电气控制设计(一周)任务书
病床呼叫系统设计
电气控制技术课程设计任务书系：电气与信息工程系年级：13级专业：自动化指导教师姓名学生姓名课题名称病床呼叫系统设计内容及任务、、设计任务和要求1．共有3个病房，每间病房4个床位。
每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。
2．设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。
3．每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。
4．在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。
5．一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方町被重置。
、、设计内容1. 设计出硬件系统的结构图、接线图等；2. 系统有启动、停止功能；3. 程序结构与控制功能自行创新设计；4. 进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。
主要参考资料[1]张鹤鸣，刘耀元，张辉先.可编程控制器原理及应用教程[M].北京：北京大学出版社，2011[2]杨晋萍.可编程控制器原理及应用：西门子机型[M].北京：中国电力出版社，2013[3]浦艳敏.可编程控制器原理与应用：三菱FX系列[M].北京：清华大学出版社，2013[4]王存旭.可编程控制器原理及应用[M].北京：高等教育出版社，201 3[5]董爱华.可编程控制器原理及应用[M].北京：中国电力出版社，201 4[6]魏德仙.可编程控制器原理及应用[M].北京：中国水利水电出版社，2013[7]钟肇燊,范建东.可编程控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2015[8]史国生.电气控制与可编程控制技术（第三版）[M].北京：化学工业出版社，2010[9]刘美俊.可编程控制器应用技术[M].福州：福建科学技术出版社，2013[10]陈静.PLC应用开发技术与工程实践[M].北京：人民邮电出版社，2014[11]赵峰，贾石峰，顾桂梅.现代电气控制与PLC应用[M].兰州：兰州大学出版社，2014[12]李道霖.电气控制与PLC原理及应用 [M].北京:电子工业出版社，2014[13]常斗南.PLC运动控制实例及解析[M].北京:机械工业出版社，2009[14]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2011[15]吴志敏,阳胜峰.西门子PLC与变频器、触摸[M].北京：中国电力出版社，2009 [16]刘美俊.西门子S7系列PLC的应用与维护[M].北京:机械工业出版社,2008教研室意见摘要病床呼叫系统是病房的病人在需要帮助的情况下可以随时向护士呼叫，同时护士能够收到呼叫请求以便能及时处理的系统。
燕山大学四层电梯控制-电气控制与PLC课程设计说明书
电气工程学院课程设计说明书设计题目：四层电梯控制系别：电气工程及自动化系年级专业：11级应用电子学号：学生姓名：指导教师：电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：电气控制与PLC课程设计基层教学单位：电气工程及自动化系指导教师：郭忠南等说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。
2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。
电气工程学院教务科摘要随着科学技术的发展，近年来我国的电梯生产技术得到了迅速发展，一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。
更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向，但是直流调速拖动的电机因其特有的特点也不可忽视。
目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。
继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。
微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。
而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。
