机电系统综合课程设计
机电系统设计课程设计
机电系统设计课程设计一、课程简介本门机电系统设计课程是一个综合性的课程，主要介绍了机电系统设计的基本原理和方法，包括机械设计、电气设计、控制设计等方面的内容。
通过本课程的学习，学生将掌握机电系统设计的基本技能，能够独立进行机电系统的设计和实施。
二、课程设计要求本课程的设计要求学生进行一项机电系统的设计项目。
项目要求如下：项目背景一家工厂需要设计一台自动化生产线，该生产线需要完成以下功能：•自动上下料•自动送料•自动成型•自动分拣设计内容学生需要按照以下步骤进行生产线的设计：1.进行调研和分析，确定生产线的设计需求和目标；2.进行机械设计，包括传动设计、结构设计等；3.进行电气设计，包括电气控制设计、电气元件选型等；4.进行控制设计，包括PLC程序设计、传感器选型等；5.进行系统集成和优化，测试并调整系统性能。
设计成果要求学生提交以下设计成果：1.设计报告：包括项目背景、设计目标、设计思路、设计方案、设计理论和试验分析等内容；2.设计图纸：包括机械设计图纸、电气设计图纸和控制系统框图等；3.产品参数：包括生产线的主要参数和性能指标，满足设计要求和市场需求；4.系统测试报告：包括生产线系统测试的结果和总结，以及发现的问题和改进方案。
5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标。
三、评分标准1.设计报告：包括设计思路、方法、分析等内容的完整性和逻辑性，语言表达的准确性和清晰性。
占总分的40%；2.设计图纸：包括设计图纸的准确性和完整性，设计的可行性和经济性。
占总分的20%；3.产品参数：包括主要参数和性能指标的准确性，满足设计要求和市场需求。
占总分的10%；4.系统测试报告：包括系统测试的结果分析和总结，发现的问题和改进方案。
占总分30%；5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标，对于演示视频的清晰度和明确度进行评分，占总分10%。
四、实践计划1.第一周：调研分析，确定需求；2.第二周：机械设计，完成机械图纸；3.第三周：电气设计，完成电气图纸和电气元件选型；4.第四周：控制设计，完成PLC程序设计和传感器选型；5.第五周：系统集成和优化，测试并调整系统性能，完成设计报告和产品参数的编写；6.第六周：完成系统测试报告和演示视频的制作；7.第七周：提交最终设计成果，并进行评分。
机电一体化系统项目教程课程设计
机电一体化系统项目教程课程设计1. 课程介绍该课程旨在培养学生综合运用机械、电子、控制等学科知识，完成机电一体化系统项目的设计与实现。
通过实际操作项目，加强学生的实践能力和综合素质，培养学生开发和创新能力。
2. 课程目标本课程的主要目标是：1.掌握机电一体化系统的设计方法和实现技能；2.熟悉机械、电子、控制等学科知识的应用；3.提高学生的实践能力和团队合作能力；4.激发学生的创新和发展动力。
3. 课程大纲本课程的学习内容包括以下几个部分：3.1 预备知识•机械原理•电子技术基础•控制原理•编程基础3.2 课程设计•选题与方案设计•机械部分设计与加工•电子控制部分设计与调试•系统集成与测试3.3 团队合作•建立团队合作意识•分工合作•有效沟通•解决问题3.4 创新与发展•学术研究•产品实践•创业方向探索4. 教学方法本课程采用以下教学方法：4.1 课堂讲授介绍机电一体化系统的设计方法和实现技能，讲解机械、电子、控制等学科知识的应用。
4.2 课程设计及实践操作通过课程设计的实践，引导学生掌握机械部分和电子控制部分的设计方法和技能，包括物理原理、CAD绘图、工程制图、机械加工、电路设计、单片机和传感器应用等方面。
4.3 实验室操作组织学生到机电设备实验室进行设备操作与实验，指导学生如何进行系统测试和诊断故障。
4.4 团队合作学生组成小组进行设计和实践操作，每个小组要有明确的分工，通过团队合作，提高学生的实践能力和团队合作能力。
4.5 学术研究提供机电一体化系统相关研究文献，鼓励学生对机电一体化系统进行进一步研究，培养学生创新与发展能力。
5. 课程考核本课程的考核包括以下几个方面：5.1 课堂考核平时考核包括听课情况、课堂圈子等。
5.2 课程设计根据课程设计进行课程成果评估。
5.3 实验室操作根据实验操作的完成情况进行考核。
5.4 课题论文根据完成的课题论文进行评估。
6. 课程参考书目•《机械原理》•《电子技术基础》•《控制原理》•《C语言程序设计》7. 结语机电一体化系统项目教程课程设计旨在培养学生综合运用机械、电子、控制等学科知识，完成机电一体化系统项目的设计与实现，并提高学生实践能力和团队合作能力，培养学生创新和发展能力，为学生未来的发展提供有力支持。
