2012年自动化专业毕业设计题目及大纲.doc

一、设计题目： 山西省电力公司中央空调系统循环水控制系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目采用西门子公司生产的S7-200 PLC对系统进行自动控制，该系统包括PLC网络结构设计，变频柜、软启动柜控制电路设计、配电系统设计以及系统编程等。各子系统除独立完成本系统的控制工作外，还应彼此间实现网络通讯功能。本课题及到专业知识有：自动控制原理、计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术、检测技术、Profibus 现场总线等关键词及知识点：PLC网络、Pfrofibus DP现场总线、电压源型逆变变频技术、晶闸管交流调压 闭环数字控制、主站从站、交流拖动、S7-200 PLC课题的难易程度： 难，但是对学生专业的综合能力提高很有帮助系统包括山西电力公司北院办公大楼中央空调的循环水系统包括：高、低区冷冻循环水系统；高、低区冷却循环水系统；高、低区采暖循环水系统；高、低区补水系统和高、低区冷却塔风机系统；共有10个系统20台设备。系统要求如下：1）各循环水系统，分别按照独立系统进行设计，即每个水系统为一个独立系统具体如下：高区冷 冻水控制系统、低区冷冻水控制系统、高区冷却水控制系统、低区冷却水控制系统、高区采暖水控制系统、低区采暖水控制系统、高区补水控制系统、低区补水控制系统。高、低区的冷却塔风机系统的自动控制，则应该分别与高、低区的冷却循环水系统统一进行设计，不再单独设计风机的独立控制柜。2）采暖水系统以及冷却塔风机系统的控制是根据各自循环水的温度进行控制的、采暖补水系统是根据管网压力进行控制的，因此系统要求设计相应的温度控制程序和压力控制程序。3）采暖水系统、补水系统的流量调节选用变频器进行。变频器是最具现代电力电子技术的产品，目前使用的变频器，多采用电压源型交-直-交控制技术，通过整流和IGBT逆变，变频器将原来50Hz 380V AC的固定频率和电压电网电压，变成0-50Hz频率可变和0-380V AC电压可调的电，送给电机。冷冻水系统、冷却水循环系统的水泵启动控制，则利用具有双向晶闸管交流调压原理的软启动器实现。4）按照系统独立的原则，本设计所包括的范围有高区冷冻水系统、低区冷冻水系统、高区冷却水系统、低区冷却水系统、高区采暖水系统、低区采暖水系统、高区补水系统、低区补水系统共计8套PLC控制系统，因此设计时应按照各自的控制要求进行PLC选型与控制电路设计5）由于变频器的调速控制，可以通过2种方式实现，一是通过PLC的模拟量输出接口输出4-20mA或0-10V DC信号进行调速（当选用非西门子变频器时的方法），二是通过现场总线，把变频器作为分站，以数字通讯的方式进行，所以设计时，应该对此有所考虑。11116）在整个电力公司中央空调自动化监控系统中，上述各循环水系统只是其中一部分，因此上述各系统中的S7-200 PLC是作为计算机监控系统的子站形式设计的。子站与主站的通讯采用Profibus DP总线进行，因此设计时，应该按照此要求进行（参见 图1系统网络结构示意图-说明此图未将变频器作为子站画在网络图中）。7）由于各循环水系统独立设计，所以应该设计与之相配的配电系统（参见图2）8）编写相应的程序，可以实现接收主站发来的出水和回水温度、水池水位、阀门、环境温度等信号和相应的数据参数修改；可以把本系统的设备运行状况、运行频率、变频电流、管网压力等数据传回到主站。 毕业设计（论文）主要工作内容1) 对系统所使用的可编程控制器、变频器、软启动器、电气元器件、动力电缆、控制信号线等进行设计选型；2) 设计完整、标准的主电路原理图、控制电路原理图具体如下： 设备主电路图、控制电路供电图、控制电路原理图、PLC输入输出接线图、变频器或软启动器 接线图、仪表信号接线图、通讯网络接线图等、主配电柜供电图 共计约40-50张图纸,并将其附在最终的毕业设计说明数中。