关键词PLC；电梯；控制系统；设计目录摘要 (1)目录 (2)引言 (3)第一章可编程控制器简介 (4)1. PLC定义及构成 (4)2. PLC系统的其它设备 (4)3. PLC的用途 (5)4. 可编程控制器的特点 (6)5. PLC的工作原理 (7)6. PLC的编程语言 (8)第二章电梯设计相关知识 (9)1.电梯的定义与简介 (9)2.电梯硬件的分析 (10)3.电梯控制系统的组成 (11)第三章总体方案设计 (12)1. 总体方案的确定 (12)2. 设计思想 (12)3. 主电路图的设计 (14)4. I/O接线口 (15)5. PLC硬件配置电路 (16)6. 电梯运行分析 (18)7. 电梯程序流程图 (18)附录： (19)1. 梯形图 (19)2. 主程序 (25)引言1968年美国通用汽车公司（GM），为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。
《电机控制与PLC》课程设计任务书 - 副本
2.任务
要求按照所选课题的设计要求和控制要求，独立完成设计工作，并将设计成果汇编成“课程设计说明书”。
二、已知情况、控制要求、设计要求
所选课题的已知情况、控制要求、设计要求详见“《电气控制与PLC》课程设计指导书”。
三、拟重点解决的问题
1.摘要(所做的设计如有特别之处，一定要挑明)；
《电气控制与PLC》课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学 号
课题名称
指导教师
（以下内容指导教师可根据实际情况进行调整）
一、目的、任务
1.目的
1)学生在老师的指导之下，综合运用本课程及前期所学课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统或继电器控制系统，为即将从事的专业工作奠定基础；
2)初步培养编写和整理“设计说明书”的能力；
2.编程所需信息：PLC-I/0分配图、PLC输出端外接元件动作表，信息流向图，因果需求图；
3.程序：SFC顺序功能图、梯形图、指令表，程序原理简要分析，PLC编程元件明细表(应包含定时器、计数器等元件的设定值)，对程序中的关键部分要加注解；
4.电气图：电气原理图、PLC接线(原理)图、工作原理简要分析，元件位置图、接线图、电气互连图、电气元件明细表等；
5.在实验室进行模拟ຫໍສະໝຸດ 试所需的补充资料；6.老师对模拟调试的结果所作出的鉴定结论和签名；
7.设备操作说明；
8.设备故障处理说明。
四、预期设计（论文）成果
所做的设计能够满足控制要求，并能达到设计要求。
五、时间安排
时间安排为1周：
周1——周2初步完成设计，周3——周5进行模拟调试、完善设计、编写设计说明书。
Z3050摇臂钻床控制系统设计任务书
2) 掌握用PLC 改造传统继电控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法
3) 学会选择关键信号构成主控程序和故障信号报警程序的设计方法
4) 训练用PLC 改造传统继电器接触器控制系统的编程的思路和综合分析问题的能力
1.2控制要求：
(1) 控制主轴的旋转运动：
3) 夹紧流程：摇臂升降电动机2M 断电→KT 延时一段时间→液压泵电动机3M 反转及电磁阀YA 通电（高压油经另一油路流入二位六通电磁阀YA，再进入摇臂夹紧油缸，反向推动活塞和菱形块使摇臂夹紧）→夹紧到位→行程开关SQ3 压合→液压泵3M 停止工作及
电磁阀YA 断电。考虑到摇臂升降有一定的惯性，采用延时保证在摇臂升降完全停止后才夹紧。延时时间视摩擦情况而定，一般调整在1～3S 的范围内。摇臂夹紧的行程开关SQ3 应调整为在摇臂夹紧后动作，如调整不当，则会因SQ3 在摇臂夹紧后仍不能动作，使液压泵电动机3M 因长期工作而过载。为防止此故障的产生，在电动机3M 为短时运行的情况下，仍对3M 采用热继电器作过载保护。
电气控制与PLC课程设计
课程设计（论文）任务书
课程：电气控制与PLC课程设计
题目：Z3050摇臂钻床控制系统设计
学院专业班
任务起止日期：20XX年XX月XX日至20XX年XX月XX日
学生பைடு நூலகம்名学号
指 导 教 师
教研室主任20XX年月日审查
院长(系主任)20XX年月日批准
课题内容及要求：
1.1目的和要求
(3) 立柱与主轴箱采用液压装置来控制夹紧和放松，二者同时进行工作，工作时要求二位六通电磁阀YA 不通电工作流程如下：
1) 按下松开按钮SB5→液压泵电动机3M 正转，此时电磁阀YA 不通电(其提供的压力油经二位六通电磁阀YA 的另一油路，推动活塞和菱形块使立柱和主轴箱松开) →松开到位→行程开关SQ4 动作→松开指示灯HL2 亮。松开SB5→液压泵电动机3M 停止。
PLC工控系统课程设计任务书
PLC工控系统课程设计任务书一、设计题目：填写自己组选定的题目二、设计目的:本课程设计是本门课程课堂教学的延伸和发展，是理论知识与工程实践之间的衔接。
课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
在专业知识与研究方法方面为日后的毕业设计乃至毕业后的工作奠定良好的基础。
三、设计要求(1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
(2) 在方案确定过程中应主动提出问题，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。