机电系统设计课程设计
课程设计课程名称：机电系统设计课程设计学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李加华学号：**********年级：机电094 任课教师：蔡家斌2012年 12 月 30日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书目录摘要 (7)第一章绪论 (8)第二章总体方案的确定 (9)2.1、课程设计的任务 (9)2.2 X—Y十字工作台的设置的总体方案的确定 (9)2.2.1、系统运动方式和伺服系统 (9)2.2.2、控制系统 (9)2.2.3、X-Y工作台的传动方式 (9)2.2.4、机械系统的设计 (10)第三章机械结构设计 (11)3.1 X-Y工作台的结构简图 (11)3.1.1 工作台草图的设计 (11)3.1.2 机械系统的机械结构草图及简图 (11)3.1.3 开环控制系统 (14)3.2 步进电机系统 (15)3.2.1 步进电机的工作原理及特点 (15)第四章电路控制设计 (17)4.1 驱动电路的设计 (17)4.2 控制电路面板线路的设计 (18)4.2.1 电路的接线分析 (18)4.2.2控制电路简图 (18)4.2.3 电气接线简图 (19)4.3 操作控制面板 (19)第五章程序 (21)第六章心得体会 (28)机电系统设计课程设计摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
机电一体化系统设计第二版课程设计
机电一体化系统设计第二版课程设计概述本课程设计旨在运用机电一体化的知识，完成一台具有完整机电一体化系统体系结构的机械及其控制系统。
通过本课程设计，希望学生们能够掌握机电一体化系统设计的方法和技能，以及掌握系统设计、机械设计和控制系统设计等方面的综合能力。
设计任务设计一台模拟生产线过程的机械并配备相应的控制系统，以完成自动化生产线上的生产任务。
设计的机械应能够具备多种功能特点，例如自动分拣、切割和堆垛等工作，同时具备跟踪控制，安全保护，维修与调试等多种功能。
设计原则1.设计应具备先进性和实用性，以最大限度地满足实际生产需求。
2.系统应保证运行的可靠性和稳定性，降低因意外故障导致的生产线停顿率。
3.应达到生产效率和质量的双重要求。
4.充分考虑机械、控制系统整体的设计与集成，确保实现机电一体化效果。
设计流程1.确定设计要求，明确机械和控制系统的功能需求及性能标准。
2.进行市场调研，确定可行的方案，考虑机械与控制系统的整体集成，保证机电一体化的效果。
3.进行机械结构设计，包括3D模型设计、零件图纸绘制与操作方案的设计等。
4.进行控制系统设计，涉及电气电子控制系统的设计、PLC控制器的编程、人机界面的设计等环节。
5.进行机械和控制系统的联调，调试并运行检测。
6.进行测试和试验，在实际生产环境下检验系统的性能和可靠性。
7.进行方案评估和效果分析，优化系统设计。
设计内容设计内容主要分为两个方面：机械部分和控制系统部分。
机械部分1.确定机械的结构设计方案。
2.设计机械的3D模型。
3.绘制机械零部件图纸。
4.设计机械操作方案。
控制系统部分1.设计电气电子控制系统方案，包括传感器、执行器、驱动器等控制元件的确定。
2.对PLC控制器进行编程。
3.设计和实现人机界面系统。
4.调试控制系统的各个部分，并进行系统集成测试。
设备说明机械设备清单序号设备名称规格型号数量1 传送带宽度1500mm，长度10000mm 12 自动分拣系统– 13 切割系统进口激光数控切割机 14 堆垛系统最大承载1000kg 1控制系统清单序号设备名称规格型号数量1 PLC控制器– 12 人机界面设备– 13 传感器–104 执行器–105 控制柜– 1序号设备名称规格型号数量6 电缆线–若干总结机电一体化系统设计是一个相当有挑战性的任务，需要综合运用机械、电气、电子、自动控制等多学科知识。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。
2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。
（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。
机电一体化系统综合课程设计说明书
课程设计内容： 包括机械设计、 电气控制、计算 机编程等方面
