、工厂电气掌握技术,方承远主编,机工出版社；3、电器掌握,李仁主编,机工出版社；4、电气掌握及可编程序掌握器,张凤珊主编,轻工出版社；5、电器规律掌握技术,熊葵容主编,科学出版社；6、可编程序掌握器原理与应用,王卫兵等编,机工出版社；7、可编程掌握器有用技术,王兆义主编,机工出版社；8、液压传动与气压传动,李慕法主编,机工出版社；9、电气图形符号国家标准应用指南,贺天枢主编,中国标准出版社；10、国家标准电气制图应用指南,贺天枢主编,中国标准出版社；11、有关 PC可编程使用手册；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页