3) 设计8个系统的完整PLC控制程序，包括AD、DA转换与数据处理程序、数字滤波与数据处理程序、温度控制程序、压力控制程序、水泵启停控制程序、软启动器控制程序、变频器控制程序、PROFIBUS子站通讯等；4) 写出（50页以上的-不包括程序）设计说明书，并附有完整的系统程序和图纸；5) 至少画出一个系统的完整0#图纸(大约5-8张)6) 用0#或1#图纸画出典型控制的PLC程序7) 画出完整的PLC流程程序8) 画出控制原理方块图，9) 相关英文资料的翻译。图1 系统网络结构示意图图2配电、控制柜并柜图 学生应交出的设计文件（论文）1) 设计课题简介(中英文); 2) 论文摘要（中英文）; 3) 课题的任务要求; 4) 详细论述本课题的任务要求及系统特点、设计依据等; 5) 详细说明设计过程中可编程控制器的选型过程（选型的原因及结果）; 6) 详细说明设计过程中所选各种仪表、电气元器件、通讯电缆、动力电缆、控制信号线等的型号、工作原理以及在系统中完成的工作并阐述其优缺点; 7) 画出主电路电气原理图、控制电路电气原理图以及仪表原理图等（注：除设计论文装订外需再另附相对应的0# 图纸）; 8) 编写系统的控制程序并详细说明各控制功能的程序设计方法以及系统的完整程序; 9) 控制原理图，控制程序;10) 相关英文资料的翻译。 主要参考文献（资料）电气传动与控制或拖动与控制电气控制及PLC原理西门子S7-200可编程控制器用户手册及相关编程手册Auto CAD的二维设计CAXA 电子图版手册ABB ACS-510、富士P11、西门子MM430、三菱F740等变频器使用手册S7-200模拟量模块使用手册仪表技术自动控制原理计算机控制技术电力电子技术现场总线技术电工手册 对选题学生的基本要求1） 未经学院或学校批准，开学不能无故迟到（与指导教师请假无效）。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。2） 设计期间的辅导时间，不得不请假或未经批准，没有正当理由不到场。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。3） 每周保证实际设计时间，不得少于15小时（按计划进度时间表检查）。4） 开学两周内写出设计进度计划，并严格按进度计划执行。5） 需要有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，或愿意通过自己的努力在这方面有所提高的人（不要不愿在这方面工作或怕吃苦者）说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。对学生在设计过程的考核要点1） CAD设计能力2） PLC原理理解3） 控制器件及仪表、供电电缆等选型4） PLC编程能力5） 设计进度安排及实施情况（设计过程中的自我约束能力）6） 外语资料阅读能力7） 论文写作能力（合理性及完整性）8） 综合能力9） 纪律10） 团结协作能力二、设计题目：山西省电力公司中央空调自动化监控系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目针对山西省电力公司北院办公大楼的中央空调，采用西门子公司生产的S7-300 PLC对系统机组运行以及各分系统、采暖电锅炉进行数据监测，控制管理（图1）。系统应该设计有上位管理计算机，通过组态软件，计算机可以实现对系统的数据采集与监控。计算机选用工业用计算机，组态软件选用西门子WIN CC组态软件。系统网络结构按照西门子Profibus DP总线设计，上位监控计算机以Profibus DP总线主站的方式设计。本课题及到专业知识有：自动控制原理、计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术、计算机组态与监控技术、检测技术、Profibus 现场总线等 图1 系统网络结构示意图 关键词及知识点：PLC网络、Pfrofibus DP现场总线、S7-300 PLC WIN CC组态、主从站控制 系统、现场仪表数据采集、现场上位计算机控制管理课题的难易程度： 难，但是对学生专业的综合能力提高很有帮助说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。