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1、 電信《控制系統(tǒng)設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書及要求 ( 刻錄上交 )

2、 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 2 課程設(shè)計任務(wù)書 （教師版） 2012 ～2013 學年 第1學期 教學單位 信息工程與技術(shù)系 課程名稱 控制系統(tǒng)設(shè)計 課程設(shè)計題目 四層電梯自動控制 等 指導教

3、師 肖應(yīng)旺 職 稱 副教授 職 務(wù) 教研室主任 - 3 - 一、 課程設(shè)計題目 1、四層電梯自動控制 2、十字路口帶倒計時顯示的交通信號燈控制 3、搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計 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)計目的 通過課程設(shè)計， 讓學生掌握如何運用所學相關(guān)理論知識， 解決實際問題，培養(yǎng)學生綜合運用知識，分析問題解

4、決問題的能力。 三、 課程設(shè)計內(nèi)容 題目一：四層電梯自動控制 采用 PLC 構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機 拖動，電動機正轉(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關(guān) ST1～ST4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕 SB1～SB4

5、 和指示燈 H1～H4；電梯開門和關(guān)門按鈕 SB5 和 SB6，電梯開門和關(guān)門分別 通過電磁鐵 YA1 和 YA2 控制，關(guān)門到位由行程開關(guān) ST5 檢測。此外還有電 梯載重超限檢測壓力繼電器 KP 以及故障報警電鈴 HA 。控制信號說明如下 表所示。 輸 入 輸 出 文字符號 說 明 文字符號 說 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

6、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 電梯開門按鈕 KM1 電動機正轉(zhuǎn)接觸器 SB6 電梯關(guān)門按鈕 KM2 電動機反轉(zhuǎn)接觸器 SB7 檢修開關(guān)

7、 YA1 電梯開門電磁鐵 ST1 電梯一層到位限位開關(guān) YA2 電梯關(guān)門電磁鐵 ST2 電梯二層到位限位開關(guān) HA 電梯故障報警電鈴 ST3 電梯三層到位限位開關(guān) ST4 電梯四層到位限位開關(guān) ST5 電梯關(guān)門到位限位開關(guān) SP 電梯載重超限檢測 FR 電動機過載保護熱繼電器 具體要求如下： 1、樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的 響應(yīng)時，相應(yīng)指示燈一直接通指示。 2、電梯運行時，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達停在各樓層時， 電梯開門與關(guān)門動作可由電梯開門與關(guān)門按鈕

8、控制，也可延時控制，但檢測到電梯超重時，電梯門不能關(guān)閉，并由報警電鈴發(fā)出報警信號。 3、電梯最大運行區(qū)間為三層距離，若一次運行時間超過 30s，則電動機停 轉(zhuǎn)，并由 HA 報警。 4、檢修開關(guān) SB7 接通時，電梯下行停在一層位置，進行檢修，其他所有動 作均不相應(yīng)。 5、電梯拖動電動機控制電路有各種常規(guī)電氣保護， 如短路保護、過載保護、 正反轉(zhuǎn)互鎖等。 題目二：十字路口帶倒計時顯示的交通信號燈控制 采用 PLC 或單片機構(gòu)成十字路口帶倒計時顯示的南北向和東西向交通信號 燈的電氣控制。 系統(tǒng)上電后，交通指揮信號控制系統(tǒng)由由一個 3 位轉(zhuǎn)換

9、開關(guān) SA1 控制。 SA1 手柄指向左 45o時，接點 SA1-1 接通，交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正常控制功能工作，按照如圖 11-9 所示工作時序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運行時，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計時顯示牌同時顯示相應(yīng)的指示燈剩余 時間值。 SA1 手柄指向中間 0o時，接點 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，接點 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 - 控制信號說明見下表

10、。 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 ：0.5s C1：3次 T0 ：25s T2 ：0.5s C0：3次 T4 ：25s T5 ：0.5s T7 ：2s T3 ：2s T6 ：0.5s 圖 1 十字路口交通燈正常工作時序 表 2 十字路口交通燈控制信號說明 輸 入 輸 出 文字符號 說 明 文字符號 說 明 SA1-1 交通燈正常工作控

11、制開關(guān) H1 南北向綠燈指示 SA1-2 南北向交通燈常綠控制開關(guān) H2 南北向黃燈指示 SA1-3 東西向交通燈常綠控制開關(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 采用單片機或 PLC 等設(shè)計具有較完備功能的性價比較高的搶答器， 具體要求如下： 1、搶答器同時供 8 名選手或 8 個代

12、表隊比賽，分別用 8 個按鈕 S0 ~ S7表 示。 2、設(shè)置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關(guān) S，該開關(guān)由主持人控制。 3、搶答器具有鎖存與顯示功能。 即選手按動按鈕， 鎖存相應(yīng)的編號， 并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu) - 6 - 先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 4、搶答器具有定時搶答功能， 且一次搶答的時間由主持人設(shè)定 （如 30 秒）。 當主持人啟動 "開始 "鍵后，定時器進行減計時，同時揚聲器發(fā)出短暫的 聲響，聲響持續(xù)的時間 0.5 秒左右。

