09電信《控制系統(tǒng)設計》課程設計任務書及要求(刻錄上交)

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1、 課程設計任務書 （教師版） 2012 ～ 2013 學年 第 1 學期 教 學 單 位 信息工程與技術系 課 程 名 稱 控制系統(tǒng)設計 課程設計題目 四層電梯自動控制等 指 導 教 師 肖應旺 職 稱 副教授 職 務 教研室主任 一、 課程設計題目 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)設計 4、水位控制器 5、病床呼叫

2、器控制 6、節(jié)日彩燈控制 二、 課程設計目的 通過課程設計，讓學生掌握如何運用所學相關理論知識，解決實際問題，培養(yǎng)學生綜合運用知識，分析問題解決問題的能力。 三、 課程設計內容 題目一：四層電梯自動控制 采用PLC構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，電動機正轉為電梯上升，反轉為下降。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ST1

3、～ST4。電梯內有一至四層呼叫按鈕SB1～SB4和指示燈H1～H4；電梯開門和關門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關門分別通過電磁鐵YA1和YA2控制，關門到位由行程開關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?？刂菩盘栒f明如下表所示。 輸 入 輸 出 文字符號 說 明 文字符號 說 明 SB1 電梯內一層按鈕 H1 電梯內一層按鈕指示燈 SB2 電梯內二層按鈕 H2 電梯內二層按鈕指示燈 SB3 電梯內三層按鈕 H3 電梯內三層按鈕指示燈 SB4 電梯內四層按鈕 H4 電梯內四層按鈕指示燈 SB11 一層上升

4、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 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 電動機正轉接觸器 SB6 電梯關門按鈕 KM2 電動機反轉接觸器 SB7 檢修開關 YA1 電梯開門電磁鐵 ST1 電梯一層到位限位開關 YA2 電梯關

5、門電磁鐵 ST2 電梯二層到位限位開關 HA 電梯故障報警電鈴 ST3 電梯三層到位限位開關 ST4 電梯四層到位限位開關 ST5 電梯關門到位限位開關 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按鈕按下，電梯未達到相應樓層或未得到相應的響應時，相應指示燈一直接通指示。 2、 電梯運行時，電梯開門與關門按鈕不起作用，電梯到達停在各樓層時，電梯開門與關門動作可由電梯開門與關門按鈕控制，也可延時控制，但檢測到電梯超重時，電梯門不能關閉，并由報警電鈴發(fā)出報警信號。 3、

6、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，并由HA報警。 4、 檢修開關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。 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位轉換開關SA1控制。SA1手柄指向左45時，接點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所示工作時序周而復始，循環(huán)往復工作。正常運行時，

7、南北向及東西向均有兩位數碼管倒計時顯示牌同時顯示相應的指示燈剩余時間值。SA1手柄指向中間0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，數碼管顯示99不變。SA1手柄指向右45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，數碼管顯示99不變?？刂菩盘栒f明見下表。 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 交通燈正常工作控制開關 H1 南北向綠燈指示 SA1-2 南北向交通燈常綠控制開關 H2 南北向黃燈指示 S

8、A1-3 東西向交通燈常綠控制開關 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位七段數碼顯示管 H12 東西向2位七段數碼顯示管 題目三：搶答器控制系統(tǒng)設計 采用單片機或PLC等設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個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0 ~ S7表示。 2、 設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制。 3、 搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LE

9、D數碼管上顯示，同時揚聲器發(fā)出報警聲響提示。選手搶答實行優(yōu)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。 5、 參賽選手在設定的時間內進行搶答，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設計自動水位控制裝置，具體要求如下

10、： 1、 當水位低于設定水位時，啟動抽水機進水； 2、 當水位高于設定水位時，啟動抽水機排水； 3、 水位在設定范圍之外，可自動報警 注：抽水機等執(zhí)行機構可根據現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 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，與呼叫信號對應的指示燈閃爍。當醫(yī)護人員

11、聽到后，按下響應按鈕，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，與呼叫信號對應的指示燈均閃爍，當醫(yī)護人員聽到后，按下響應按鈕，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下列控制要求： 1、 每一秒移動一個燈位，每次亮一秒 2、 可用一個開關選擇點亮方式：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) 四、 課程設計進度安排 第13周 選題（自行擬題需與老師溝通，確認同意后開始設計） 第14周 分析需求，完成設計計劃，準備相應的

12、電子元器件和實驗設計平臺 第15-16周 完成設計 第17周 對設計進行調試與修改，撰寫設計報告書。提交設計實物與設計作品。 五、課程設計要求及成果 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計。 3、 課程設計結束時需及時提供課程設計報告，課程設計報告模板我已給易偉強、鄭艷屏，請二位轉給同學們。課程設計報告的格式和內容請按提供的模板格式和下面第6點設計報告書應包含內容撰寫。 4、 若

13、課程設計結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、 設計成果需滿足題目要求，在此基礎上可根據個人理解進一步發(fā)揮(可加分)。 6、 設計報告書應包含以下內容： 1) 封面 2) 設計任務，主要技術指標及要求 3) 工作原理、元器件選擇，程序實現、參數計算等 4) 詳細設計步驟 5) 涉及到的結構原理圖、電路圖、程序邏輯圖等 6) 對設計成果進行分析，做出評價，說明該設計的特點及存在的問題，提出修改意見 7) 心得體會 8) 附件：設計結果實物照片和完

14、整程序代碼 7、每一組的課程設計報告書完成后，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、課程設計參考書目 1．李建興．可編程序控制器應用技術．北京：機械工業(yè)出版社，2004 2．方承遠．電氣控制原理與設計．北京：機械工業(yè)出版社，2000 3．劉光源．電工實用手冊、簡明電氣安裝手冊 4．呂硯山． 常用電工電子技術手冊 5．馬忠梅，籍順心．單片機的C語言應用程序設計.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（簡明修訂版）.北京：北京航空航天大學出版社，1998 8. 柯南編著.非常電路圖設計Protel99之Schematic. 北京： 中國鐵道出版社 ，2000 七、指導教師聯系方式 辦公室：86687743 電話: 15986446773 E-mail: ymy19701030@ 指導教師： 肖應旺 系主任： 曾碧卿 - 7 -