课程设计成果： 完成了一个具体 的机电一体化系 统设计
课程设计收获： 提高了实践能力， 加深了对机电一 体化系统的理解
机电一体化系统发展趋势与展望
网络化：机电一体化系统将 更加网络化，实现远程监控、 远程诊断等功能。
绿色化：机电一体化系统将 更加绿色化，实现节能减排、
软件设计：根据系统需求，设计出满足功能要求 的软件程序
设计原则：可靠性、实时性、可移植性、可维护 性等
设计方法：模块化设计、分层设计、面向对象设 计等
设计工具：C语言、C++、Java等编程语言，以 及相应的开发工具和调试工具
设计流程：需求分析、系统设计、详细设计、编 码实现、测方案设计
系统功能需求分析
机电一体化系统功能需求分析 系统功能需求分析的目的和意义 系统功能需求分析的方法和步骤 系统功能需求分析的结果和结论
系统总体结构方案
系统组成：硬件、软件、 网络、接口等
硬件结构：处理器、存储 器、输入输出设备等
软件结构：操作系统、应 用软件、数据库等
保护装置： 负责保护 系统在异 常情况下 的安全， 如过载保 护、短路 保护等
传感器和执行器选型与设计
传感器类 型：温度、 湿度、压 力、流量 等
传感器选 型原则： 精度、稳 定性、可 靠性、成 本等
执行器类 型：电动、 气动、液 压等
执行器选 型原则： 响应速度、 精度、稳 定性、成 本等
传感器和 执行器的 安装位置 和连接方 式
机械结构设计原则：满足功能要求、易于制造、便于维护 机械结构设计方法：采用模块化设计、标准化设计、优化设计等方法 机械结构设计内容：包括传动系统、执行机构、控制系统等 机械结构设计注意事项：考虑人机工程学、安全性、可靠性等因素
机电控制系统课程设计
机电控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电控制系统的基本组成、工作原理及功能；2. 学习并掌握常见传感器的工作原理、特性及应用；3. 掌握PLC编程及组态软件的基本操作，能够实现对机电控制系统的编程与调试；4. 了解机电控制系统中各部分的协同工作原理，提高系统故障分析与处理能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的机电控制系统方案；2. 学会使用传感器、PLC等设备进行机电控制系统的搭建与调试；3. 培养学生团队协作能力，提高沟通与交流技巧；4. 提高学生分析问题、解决问题的能力，培养创新思维。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电控制技术及其应用的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的环保意识，认识到机电控制系统在节能环保方面的重要性；3. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，树立正确的工程伦理观念；4. 培养学生的集体荣誉感，树立团队合作意识。
本课程针对高中年级学生，结合机电控制系统的知识特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的知识水平和实践能力。
课程目标明确，可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 机电控制系统概述：介绍机电控制系统的基本概念、组成、分类及发展趋势；参考教材章节：第一章2. 常见传感器及其应用：讲解温度、压力、流量、位置等传感器的原理、特性及应用；参考教材章节：第二章3. PLC编程与组态软件：学习PLC编程语言、编程技巧以及组态软件的基本操作；参考教材章节：第三章4. 机电控制系统设计与实践：分析系统设计方法、步骤，结合实际案例进行讲解；参考教材章节：第四章5. 机电控制系统调试与故障分析：介绍调试方法、技巧，分析常见故障及处理方法；参考教材章节：第五章6. 机电控制系统应用案例：分析典型应用案例，加深学生对机电控制系统的理解；参考教材章节：第六章教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行合理安排和进度规划。
(完整版)《机电系统综合毕业课程设计》