系统要求如下：1）主站选用西门子S7-300 PLC系统，整个PLC网络以主从方式设计，其中锅炉监控以ET-200M分站形式设计，其他诸如高区冷冻水分站、低区冷冻水分站、高区冷却水分站、低区冷却水分站、高区采暖水分站、低区采暖水分站、高区补水分站、低区补水分站、则由S7-200 PLC构成。除了主站和锅炉站外，其他分站的PLC选型不在本设计范围。但是系统网络组态属于本设计的范畴。2）系统中的检测及仪表包括： （1）循环水的水温检测，主要有高区冷冻水、低区冷冻水、高区冷却水、低区冷却水、高区 采暖水、低区采暖水的供水和回水温度 （2）流量检测，主要有高区冷冻水流量、低区冷冻水流量、高区冷却水流量、低区冷却水流 量、高区采暖水流量、低区采暖水流量等 （3）环境温度检测 （4）各设备的工况运行状态检测，主要有各水泵、变频器、软启动器、锅炉机组、空调机组、 冷却塔风机的运行、故障检测 （5）各循环水变频器运行频率、电流的检测 （6）热水水池水位的检测 （7）各循环水管路的阀门控制与与阀位检测 完成上述各种仪表的选型、电路设计和PLC数据采样与处理3）完成PLC主站和锅炉分站的各模块选型及PLC系统电路设计； 4）可以实现主站与各循环水系统中S7-200 PLC的通讯（以Profibus DP总线方式进行），完成主站与各从站间的数据传送5）上位计算机的组态选用西门子WIN CC（或亚控的Kingview）实现，计算机将以Profibus DP总线的站的形式出现，可以对系统中各种设备运行的参数进行监控，并实现报表打印功能。6）通过WIN CC组态，可以实现上位机对设备和系统的温度、压力、流量、阀位、频率等数据得设定与修改7）通过上位计算机，可以实现对整个PLC网络，在编程平台STEP7上的参数修改、程序调试与网络组态8）完成主站和锅炉从站PLC控制柜的电路设计 毕业设计（论文）主要工作内容1) 对系统所使用的可编程控制器、仪表、电气元器件、动力电缆、控制信号线、通讯电缆以及上位计算机的通讯等进行设计选型；2) 设计完整、标准的PLC控制柜电路原理图，包括系统供电图、PLC各模块供电图、PLC各模块接线图、网络通讯接线图；3) 设计完整的PLC程序，包括网络状态、PLC模块组态、主站和锅炉分站所采集的温度、流量、阀门等模拟量输入和输出数据处理和数字滤波，电加热锅炉和空调机组设备的数字量输入和输出数据处理，循环水系统中S7-200分站PLC的（补水压力、变频频率、变频输出电流、水泵运行等）各监控数据的数据处理等；4) 通过组态软件设计上位管理操作计算机组态画面与程序，包括各设备工况画面、报警画面、打印报表等5) 编写完整的PLC程序，画出完整的PLC流程程序6) 写出PLC系统组态过程7) 写出WIN CC系统组态过程8) 写出（50页以上的-不包括程序）设计说明书，并附有完整的系统程序和图纸；9) 相关英文资料的翻译。 学生应交出的设计文件（论文）1) 设计课题简介(中英文); 2) 论文摘要（中英文）; 3) 课题的任务要求; 4) 详细论述本课题的任务要求及系统特点、设计依据等; 5) 详细说明设计过程中可编程控制器的选型过程（选型的原因及结果）; 6) 详细说明设计过程中所选各种仪表、电气元器件、动力电缆、控制信号线等的型号、工作原理以及在系统中完成的工作并阐述其优缺点; 7) 画出主站和锅炉从站PLC控制柜电路电气原理图以及仪表电路原理图等 （注：除设计论文装订外需再另附相对应的5-8张0# 图纸）; 8) 编写系统的PLC控制程序和人机界面程序并详细说明各控制功能的程序设计方法以及系统的完整程序; 9) 画出PLC控制程序梯形图;并将其通过0#图纸打印10) 相关英文资料的翻译。主要参考文献（资料）电气传动与控制或拖动与控制电气控制及PLC原理西门子可编程控制器用户手册及相关编程手册Auto CAD的二维设计CAXA 电子图版手册西门子S7-300,S7-200使用手册仪表技术ABB ACS-510、富士P11、西门子MM430、三菱F740等变频器使用手册S7-300模拟量模块使用手册仪表技术自动控制原理计算机控制技术电力电子技术现场总线技术电工手册对选题学生的基本要求1） 未经学院或学校批准，开学不能无故迟到（与指导教师请假无效）。