大工14秋《可编程控制器》大作业题目及要求-可直接上交的

《可编程控制器》课程大作业题目及要求课程名称：可编程控制器适用学期：14秋适用专业：相关工科专业作业目的：巩固学生对可编程控制器（PLC）基本原理、编程语言及应用技术的理解与掌握，培养学生运用PLC技术进行实际控制系统设计、编程、调试及文档撰写的综合能力，提升分析和解决工程实际问题的素养。一、大作业题目（任选其一或根据指导教师要求）为确保大作业的针对性与实用性，本次作业提供若干典型PLC应用场景题目，学生可根据自身兴趣及知识掌握情况选择其一进行深入设计与实现。题目一：物料分拣系统控制控制要求：设计一个基于PLC的物料自动分拣控制系统。该系统能够对传送带上不同材质（如金属、非金属）或不同颜色的物料进行检测、识别，并将其分拣至指定料箱。系统应包含手动/自动切换功能；具备启动、停止、急停等基本控制；分拣动作应准确、高效；可考虑加入计数功能及故障报警指示。题目二：自动上料与搬运装置控制控制要求：设计一个基于PLC的自动上料与搬运装置控制系统。该装置模拟工业生产中从料仓自动上料，通过传送带或机械手将物料搬运至指定加工工位，并在加工完成后将成品搬运至下一工序或成品仓的过程。系统需实现各执行机构（如传送带电机、推杆气缸、机械手各关节）的协调动作控制；具备单步、连续运行模式；设有必要的限位保护、过载保护及工作状态指示。题目三：基于PLC的小型自动化生产线模拟控制控制要求：设计一个基于PLC的小型自动化生产线模拟控制系统。可模拟如灌装、封口、贴标、分拣等典型生产环节的组合。系统应实现各单元设备的顺序控制与联动协调；具有良好的人机交互界面（可通过PLC自带的编程软件模拟或结合触摸屏仿真）；能够设置生产参数（如生产数量、运行速度等）；具备故障诊断与报警功能，以及生产数据统计（如总产量、合格率等）的初步实现。二、具体要求（一）设计内容与步骤1.需求分析与总体方案设计：*详细分析所选题目控制系统的功能需求、控制流程、I/O信号（输入设备：按钮、传感器等；输出设备：指示灯、接触器、电磁阀等）。*绘制系统总体结构框图及工作流程图。2.硬件选型与I/O地址分配：*根据控制需求，合理选择PLC型号（可指定品牌如西门子S7-200/1200系列、三菱FX系列等，或根据学校实验设备情况选择）。*进行必要的外围设备（传感器、执行器、人机界面等）选型。*编制详细的I/O地址分配表，明确各输入输出信号与PLC地址的对应关系。3.电气原理图设计：*绘制系统主电路原理图（若涉及强电控制部分）。*绘制PLC输入输出控制回路电气原理图，确保图面清晰、规范，符合电气制图标准。4.控制程序设计与仿真：*根据控制流程和I/O分配，采用梯形图（LAD）或指令表（STL）等编程语言进行PLC控制程序设计。*程序应结构清晰，逻辑正确，包含必要的注释，易于阅读和维护。*运用PLC编程软件（如STEP7-Micro/WINSMART,TIAPortal,GXWorks等）进行程序编写、编译，并进行仿真调试，验证程序逻辑的正确性。仿真过程需记录关键步骤和结果。5.系统调试与结果分析（若有实验条件）：*记录调试过程中遇到的问题及解决方法，分析系统运行效果。（二）技术文档撰写要求1.文档结构与内容：*封面：包含课程名称、大作业题目、学生姓名、学号、班级、指导教师、提交日期等信息。*摘要/前言：简述所选控制系统的背景、目的、主要设计内容及预期目标。*目录：列出文档主要章节及对应页码。*正文：*系统需求分析：详细描述控制要求、工艺流程。*总体方案设计：系统结构、工作原理。*硬件设计：PLC及主要元器件选型依据、I/O地址分配表、电气原理图。*软件设计：控制程序流程图、主要控制逻辑说明、梯形图（或其他语言）程序清单（需附带必要注释）。*仿真与调试（或预期调试）：仿真环境、仿真步骤、仿真结果与分析；若进行了硬件调试，需记录调试过程、遇到的问题及解决方案。*总结与展望：对本次设计工作的总结，指出系统的优点与不足，提出改进方向或未来可拓展的功能。*参考文献：列出设计过程中参考的教材、手册、论文等资料。*附录（可选）：如完整的程序代码、元器件清单（BOM表）等。2.文档格式规范：*正文采用标准字体和字号（如宋体小四号，1.5倍行距）。*图表清晰，并有明确的图名和表名，图表编号连续。*章节层次分明，逻辑性强。*语言通顺，专业术语使用准确。（三）提交要求1.纸质材料：打印版技术文档一份，要求装订成册，排版整洁。2.电子材料：*技术文档的电子稿（Word格式或PDF格式）。*PLC编程软件生成的项目文件（包含源程序、数据块等）。*仿真截图或视频（若有）。*所有电子材料打包压缩，命名格式为“班级-学号-姓名-大作业题目”。3.提交时间：截止日期以课程安排或指导教师通知为准。三、评分标准序号评价项目权重评分要点:---:---------------:---:-----------------------------------------------------------------------1方案设计与论证15%需求分析是否全面，总体方案是否合理可行，论证是否充分。2硬件设计20%I/O地址分配是否正确，电气原理图设计是否规范、合理，选型是否恰当（若涉及）。3软件设计30%控制逻辑是否正确，程序结构是否清晰，编程技巧运用是否得当，注释是否完整规范，能否实现预期功能。4仿真与调试（或预期）15%仿真/调试过程是否完整，结果是否正确，问题解决能力。5技术文档撰写15%文档结构是否完整，内容是否详实，图表是否规范，语言表达是否准确，格式是否符合要求。6创新性与规范性5%设计有无独到之处，是否独立完成，提交材料是否齐全，是否符合各项提交要求。四、几点说明与建议1.独立完成：大作业必须由学生独立完成，严禁抄袭。如有雷同，将按相关规定处理。2.注重过程：鼓励学生在设计过程中积极思考，勇于探索，遇到问题及时与同学讨论或向教师请教。3.文档规范：一份高质量的技术文档是工程设计能力的重要体现，务必认真对待。4.软件工具：