(3) 要求电气原理图设计可行，基本能够实现课题要求的功能。
程序流程框图绘制规范。
(4)本设计全班同学分小组完成，每小组至多6名同学，要求所有学生都参与设计过程，每位同学承担一部分任务。
(5)设计完成后，每位同学要求提交一份设计报告。
报告内容包括：1.根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括硬件配置及主电路。
2.根据控制要求，编制相关的PLC控制程序。
3.编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。
②基于PLC的系统电气控制电路图。
③ PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。
④ PLC控制程序（梯形图和指令表）。
⑤电气设备明细表。
⑥参考资料、参考书及参考手册。
电路控制设计
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
2．电气工艺设计内容
1) 根据设计出的电气原理图和选定的电器元件，设计电气 设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图和总接线图。
2) 绘制各组件电器元件布置图与安装接线图，表明各电器 元件的安装方式和接线方式。
3) 编写使用维护说明书。
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
教学方法： 项目教学法：1、引出问题；2项目分 析； 3、行为引导法；4、学练结合 学时、教具、课前准备： 学时：12学时 教具：机床电气控制元件、网盘、万 用表、螺丝刀、扳手等； 课前准备：学生预习相关课程知识； 规范标准准备；安全知识。
电电机机及及机机床电床器电控气制控制
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第7章 电气控制系统设计 电机及机床电器控制
第三节 电气火灾消防知识
• 电气火灾产生的直接原因: • (1)设备或线路发生短路故障电气设备由于绝缘损坏、电路年久
失修、疏忽大意、操作失误及设备安装不合格等将造成短路故障， 其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍，产生的热量(正比 于电流的平方)是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧， 从而导致火灾。 • (2)过载引起电气设备过热选用线路或设备不合理，线路的负载 电流量超过了导线额定的安全载流量，电气设备长期超载(超过额 定负载能力)，引起线路或设备过热而导致火灾。
图7-2所示。这些操作用具均由绝缘材料制成。
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第7章 电气第控一制系节统设计安电全机及用机电床电知器识控制
• 正确使用绝缘操作用具，应注意以下两点:
• (1)绝缘操作用具本身必须具备合格的绝缘性能和机械强度。
• (2)只能在和其绝缘性能相适应的电气设备上使用。
工作台自动往返循环控制系统设计任务书
2）冷却泵电动机M2，在加工时提供切削液，采用直接起动停止方式，并且为连续工作状态。
3）快速移动电动机M3，单向点动、短时运行，随时手动控制起停。
(3)程序流程图设计；
(4)程序设计；
(5)程序调试。
课题完成后应提交的文件和图表（或设计图纸）：
最终文档以课程设计论文的形式提交，论文包括以下部分：
1.PLC系统的原理说明（包含文字、原理框图、实物图片）；
2.工作台自动往返循环控制系统的原理、结构说明（包含文字、原理框图、实物图片）；
3.程序设计的说明（包含文字、程序流程图）。
学生签名
Ps：
4）电路应有必要的保护和设计完成内容
(1)系统配置
1) PLC选型：学生根据系统要求及实验条件自行选择
2)根据控制要求编制输入/输出编址表。
(2)绘制电气原理图；
要求：采用A4图纸，有电机主电路、电源电路、PLC输入电路（8点一张图）、PLC
24输出电路（8点一张图）、控制面板图；
主要参考文献：（由指导老师选定）
1．侍寿永．西门子S7-1200 PLC编程及应用教程．北京：机械工业出版社，2018．
5．西门子公司．深入浅出西门子S7-1200PLC．北京：北京航空航天大学，2019．
同组设计者：
注：1、此任务书应由指导教师填写。
2、此任务书必须在课程设计开始前下达给学生。
学生送交成果日期
1) 用PLC 实现对电机的控制
2) 掌握用PLC 改造传统继电控制系统对输入和输出信号的确定原则和方法
电气控制设计的基本任务、要求与内容
Y SH
3.1 电气控制设计的基本任务
3.1.2.2 电气控制系统的工艺设计
工艺设计的主要目的是便于组织电气控制装置的 制造，实现原理设计要求的各项技术指标，为设备的 调试、维护、使用提供必要的图纸资料。工艺设计主 要内容是： （1）根据电气原理图及选定的电器元件，设计电 气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及 总接线图。