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。2） 设计期间的辅导时间，不得不请假或未经批准，没有正当理由不到场。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。3） 每周保证实际设计时间，不得少于15小时（按计划进度时间表检查）。4） 开学两周内写出设计进度计划，并严格按进度计划执行。5） 需要有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，或愿意通过自己的努力在这方面有所提高的人（不要不愿在这方面工作或怕吃苦者）对学生在设计过程的考核要点1） CAD设计能力2） PLC原理理解3） 控制器件及仪表、供电电缆等选型4） PLC编程能力5） 设计进度安排及实施情况（设计过程中的自我约束能力）6） 外语资料阅读能力7） 论文写作能力（合理性及完整性）8） 综合能力9） 纪律10） 团结协作能力三、设计题目： 上海一开中央空调循环水自控系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目采用三菱公司生产的FX3U，FX2N/FX1N PLC对系统进行自动控制，该系统包含温度、频率、电流采样和PLC编程控制，变频器的应用与控制。系统共有分4个子系统，分别是冷却塔风机系统，冷冻水泵系统，采暖水循环泵系统，冷却水泵系统（图1）。四个系统按独立系统进行设计，可以实现本系统的自动控制功能。另外各子系统还应通过CC-Link总线进行PLC联网，以满足与建筑大楼的楼宇自动化系统联网的要求，通过PLC网络,可以把系统的各种运行数据上传到楼宇自动化系统的MOD BUS数据网中进行监控管理。另外为了方便操作和现场监控，要求4个系统均设计一台单独的触摸屏人机界面系统。图1本课题及到专业知识有：自动控制原理、计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术、计算机组态与监控技术、CC-Link 现场总线、Kingview组态系统等关键词及知识点：PLC网络、CC-Link现场总线、楼宇自动化、MOD BUS总线、现场仪表 数据采集、触摸屏人机界面、电压源型交直交变频器、三菱FX PLC课题的难易程度： 难，但是对学生的专业综合能力提高很有帮助说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。 系统要求如下：1）冷冻水和采暖水系统可以根据循环水温度信号实现系统闭环流量调节与控制2）风机、冷冻水、冷却水和采暖水系统均可实现用一台变频器对多台水泵电机的调速运行与控制3）系统应该设计有手自动两种控制方式，并且设备运行控制，不受网络的制约。一旦网络崩溃，可以在本系统的PLC控制下，完成本系统的内部自动控制4）温度采样选用热电阻信号进行，但是PLC的模拟量输入输出模块选用0-10V/4-20mA标准模块.因此，设计时，需设计热电阻温度信号与标准仪表信号的转换仪表或变送器5）除了把本系统的出水和回水温度采样显示外，系统应该把变频器的输出频率、输出电流以及水泵、变频运行工况等数据进行上传，分别送到楼宇自动化MOD BUS网和本系统触摸屏进行监控和现场数据显示6）现场操作人员可以通过本系统控制柜上的触摸屏，对本系统的温度、频率、系统时钟等相关数据进行设定与修改。 毕业设计（论文）主要工作内容1) 对系统所使用的可编程控制器、仪表、电气元器件、动力电缆、控制信号线、通讯电缆等进行设计选型；2) 设计完整、标准的电路原理图。包括 主电路原理图、控制电路原理图；PLC接线图、仪表接线图、模拟量模块接线图、网络接线图等；3) 设计完整的PLC控制程序。