中原工学院机电学院机电系统综合课程设计说明书（学年第 1 学期）专业：机械电子工程课设题目：大气温度检测系统姓名：学号：班级所在小组：大气温度检测组小组分工：软件的编程和调试指导教师：完成日期：2015 年 1 月14 日机械电子工程教研室目录设计任务书 (1)1.设计目的与意义 (2)2.设计内容和要求 (2)2.1方案确定 (2)2.2设计内容 (4)2.3设计要求 (4)3.设计进度安排 (4)4.机电系统设计的分析和说明 (5)4.1控制设计 (5)4.2机电系统的调试 (16)5.机电综合课设结论 (17)6.机电综合课设的收获、体会和建议 (18)7.参考文献 (18)8.附录 (19)设计任务书题目设计大气温度检测系统设计任务要求设计合理可行的方案来实时准确的检测大气的温度，可以采用数字显示，也可采用模拟信号进行指针显示等，只要设计符合要求即可。
时间进度1月1日决定方案采用数字显示；1月2日进行硬件的选取；1月3日进行原理图的绘；1月4日进行PROTUESE的绘制；1月5日~1月7日进行写编程；1月8日~1月9日进行编程的调试和仿真；1月10日~1月11日进行硬件的焊接；1月12日到1月14日进行设计说明书的书写；1月15日进行课设答辩；主要参考书籍和资料[1]张俊.匠人手记[M]. 北京航空航天大学出版社，2014.1[2]刘海威.单片机及应用系统设计原理与实践[M].北京航空航天大学出版社，2009.7[3]王守中.DIY玩转51单片机[M]. 电子工业出版社，2013.2[4]张越，张炎，赵延军.微电子学[J].2007，37（5）任务分工备注大气温度检测课程设计说明书1.设计目的与意义微机测量和控制技术在经济迅速发展的今天,已被广泛应用于人类生活中,如工业控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、等各个方面。
而主控制器是每个控制系统不可或缺的部分,正因为单片机有体积小,重量轻,抗干扰能力强,环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易等优点,所以它是很多设计人员的首选控制器。
机电控制系统课程设计
JIANG SU UNIVERSITY机电系统综合课程设计——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计学院：机械学院6月一： MPS (3)1.1 (3)1.2 (3)41.4 (5)1.5 101.6 组态王控制画面及说明 (13)二： MPS系统的两站联网PLC控制设计 (14)2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）&从站梯形图 (14)2.2 通讯软元件地址表 (14)三：调试过程中遇到的问题及解决方法 (18)四：设计的收获和体会 (19)五：参考文献 (20)一：MPS系统的第4站PLC控制设计1.1第四站组成及结构：由吸盘机械手、上下摆臂部件、料仓换位部件、工件推出部件、真空发生器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成选择要安装工件的料仓，将工件从料仓中推出，将工件安装到位。
1．吸盘机械手臂机构：机械手臂、皮带传动结构真空吸嘴组成。
由上下摆臂装置带动其旋转完成吸取小工件到放23455．I/O6回转缸料仓缸吸盘推料缸图3 PLC 上电急停原理图PLC 的I/O 分配表:表1 PLC 的I/O 分配表）到下步，图 4 单站顺序功能框图附件1：单站自动与手动控制梯形图图5 单站控制梯形图1.5 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表1）进入画面（如下图所示）图6 进入画面2)时间设置画面（如下图所示）图7 时间设置画面3）报警状态监控画面（如下图所示）图8 报警状态监控画面4） 自动状态及监控画面（如下图所示）51.6 组态王控制画面及说明图11 运行系统界面图 表3 组态王画面相关元件地址列表二： MPS系统的两站联网plc控制设计2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M 32.2 通讯软元件地址表图13 通讯顺序功能框图附件2：两站联网梯形图图14 两站联网梯形图三：调试过程中遇到的问题及解决方法问题1：机器不动作解决方法：打开气阀通气，调节气压，气压宜在0.4-0.6Mpa问题2：气缸停留位置不对解决方法：重新调节各继电器y对应的动作和传感器的位置问题3：气缸不推出，元件卡死解决方法：急停，关气后取出工件重新上料问题4：元件动作不对，无法完成预定指令解决方法：搞清每个动作对应的地址及气缸运动所对应的地址，修改程序重新加载试验问题5：摆缸没有到位传感器提前响应解决方法：增加延时程序，使得传感器信号保持到摆缸到位为止问题6问题7问题8问题9问题10问题11问题12问题13四：设计的收获和体会为期十天的机电传动控制课程设计今天截止，我从一个课本和试验中的理论家变成一个真刀真枪的实战者，其中的收益暂且不说，趣味性与动手的满足感就让我对这件事情乐此不疲，说实话，我真的有点不愿意结束这个动手操作感如此之多的课设。