13、5、參賽選手在設(shè)定的時間內(nèi)進行搶答， 搶答有效， 定時器停止工作， 顯示 器上顯示選手的編號和搶答的時間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 6、如果定時時間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報警并禁止搶答， 定時顯示器上顯示 00。 題目四：水位控制器 采用單片機或 PLC 設(shè)計自動水位控制裝置，具體要求如下： 1、當水位低于設(shè)定水位時，啟動抽水機進水； 2、當水位高于設(shè)定水位時，啟動抽水機排水； 3、水位在設(shè)定范圍之外，可自動報警 注：抽水機等執(zhí)行機構(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

14、 某住院病房有四個房間，每個房間有兩張病床，病床編號由房間號和床 號組成，分別是： 011、012、021、022、031、032、041、042。每張病床配有一 個呼叫按鈕， 與病床編號相同。 在護士站安裝有蜂鳴器和呼叫指示燈， 每個呼叫 按鈕對應(yīng)一個呼叫指示燈。 具體要求如下： 當某個病床按下呼叫信號后， 護士站的蜂鳴器發(fā)出短促呼叫聲， 與呼叫信號 對應(yīng)的指示燈閃爍。當醫(yī)護人員聽到后，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。在同時有多個呼叫信號時， 蜂鳴器還是發(fā)出呼叫聲， 與呼叫信號對應(yīng)的指示燈均閃爍， 當醫(yī)護

15、人員聽到后， 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、藍三盞順序排放實現(xiàn)下列控制要求： 1、 每一秒移動一個燈位，每次亮一秒 - 7 - 2、 可用一個開關(guān)選擇點亮方式： 每次點亮一盞彩燈； 每次點亮一組彩燈。 ( 提示：可用移位寄存器指令去實現(xiàn) ) 四、 課程設(shè)計進度安排 第 13 周 選題（自行擬題需與老師溝通， 確認同意后開始設(shè)計）第 14 周 分析需求，完成設(shè)計計劃，準備相應(yīng)的電子元器件 和

16、實驗設(shè)計平臺 第 15-16 周 完成設(shè)計 第 17 周 對設(shè)計進行調(diào)試與修改， 撰寫設(shè)計報告書。 提交設(shè)計實物與設(shè)計作品。 五、課程設(shè)計要求及成果 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、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，確定題目后就可開始設(shè)計。 3、課程設(shè)計結(jié)束時需及時提供課程設(shè)計報告，課程設(shè)計報告模板我已給易偉強、鄭艷屏，請二位轉(zhuǎn)給同學們。課程設(shè)計報告的格式和內(nèi)容請按提供的模板格式和下面第 6 點設(shè)計

17、報告書應(yīng)包含內(nèi)容撰寫。 4、若課程設(shè)計結(jié)果有實物和程序代碼等，請將實物拍成照片，將照片和程 序代碼作為附件附在課程設(shè)計報告最后 (最好采用此種 )，也可單獨把它 們放在一個文件夾中作為附件上交電子版 (可加分 )。 5、設(shè)計成果需滿足題目要求， 在此基礎(chǔ)上可根據(jù)個人理解進一步發(fā)揮 (可加 分)。 6、設(shè)計報告書應(yīng)包含以下內(nèi)容： 1) 封面 2) 設(shè)計任務(wù)，主要技術(shù)指標及要求 3) 工作原理、元器件選擇，程序?qū)崿F(xiàn)、參數(shù)計算等 4) 詳細設(shè)計步驟 5) 涉及到的結(jié)構(gòu)原理圖、電路圖、程序邏輯圖等 6) 對設(shè)計成果進行分析，做出評

18、價，說明該設(shè)計的特點及存在的問題， - 8 - 提出修改意見 7) 心得體會 8) 附件：設(shè)計結(jié)果實物照片和完整程序代碼 7、每一組的課程設(shè)計報告書完成后， 電子版一、二班分別匯總到易偉強、鄭 艷屏處，請二位在第 18 周周一之前發(fā)給我。 同時每一組打印課程設(shè)計報告書 一份，交到易偉強、鄭艷屏處，也請二位在第 18 周周一之前交給我。 六、課程設(shè)計參考書目 1．李建興．可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社， 2004 2．方承遠．電氣控制原理與設(shè)計．北京：機械工業(yè)出版社， 2000 3．劉

19、光源．電工實用手冊、簡明電氣安裝手冊 4．呂硯山． 常用電工電子技術(shù)手冊 5．馬忠梅，籍順心．單片機的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計 . 北京航空航天大學出版社， 2005 6．張志，高大志，楊為民等．微控制器原理及接口技術(shù)實驗教程 . 東北大學出版 社， 2004 7. 李朝青編著 . 單片機原理及接口技術(shù)（簡明修訂版） . 北京：北京航空航天大 學出版社， 1998 8. 柯南編著 . 非常電路圖設(shè)計 Protel99 之 Schematic. 北京： 中國鐵道出版社 ， 2000 七、指導教師聯(lián)系方式 辦公室： 86687743 電話 : 指導教師： 肖應(yīng)旺 系主任： 曾碧卿 - 9 -