包括CC-Link通讯程序、MOD BUS通讯程序、各子系统的控制程序(AD、DA转换程序、数据处理与数字滤波程序、标度变换程序、温度闭环控制程序、多台水泵的启停控制程序、变频器控制程序、变频输出频率和电流数据采样程序、与触摸屏显示数据和操作相关的程序、控制中所需的季节变换时钟程序等)；4) 触摸屏人际界面的设计。包括画面设计、现场数据显示、人工操作按钮和设备状态指示灯等5) 画出闭环控制系统方块原理图6) 写出（50页以上的-不包括程序）设计说明书，并附有完整的系统程序和图纸；7) 相关英文资料的翻译。 学生应交出的设计文件（论文）1) 设计课题简介(中英文); 2) 论文摘要（中英文）; 3) 课题的任务要求; 4) 详细论述本课题的任务要求及系统特点、设计依据等; 5) 详细说明设计过程中可编程控制器的选型过程（选型的原因及结果）; 6) 详细说明设计过程中所选各种仪表、电气元器件、动力电缆、控制信号线、通讯电缆等的型号、工作原理以及在系统中完成的工作并阐述其优缺点; 7) 画出主电路电气原理图、控制电路电气原理图、仪表原理图、PLC接线图、仪表接线图、模拟量模块接线图、网络接线图等 （注：除设计论文装订外需再另附相对应的7-10张0# 图纸） 8) 编写系统的控制程序并详细说明各控制功能的程序设计方法以及系统的完整程序; 9) 画出控制原理方块图，PLC控制程序梯形图;并将其通过0#图纸打印10) 叙述人际界面的详细设计方法。包括各种画面的设计、变量的类型、定义方式和内容、与PLC通讯格式相关参数的定义等11) 不少于50页的毕业设计说明书的撰写12) 相关英文资料的翻译。 主要参考文献（资料）电气传动与控制或拖动与控制电气控制及PLC原理三菱FX可编程控制器用户手册及相关编程手册Auto CAD的二维设计CAXA 电子图版手册三菱F740变频器使用手册三菱FX2N-5A模块使用手册三菱FX CC-Link模块使用手册三菱FX3U-485ADP-MB 模块使用手册仪表技术自动控制原理计算机控制技术电力电子技术MOD BUS通讯协议手册S7-300模拟量模块使用手册现场总线技术电工手册对选题学生的基本要求1） 未经学院或学校批准，开学不能无故迟到（与指导教师请假无效）。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。2） 设计期间的辅导时间，不得不请假或未经批准，没有正当理由不到场。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。3） 每周保证实际设计时间，不得少于15小时（按计划进度时间表检查）。4） 开学两周内写出设计进度计划，并严格按进度计划执行。5） 需要有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，或愿意通过自己的努力在这方面有所提高的人（不要不愿在这方面工作或怕吃苦者）对学生在设计过程的考核要点1） CAD设计能力2） PLC原理理解3） 控制器件及仪表、供电电缆等选型4） PLC编程能力5） 设计进度安排及实施情况（设计过程中的自我约束能力）6） 外语资料阅读能力7） 论文写作能力（合理性及完整性）8） 综合能力9） 纪律10） 团结协作能力四设计题目： 太原市邮政局综合供水系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目采用三菱公司生产的FX1N PLC对系统进行自动控制，该系统包含PLC编程，变频器的应用与控制。系统共分4个子系统，包括 室外消火栓供水系统，邮件处理中心消防供水系统，办公楼消防供水系统，生活供水系统，并需进行配电柜的设计（图1）。本系统的设计，（1）在控制理论方面，系统应具备管网恒压控制，即按照自动控制原理，设计压力闭环调节与控制；（2）在消防供水控制方面，系统应该具备有多压力值控制的控制功能，即平时按照平时管网压力稳压进行控制、消防时，按照消防压力进行控制；（3）在电气传动控制方面，系统应该具有多台水泵的闭锁控制，水泵运行的自动选择启动与停车，水泵运行数量的自动增加与减少；（4）在水泵供水流量调节上，系统设计选用目前世界最具影响的、技术成熟的、具有交-直-交（整流-逆变）IGBT电压源型变频器，对水泵进行交流调频调压方式的调速控制；（5）在网络通讯方面，要求系统各子系统能够实现数据上传，以便调度中心对现场设备进行监控。