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

2、 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 2 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （教師版） 2012 ～2013 學(xué)年 第1學(xué)期 教學(xué)單位 信息工程與技術(shù)系 課程名稱 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目 四層電梯自動(dòng)控制 等 指導(dǎo)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(jì)題目 1、四層電梯自動(dòng)控制 2、十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制 3、搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jì)目的 通過課程設(shè)計(jì)， 讓學(xué)生掌握如何運(yùn)用所學(xué)相關(guān)理論知識(shí)， 解決實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)，分析問題解

4、決問題的能力。 三、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 題目一：四層電梯自動(dòng)控制 采用 PLC 構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī) 拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)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(cè)。此外還有電 梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器 KP 以及故障報(bào)警電鈴 HA ?？刂菩盘?hào)說明如下 表所示。 輸 入 輸 出 文字符號(hào) 說 明 文字符號(hào) 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(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 SB6 電梯關(guān)門按鈕 KM2 電動(dòng)機(jī)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(bào)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(cè) FR 電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)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(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的 響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。 2、電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時(shí)， 電梯開門與關(guān)門動(dòng)作可由電梯開門與關(guān)門按鈕

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

9、開關(guān) SA1 控制。 SA1 手柄指向左 45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-1 接通，交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖 11-9 所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余 時(shí)間值。 SA1 手柄指向中間 0o時(shí)，接點(diǎn) 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(shí)，接點(diǎn) 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(hào)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(shí)序 表 2 十字路口交通燈控制信號(hào)說明 輸 入 輸 出 文字符號(hào) 說 明 文字符號(hào) 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(jì) 采用單片機(jī)或 PLC 等設(shè)計(jì)具有較完備功能的性價(jià)比較高的搶答器， 具體要求如下： 1、搶答器同時(shí)供 8 名選手或 8 個(gè)代

12、表隊(duì)比賽，分別用 8 個(gè)按鈕 S0 ~ S7表 示。 2、設(shè)置一個(gè)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(dòng)按鈕， 鎖存相應(yīng)的編號(hào)， 并在 LED 數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提示。選手搶答實(shí)行優(yōu) - 6 - 先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 4、搶答器具有定時(shí)搶答功能， 且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定 （如 30 秒）。 當(dāng)主持人啟動(dòng) "開始 "鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的 聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間 0.5 秒左右。

13、5、參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答， 搶答有效， 定時(shí)器停止工作， 顯示 器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。 6、如果定時(shí)時(shí)間已到，無人搶答，本次搶答無效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答， 定時(shí)顯示器上顯示 00。 題目四：水位控制器 采用單片機(jī)或 PLC 設(shè)計(jì)自動(dòng)水位控制裝置，具體要求如下： 1、當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)，啟動(dòng)抽水機(jī)進(jìn)水； 2、當(dāng)水位高于設(shè)定水位時(shí)，啟動(dòng)抽水機(jī)排水； 3、水位在設(shè)定范圍之外，可自動(dòng)報(bào)警 注：抽水機(jī)等執(zhí)行機(jī)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(gè)房間，每個(gè)房間有兩張病床，病床編號(hào)由房間號(hào)和床 號(hào)組成，分別是： 011、012、021、022、031、032、041、042。每張病床配有一 個(gè)呼叫按鈕， 與病床編號(hào)相同。 在護(hù)士站安裝有蜂鳴器和呼叫指示燈， 每個(gè)呼叫 按鈕對(duì)應(yīng)一個(gè)呼叫指示燈。 具體要求如下： 當(dāng)某個(gè)病床按下呼叫信號(hào)后， 護(hù)士站的蜂鳴器發(fā)出短促呼叫聲， 與呼叫信號(hào) 對(duì)應(yīng)的指示燈閃爍。當(dāng)醫(yī)護(hù)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(shí)有多個(gè)呼叫信號(hào)時(shí)， 蜂鳴器還是發(fā)出呼叫聲， 與呼叫信號(hào)對(duì)應(yīng)的指示燈均閃爍， 當(dāng)醫(yī)護(hù)

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(lán)三盞順序排放實(shí)現(xiàn)下列控制要求： 1、 每一秒移動(dòng)一個(gè)燈位，每次亮一秒 - 7 - 2、 可用一個(gè)開關(guān)選擇點(diǎn)亮方式： 每次點(diǎn)亮一盞彩燈； 每次點(diǎn)亮一組彩燈。 ( 提示：可用移位寄存器指令去實(shí)現(xiàn) ) 四、 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排 第 13 周 選題（自行擬題需與老師溝通， 確認(rèn)同意后開始設(shè)計(jì)）第 14 周 分析需求，完成設(shè)計(jì)計(jì)劃，準(zhǔn)備相應(yīng)的電子元器件 和

16、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái) 第 15-16 周 完成設(shè)計(jì) 第 17 周 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試與修改， 撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告書。 提交設(shè)計(jì)實(shí)物與設(shè)計(jì)作品。 五、課程設(shè)計(jì)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(qiáng)、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(jì)。 3、課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)需及時(shí)提供課程設(shè)計(jì)報(bào)告，課程設(shè)計(jì)報(bào)告模板我已給易偉強(qiáng)、鄭艷屏，請(qǐng)二位轉(zhuǎn)給同學(xué)們。課程設(shè)計(jì)報(bào)告的格式和內(nèi)容請(qǐng)按提供的模板格式和下面第 6 點(diǎn)設(shè)計(jì)

17、報(bào)告書應(yīng)包含內(nèi)容撰寫。 4、若課程設(shè)計(jì)結(jié)果有實(shí)物和程序代碼等，請(qǐng)將實(shí)物拍成照片，將照片和程 序代碼作為附件附在課程設(shè)計(jì)報(bào)告最后 (最好采用此種 )，也可單獨(dú)把它 們放在一個(gè)文件夾中作為附件上交電子版 (可加分 )。 5、設(shè)計(jì)成果需滿足題目要求， 在此基礎(chǔ)上可根據(jù)個(gè)人理解進(jìn)一步發(fā)揮 (可加 分)。 6、設(shè)計(jì)報(bào)告書應(yīng)包含以下內(nèi)容： 1) 封面 2) 設(shè)計(jì)任務(wù)，主要技術(shù)指標(biāo)及要求 3) 工作原理、元器件選擇，程序?qū)崿F(xiàn)、參數(shù)計(jì)算等 4) 詳細(xì)設(shè)計(jì)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(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行分析，做出評(píng)

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

19、光源．電工實(shí)用手冊(cè)、簡(jiǎn)明電氣安裝手冊(cè) 4．呂硯山． 常用電工電子技術(shù)手冊(cè) 5．馬忠梅，籍順心．單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) . 北京航空航天大學(xué)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(shí)驗(yàn)教程 . 東北大學(xué)出版 社， 2004 7. 李朝青編著 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù)（簡(jiǎn)明修訂版） . 北京：北京航空航天大 學(xué)出版社， 1998 8. 柯南編著 . 非常電路圖設(shè)計(jì) Protel99 之 Schematic. 北京： 中國鐵道出版社 ， 2000 七、指導(dǎo)教師聯(lián)系方式 辦公室： 86687743 電話 : 指導(dǎo)教師： 肖應(yīng)旺 系主任： 曾碧卿 - 9 -