机电系统综合课程设计
机电系统综合课程设计任务书一、课程设计的目的本次设计是机电一体化和计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性、实践性教学环节，课程设计的基本目的是：1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。
2、综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规范，编写技术文件（说明书）等。
二、设计任务及要求设计题目：宠物自动喂食机的设计1.设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2.设计要求包括：定时投放饲料，具有开机自检功能，可以设定开启关闭时间的长短，适应不同宠物食量的需要；3.机械部分的设计：零件图，装配示意图；4.计算机控制的设计：控制系统接口图一张；5.控制装置采用直流减速电机驱动，MCS-51或单片机FX2N-PLC控制系统，软件环分，由键盘输入实现开环控制。
6.编写设计计算说明书1份。
摘要本次设计宠物自动喂食机的基本功能和设计思路，根据给定的规定动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成宠物自动喂食机理论方案的创新设计，并绘制必要的零部件图，其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现、传动方案的设计，主要结构的设计简图；设计计算与说明。
宠物自动喂食机设计要求：定时投放饲料，具有开机自检功能，可以设定开启关闭时间的长短，适应不同宠物食量的需要，使用电动机驱动，其电源应为安全电源。
宠物自动喂食机设计的主要技术关键问题为：饲料的定时投放，料口的开合角度的确定，定时长短的设计，时间设定模块的组合。
关键字：单片机设计计算定时机构目录任务书 (i)摘要 (ii)目录 (iii)1 主轴的设计 (1)2主轴材料的选择 (1)3 主轴加工方法的选择 (1)4 主轴参数计算： (1)5 减速电动机的选择： (4)6 控制系统设计 (5)7 程序编写 (6)设计心得 (28)参考文献 (28)1 主轴的设计在宠物自动喂食机上采用直接由电机带动主轴旋转，控制料口的开启和关闭，由于电机选用的是具有自锁功能的直流减速电机，中间不采用减速装置，简化结构设计，使系统的结构尽量的紧凑。
机电一体化系统设计 课程设计
一、概述机电一体化系统是指在机械与电气领域的融合中，通过智能化、自动化技术手段的应用，实现机械和电气控制及驱动一体化。
机电一体化系统的设计是一个复杂而又重要的课题，涉及到机械、电子、自动控制、传感器、软件等多个领域的知识。
在现代工业生产中，机电一体化系统已经得到广泛应用，因其具有高性能、高效率、高灵活性和可靠性等优点，因此对其设计的研究与应用愈发受到重视。
二、机电一体化系统设计的基本原理1. 机电一体化系统的定义机电一体化系统是指在机械、电子、计算机、自动控制等多个领域知识的基础上，将各种设备或系统组合成一个整体，在保证各子系统之间具有联动性、互补性和协调性的基础上，使之实现协同工作，其目的是提高系统的集成度、稳定性和可靠性，降低能源消耗和材料的浪费。
2. 机电一体化系统设计的基本原理（1）需求分析：根据客户需求以及系统使用环境等，对机电一体化系统的功能和性能进行详细的分析和界定，确定系统的基本要求和指标。
（2）功能设计：在明确了系统的需求后，根据系统的功能和性能要求，进行系统的结构设计、模块设计、软硬件设计等。
（3）控制系统设计：设计和实现机电一体化系统的控制策略，选择合适的传感器、执行器和控制器，并设计相应的控制算法。
（4）通信网络设计：建立合适的通信网络，实现不同设备之间的数据交换和信息传递。
（5）安全性设计：设计系统的安全控制系统，保证系统在运行过程中的安全性。
（6）可靠性设计：考虑系统的故障预防、故障检测和故障诊断手段。
（7）试验验证：通过实验验证，检验系统的各项指标是否符合设计要求。
三、机电一体化系统设计的主要挑战1. 多学科交叉：机电一体化系统设计需要涉及到机械、电子、计算机、自动控制等多个学科的知识，需要具备全面的知识背景和跨学科的综合能力。