本设课题及到自动控制原理、计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、人机界面和计算机组态与监控技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术等 图1 系统要求如下：1）各子系统控制柜的控制电路与控制功能方面独立设计、彼此无关；2）在不采用GPRS和无线数传电台的条件下，系统设计一套无线数字数据传输系统，可以把现场设备的运行数据上传到调度中心触摸屏上。或者，采用远距离有线通讯方式，在不增加设备的条件下和不影响现有调度监测系统运行的条件下，利用现有的邮政分检调度监测计算机，进行本系统设备的现场数据监控（图2）；3）各子系统之间的现场数据，采用三菱FX PLC 485通讯N:N网络的方式，汇集到作为主站的PLC中，再由主站PLC上传到调度中心；4）消防系统可接收消防控制信号，并根据消防信号，进行供水控制运行；在系统压力条件下，可以根据压力的高低，进行加泵和减泵控制，室外消火栓系统最多同时可投入3-4台水泵运行；5）消防系统可以实现管网的平时稳压控制和定时巡检，以及人工快速巡检等功能；6）生活供水系统，可根据管网压力实现恒压供水；7）系统具有水池水位监测与控制功能；8）对各子系统设计配电供电系统 图2 PLC网络图本课题及到专业知识有：自动控制原理、计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术、计算机组态与监控技术、CC-Link 现场总线、Kingview组态系统等关键词及知识点：CC-Link现场总线、现场仪表、数据采集、PLC N;N网络、三菱FX PLC、 电压源型交直交变频器课题的难易程度： 难，但是对学生的专业综合能力提高很有帮助说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。 毕业设计（论文）主要工作内容1) 对系统所使用的可编程控制器、仪表、电气元器件、动力电缆、通讯电缆、控制信号线等进行设计选型；2) 设计完整、标准的电路图，包括配电柜电路图、控制柜主电路图、控制电路图、PLC接线图、仪表接线图、信号联络图、通讯接线图、变频器接线图等（大约40张图）；3) 设计完整的PLC控制程序，包括时钟控制程序、AD、DA转换与数据处理程序、标度变换程序、滤波程序、压力控制调节程序、水泵启停程序、水泵自动切换程序、消防加泵减泵程序、自动稳压程序、人工巡检程序、变频器控制程序、N:N网络通讯程序（4个子系统总程序量大约4000-5000步（句）；4) 设计调度监控人机界面或上位计算机组态监控程序5) 写出（50页以上的-不包括程序）设计说明书，并附有完整的系统程序和图纸；6) 相关英文资料的翻译。 学生应交出的设计文件（论文）1) 设计课题简介(中英文); 2) 论文摘要（中英文）; 3) 课题的任务要求; 4) 详细论述本课题的任务要求及系统特点、设计依据等; 5) 详细说明设计过程中可编程控制器的选型过程（选型的原因及结果）; 6) 详细说明设计过程中所选各种仪表、电气元器件、动力电缆、控制信号线等的型号、工作原理以及在系统中完成的工作并阐述其优缺点; 7) 画出系统中所需所有的电路图（大约40张图）; （注：除设计论文装订外，需再另附室外消火栓系统全部设计图的0# 图纸大约10张）; 8) 编写系统的完整控制程序并详细说明各控制功能的程序设计方法以及系统的完整程序; 9) 画出控制原理方块图，PLC控制程序梯形图;并将其通过0#图纸打印10) 相关英文资料的翻译。 