Y SH X
3.1 电气控制设计的基本任务
从传统的继电 - 接触器控制向顺序控制、可编 程逻辑控制、计算机联网控制等方面发展，各种新
型的工业控制器及标准系列控制系统也不断出现，
可供选择的控制方式较多，系统复杂程度差异也很 大。 （ 3 ）确定电动机的类型、容量、转速，并选 择具体型号
拖动方案决定以后，就可以进一步选择电动机
等资料，进行汇总，分别列出外购件清单，标准件清
单以及主要材料消耗定额。
（7）编写使用维护说明书。
现代电气自动控制技术
总图应反映出电动机、执行电器、电器箱各组件、 操作台、电源以及检测元件的分布状况和各部分之间 的接线关系与联接方式。
现代电气自动控制技术
Y SH X
3.1 电气控制设计的基本任务
（2）按照原理框图或划分的组件，对总原理图 进行编号，绘制各组件原理图，列各部分的元件目 录表，并根据总图编号统计出各组件的进出线号。 （3）根据组件原理电路及选定的元件目录表， 设计组件装配图（电器元件布置与安图）、接线图， 图中应反映各电器元件的安装方式与接线方式。 （4）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非 标准的电器安装零件图纸，标明技术要求。
温升尽可能达到或接近额定温升值。
③ 电动机的结构形式应满足机械设计的安装要
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典型控制电路设计（一周）任务书
题目一 用两套技术方案设计电动机控制电路
1．一台功率为7.5kW的电动机，要求采用按钮、指示灯等控制其正转、反转、
停止。请画出相应的电气控制原理图（主回路和控制回路），并对所需的所有器件进
行选型，要求采用史耐德生产的GV序列断路器、LC1序列接触器、XB2-B/E序列按
钮/指示灯，继电器要求采用OMRON继电器。
2．用FX2N系列PLC来实现第一题所要求的电机的控制，请画出相应的电气控
制原理图（主回路和PLC控制电路），并对所需的所有器件进行选型，作出相应的
I/O分配表，并编写PLC控制程序。
*以上所有电气原理图采用AutoCAD绘制（这是原题要求，非本次课程设计要求）。
史耐德及OMRON公司的选型样本从网络上下载。
题目二 设计一套车床电气控制电路
具体要求
1．受控电动机
主轴电机：22kW，一台
油泵电机：0125kW，一台
冷却泵电机：0125kW，一台
快速移动电动机：08kW，一台
2．主轴电机要有正转、反转、停止，均要进行两处控制。另外要求正转点动，
一处控制。主轴电动机要求电气制动。（注意制动方式要符合实际）
3．快速电动机只要求正转点动，进刀方向由机械手柄控制。
4．冷却泵电动机，要求由单独的开关控制。
5．油泵电动机负责主轴变速齿轮的润滑，随主电机一起转动，只允许正转。
6．设计局部照明及工作状态信号指示。
7．设计完备的保护环节。
题目三 设计一套专用铣床电气控制系统
具体要求
1．受控电动机
平铣头主轴传动电动机JO2-41-4型 （M1）4kW
立铣头主轴传动电动机JO2-31-4型 （M2）2.2kW
工作台纵向工作进给电动机JO2-21-4型 （M3）1.1kw
工作台纵向快速进给电动机JO2-21-4型 （M4）
冷却泵电动机JCB-22型 （M5）0.125kW
2．M1、M2两台电机由SB1控制起动，SB2控制停止，单方向旋转，要求电气制
动。（注意实际上两台电机不会同时停止，反接制动是否合适？）
3．当M1、M2两台电机开动时，才允许用转换开关QS5开启冷却泵。
4．工作进给电动机M3在电气上只要求控制单方向运转，由按钮SB3控制起动，
SB4控制停止，在工作进给的右终点，由行程开关SQ3发令，停止主轴电机和进给电
机M1、M2和 M3。
5．快速进给电动机M4 由快进按钮SB5控制其向右运动，SQ1限位；SB6控制其
向左运动，SQ2限位；左右均只要求点动，且在工作进给时操作无效。
6．应有局部照明、信号指示及必要的保护。
设计步骤
1． 从三个题目中任选一个。
2． 围绕设计题目，详细了解设计要求。
3． 查阅有关参考书、工具书、设计手册，确定控制方案。
4． 绘制电气原理草图，计算选择电气元件、导线的规格及型号。
5． 绘制电气控制线路元件安装接线草图。
6． 带图纸参加小组讨论和答辩，完善技术方案。
7． 绘制正式图纸2张（电气原理图、电气安装接线图）
8． 列出元件清单
9． 编写电气原理说明书。
电控理论设计应达到的要求：作为设计方，给接线人员提供正确图纸，给采买
电器的人员提供可用的元件清单，为正在研制的产品撰写电气原理说明书。
推荐教材、参考书
1． 现用《电气控制及PLC》教材
2． 低压电气设计手册。
3．孙平主编《电气控制与PLC》高等教育出版社，2004年12月；
4．方承远主编，《工厂电气控制设备》 机械工业出版社，2000年10月；
5．赵明主编，《工厂电气控制设备》 机械工业出版社，1996年1月。