2. 复杂性：机电一体化系统设计需要考虑到各种不同的因素，如机械结构、传感器、执行器、控制算法等，使得系统设计变得极为复杂。
3. 故障预防：机电一体化系统工作环境复杂，系统工作稳定性要求高，需要考虑到各种故障可能性，并提出相应的预防措施。
机电一体化系统综合课程设计
机电一体化系统综合课程设计X-Y数控工作台设计说明书学校名称：杭州电子科技大学信息工程学院学生姓名：郑群波周益民朱建伟缪建立专业：机械设计制造及其自动化指导老师：张巨勇、金成柱、季国顺、刘薇二〇一一年一月一、设计目的机电一体化系统综合课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：1.通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。
2.通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式。
3.通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控制驱动方式。
4.培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想。
5.锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。
二、设计任务设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。
该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.02mm，定位精度为0.04mm。
设计参数如下：负载重量G=500N；台面尺寸C×B×H＝240mm×254mm×15mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝550mm×500mm×184mm；最大长度L=678mm；工作台加工范围X=300mm，Y=250mm；工作台最大快移速度为1m/min。
三、总体方案的设计（一）机械传动部件的选择1.导轨副的选用导轨副的种类：1)滚柱交叉导轨副是由两根具有V型滚道的导轨、滚子保持架、圆柱滚子等组成，相互交叉排列的圆柱滚子在经过精密磨削的V型滚道面上作往复运动，可承受各个方向的载荷，实现高精度、平稳的直线运动。
特点：1.滚柱导轨块是一种精密的直线滚动导轨，具有较高的承载能力和较高的刚性，对反复动作、起动、停止往复运动频率较高情况下可减少整机重量和传动机构及动力费用。
机电综合课程设计机床
机电综合课程设计机床一、教学目标本课程旨在通过机床相关知识的学习，使学生掌握机床的基本结构、工作原理和操作方法。
在知识目标方面，要求学生了解机床的发展历程、各类机床的特点及应用范围；掌握机床的主要部件及其功能；了解机床的安全操作规程。
技能目标方面，要求学生能够正确操作机床，进行简单零件的加工；能够根据加工需求选择合适的机床和刀具；具备分析和解决机床常见故障的能力。
情感态度价值观目标方面，培养学生对机床操作的兴趣，增强学生的动手实践能力，提高学生团队协作和安全生产意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机床的基本概念、结构与工作原理，机床的操作与维护，以及机床的安全技术。
具体包括：1. 机床的分类、发展历程及应用领域；2. 机床的主要部件，如床身、主轴、刀架、进给系统等；3. 机床的工作原理及其相互之间的关系；4. 机床的操作方法，包括开机、关机、换刀、调整参数等；5. 机床的维护与保养，如日常检查、润滑、调整等；6. 机床的安全操作规程，如穿戴防护用品、遵守操作规范等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
如：1. 讲授法：用于讲解机床的基本概念、工作原理等理论内容；2. 讨论法：学生针对机床操作技巧、故障分析等问题进行讨论，提高学生的思考能力；3. 案例分析法：通过分析具体机床故障案例，使学生掌握故障诊断与处理的方法；4. 实验法：安排学生动手操作机床，进行实际加工练习，增强学生的实践能力。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1. 教材：选用权威、实用的机床教材，为学生提供系统的理论知识；2. 参考书：提供机床相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3. 多媒体资料：制作机床的结构、操作等视频资料，便于学生直观了解机床的相关知识；4. 实验设备：确保实验课的开展，使学生能够进行实际操作练习。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等几个方面。