主要参考文献（资料）电气传动与控制或拖动与控制电气控制及PLC原理三菱FX1N可编程控制器用户手册及相关编程手册Auto CAD的二维设计CAXA 电子图版手册富士变频器使用手册三菱FX0N-3A模块使用手册施奈德软启动器使用手册仪表技术自动控制原理计算机控制技术电力电子技术三菱FX CC-Link模块使用手册三菱FX1NU-485-BD 模块使用手册仪表技术电力电子技术现场总线技术电工手册对选题学生的基本要求1） 未经学院或学校批准，开学不能无故迟到（与指导教师请假无效）。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。2） 设计期间的辅导时间，不得不请假或未经批准，没有正当理由不到场。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。3） 每周保证实际设计时间，不得少于15小时（按计划进度时间表检查）。4） 开学两周内写出设计进度计划，并严格按进度计划执行。5） 需要有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，或愿意通过自己的努力在这方面有所提高的人（不要不愿在这方面工作或怕吃苦者）对学生在设计过程的考核要点1） CAD设计能力2） PLC原理理解3） 控制器件及仪表、通讯及供电电缆等选型4） PLC系统通讯的实现5） PLC编程能力6） 设计进度安排及实施情况（设计过程中的自我约束能力）7） 外语资料阅读能力8） 论文写作能力（合理性及完整性）9） 综合能力10） 纪律11） 团结协作能力五设计题目：山西焦煤集团介休洗煤厂精煤配煤放空气炮自控系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目采用西门子S7-300 PLC对系统进行自动控制，该系统包括配煤皮带速度检测和数据处理，空气炮放炮自动控制和触摸屏人机界面设计、多台触摸屏联网等。系统共有6个煤仓，24台配煤给料机，72组144个空气炮。系统要求如下：1）针对24台配煤给料机，自动检测其配料速度，并进行相应的数据处理；2）可以根据配煤给料机的配煤情况，自动进行放炮控制，平衡配煤、提高配煤效率；3） 针对6个煤仓的24台给料机，系统应该设计有速度信号变送器功能，可以将送来的24路4-20mA皮带速度信号，变送返回到现场速度显示仪表；4）系统应在配煤调度室设计现场工业彩色触摸屏，用于显示配煤皮带速度；显示给料机运行情况；修改配煤放炮速度值；修改放炮等待时间和间歇时间；煤仓下料故障报警；各煤仓放炮的手动控制方式和自动控制方式的选择；5）应该在PLC旁设计现场工业彩色触摸屏，用于于显示配煤皮带速度；显示给料机运行情况；6）虽然PLC旁的触摸屏和配煤调度室的触摸屏的功能上，有所不同，但是它们应该同属于自动配煤放炮S7-300 PLC控制系统（图1）7）由于现场电磁环境交恶略，设计时应该对PLC 模拟量的输入数据，做相应的隔离和抗干扰技术措施 图1 PLC系统结构示意图 本课题及到专业知识有：计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线技术、工厂供电技术、电机学与运动控制技术等 关键词及知识点：速度数据采样与数据处理、PLC系统组态、RS-485通讯、触摸屏及其网络、 电压源型交直交变频器、S7-300 PLC课题的难易程度： 一般，但是对学生的专业综合能力提高很有帮助说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。 毕业设计（论文）主要工作内容1) 对系统所使用的可编程控制器、触摸屏、电气元器件、仪表和控制信号线等进行设计选型；2) 设计完整、标准的系统供电图、PLC控制柜电路图、PLC数字模块接线图、PLC模拟模块接线图、显示仪表接线图；3) 设计完整的PLC控制程序，包括AD转换与数据处理程序、数字滤波程序、自动放炮控制程序、触摸屏操作功能程序等；4) 写出（50页以上的-不包括程序）设计说明书，并附有完整的系统程序和图纸； 要求除设计说明书外，还应用0#图纸打印所有设计电路图（大约4-6张）5) 相关英文资料的翻译。 