机电控制系统设计课程设计
机电控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电控制系统的基本原理和设计方法；2. 学会分析并解决机电控制系统中的常见问题；3. 掌握机电控制系统中传感器、执行器及控制器的选型与应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的机电控制系统；2. 培养实际操作和动手能力，完成系统的搭建与调试；3. 提高团队协作和沟通能力，完成课程设计报告的撰写。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电控制系统的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的创新意识和实践能力，敢于面对挑战；3. 增强学生的责任感，认识到机电控制系统在工程领域的应用价值。
本课程旨在通过机电控制系统设计课程设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力。
针对学生年级特点，注重培养学生的学习兴趣、动手能力和团队合作精神，为未来从事相关工作打下坚实基础。
在教学过程中，关注学生个体差异，充分调动学生的积极性，使学生在课程设计中达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 机电控制系统基本原理- 控制系统概述- 控制系统数学模型- 控制系统性能指标2. 传感器及其应用- 传感器的分类与原理- 常用传感器及其选型- 传感器在控制系统中的应用3. 执行器及其应用- 执行器的分类与原理- 常用执行器及其选型- 执行器在控制系统中的应用4. 控制器设计- 控制器分类及原理- 控制算法及其应用- 控制器参数整定5. 机电控制系统设计实例- 系统需求分析- 系统方案设计- 系统搭建与调试6. 课程设计报告撰写- 设计报告结构与要求- 数据处理与分析- 设计总结与反思教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，确保学生能够循序渐进地掌握机电控制系统设计的方法和技巧。
在教学过程中，结合实例讲解，强化学生对理论知识的理解和应用。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力。
机电一体化系统设计课程设计范本
江西机电职业技术学院毕业设计设计课题___________________________ 系部___________________________ 专业___________________________ 班级___________________________ 姓名___________________________ 学号___________________________ 指导老师___________________________ 任务书发给日期______________________ 预定完成日期________________________课程设计完成的技术文件1.课题的目的和意义 (1)2.课题任务的控制要求 (2)3.PLC外部硬件连接图 (2)4.输入输出点地址分配 (4)5.梯形图程序 (5)5.1符号表 (5)5.2梯形图 (6)6.指令语句表 (12)7.模拟调试的过程和出现问题的分析 (16)7.1系统调试及解决的问题 (16)7.2结果分析 (16)8.调试程序所用的试验设备 (17)9.设计体会 (20)10. 参考文献 (21)自动售货机的模拟控制1.课题的目的和意义PLC的发展与计算机技术、半导体技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展息息相关，这些高新技术的发展推动了PLC的发展，而PLC 得发展又对这些高新技术提出了更高更新的要求，促进了他们的发展。
本次设计就在于结合PLC的种种优点联系实际情况来弥补原有系统的不足，利用PLC控制的自动售货机提高了系统的稳定性，保证了自动售货机能够长期稳定的运行。
自动售货机能够充分补充人力资源的不足，适应消费环境和消费模式的变化，可以更省力，运营时需要的资本少、面积小，有吸引人们购买好奇心的自身性能，可以很好地解决人工费用上升的问题等各项优点。