学生应交出的设计文件（论文）1) 设计课题简介(中英文); 2) 论文摘要（中英文）; 3) 课题的任务要求; 4) 详细论述本课题的任务要求及系统特点、设计依据等; 5) 详细说明设计过程中可编程控制器的选型过程（选型的原因及结果）; 6) 详细说明设计过程中所选各种仪表、电气元器件、控制信号线、通讯信号线等的型号、工作原理以及在系统中完成的工作并阐述其优缺点; 7) 画出所设计的各电气原理图、控制电路图、PLC接线图以及仪表原理图等 （注：除设计论文装订外需再另附相对应的0# 图纸）; 8) 编写系统的控制程序并详细说明各控制功能的程序设计方法以及系统的完整程序; 9) 画出PLC控制程序梯形图;并将其通过0#图纸打印10) 相关英文资料的翻译。 主要参考文献（资料）电气传动与控制或拖动与控制电气控制及PLC原理西门子S7-300可编程控制器用户手册及相关编程手册Auto CAD的二维设计和CAXA 电子图版手册ABB ACS-810变频器使用手册S7-300 SM模块使用手册Step 7 编程手册电工手册仪表技术计算机控制技术通讯技术电力电子技术对选题学生的基本要求1） 未经学院或学校批准，开学不能无故迟到（与指导教师请假无效）。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。2） 设计期间的辅导时间，不得不请假或未经批准，没有正当理由不到场。否则将在毕业设计成绩中扣分。严重者，不准参加答辩。3） 每周保证实际设计时间，不得少于15小时（按计划进度时间表检查）。4） 开学两周内写出设计进度计划，并严格按进度计划执行。5） 需要有较强的分析问题、解决问题的能力和动手能力，或愿意通过自己的努力在这方面有所提高的人（不要不愿在这方面工作或怕吃苦者）对学生在设计过程的考核要点1） CAD设计能力2） PLC原理理解3） 控制器件及仪表、供电电缆等选型4） PLC编程能力5） 设计进度安排及实施情况（设计过程中的自我约束能力）6） 外语资料阅读能力7） 论文写作能力（合理性及完整性）8） 综合能力9） 纪律10） 团结协作能力六设计题目： 大禾地热源生态空调机组自动控制系统题目性质： 实际工程项目指导教师： 01306 张国钧 毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）本项目采用三菱FX系列PLC对系统进行自动控制，该系统包含PLC编程、变频器的应用与控制、上位监控计算机组态等。控制系统有4个子系统构成，包括4台机组的运行检测与控制，一次循环水和二次循环水等4个管网的温度、流量、出回水差压等信号的检测、数据处理和分析、水泵及其变频器的运行控制、水系统阀门的开启控制与监测、管路自动选择以及地热资源合理利用控制等。5个子系统出独立完成本系统的控制工作外，还应通过工业现场总线，连成一个PLC网络，并通过PLC的RS-422通讯接口，和上位监控计算机实现联网通讯。上位监控计算机要求利用Kingview组态软件，实现上位计算机对现场设备运行工况进行监控与管理，并可完成日常数据报表打印。本课题及到专业知识有：计算机控制技术、电力电子技术、电气控制与PLC、计算机通讯技术、自动化仪表与现场总线、工厂供电、电机学与运动控制技术、计算机工业组态与监控技术、自动控制原理等 关键词及知识点：工业现场总线、流量调节与控制、上位计算机工业监控、工业组态软件 电压源型交直交变频器、三菱FX PLC、主站与设备从站、RS485与RS422 课题的难易程度： 难，但是对学生的专业综合能力提高很有帮助说明：通过本课题的设计，可使学生对一般控制系统的系统设计、电气供电、现场仪表参数及器件选型、电气元器件参数及器件选型、回路调节与控制、程序设计与编程、系统调试与综合等方面的理解有较大提高。 系统要求如下：1）可以实现对一次水系统和二次水系统各管网水泵的控制，包括变频拖动控制和工频运行控制2）热循环水的流量控制，是根据各水系统的出水和回水温度进行的，因此系统能够实现对各水系统的相应水温的监测3）4台热源机组的自动选择与自动启停控制4）利用自动控制相关理论，实现各水系统水流量的监测和闭环调节与控制5）各地热源阀门的自动选择和自动打开