很多城市的公共场所里面都放置有自动售货机。
出售的商品五花八门,从饮料、零食、香烟、糖果、方便面、照相机等。
《机电系统综合课程设计》任务书(new)
《机电系统综合课程设计》任务书一、课题模块化生产教学系统的控制系统设计二、设计目的通过对模块化生产教学系统（MPS）中单站和两站联网的PLC控制设计，全面了解和掌握PLC控制系统的设计方法，包括电气线路设计、气动回路设计、程序设计、PLC和PLC 之间的通讯、系统调试，同时熟悉触摸屏人机界面和组态软件在PLC控制系统中的应用。
三、使用设备1. 模块化生产教学系统（MPS）；2. 安装WINDOWS操作系统的PC机（配备FXGXWIN、ADP-6、KINGVIEW软件）；3．HITECH PWS 6600C触摸屏；4. PC与PLC、PC与PWS 6600C、PLC与PWS 6600C的通信电缆。
四、设计要求随着现代工业设备自动化程度的提高，愈来愈多的工厂设备将采用PLC、人机界面等自动化器件来控制。
PLC控制具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便及体积小、重量轻等特点，被广泛用于自动化控制的各个领域。
触摸屏产品可以作为设备的操作面板兼显示器使用，触摸屏的触控面板可以被用户自由定义分页和自制控制菜单，灵活地定义各种按钮、设置开关等画面。
LCD显示屏也可以被灵活地定义成各种样式的状态指示灯、仪表显示面板、文字信息提示等画面，在触摸屏人机界面上定义过的输入输出变量将不占用PLC的I/O 点，简化了电气控制系统的结构，提高了设备运行的可靠性。
组态软件是一种构造方便、用于控制设备和过程监控装置（如计算机）之间通信的人机界面软件，被称为“监控和数据采集系统”。
它可以在任何需要的时候把设备的运行现场的信息实时地传送到控制室，为管理人员提供实时和历史数据，优化控制现场作业，提高生产率和产品质量。
因此，人机界面产品在工业控制中获得了广泛应用。
本次设计以苏州瑞思机电公司的MPS系统为对象，学习三菱PLC控制器的使用和联网控制的实现，学习HITECH触摸屏人机界面和“组态王”组态软件的基本应用。
具体要求如下：（一）MPS系统的单站PLC控制设计1. 针对MPS系统单站的任务和控制要求，进行工艺流程分析，画出工艺流程图；2. 确定控制方案，设计电气线路图和气动回路图；3. 应用PLC设计MPS系统单站的控制程序；（1）选择PLC机型和控制方式；（FX2N-48MR，HITECH PWS 6600C触摸屏人机界面）；（2）列出PLC的I/O分配表，画出I/O接线图；（3）根据工艺流程图，绘制顺序功能图；（4）在计算机上应用三菱PLC编程软件（FXGXWIN）绘制梯形图，要求程序可读性好，并进行必要的注释。
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JIANG SU UNIVERSITY
机电系统综合课程设计——模块化生产教学系统的PLC控制系统设计
学院：机械工程学院
班级：机电0801
姓名：
学号： **********
指导教师：毛卫平、薛青
2012年3月
目录
第一章 MPS系统的第2站PLC控制设计
1.1 气动回路图
1.2 PLC的I/O分配表，I/O接线图
1.3 顺序流程图
1.4 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表
1.5 组态王控制画面及说明
第二章 MPS系统的两站联网PLC控制设计（第1站和第2站）
2.1 PLC和PLC之间联网通信的顺序流程图（两站）
2.2 通讯软元件地址表
第三章调试过程中遇到的问题及解决方法
第四章设计的收获和体会
第五章参考资料
附录（程序清单：包括单站及联网主站）
第一章MPS系统的第二站PLC控制设计
结构：
由机械手、横臂、回转台（由交流伺服电机及涡轮蜗杆减速装置驱动）、电感式传感器、开关电源、可编程序控制器、按钮、I/O接口板、通讯接口板、多种类型电磁阀及气缸组成，主要完成将工件从上站搬至下一站。
横缸（伸缩缸）
夹爪（机械手）回转结构
升降缸调理组合
I/O接口板电缆C1
电磁阀组合
控制面板
1．回转机构：回转平台、减速装置—涡轮蜗杆减速器（交流伺服电机驱动）。
将驱动结构与机械手臂连接，实现手臂回转。
2．抓取存放机构：主要由横缸、升降缸、夹爪组成。
完成工件的存取操作加入光纤传感作为工件夹取成功与否检测。
3．I/O接口板：将桌面上的输入与输出信号通过电缆C1与PLC的I/O相连。
4．控制面板：完成设备启动上电等操作。
（具体在按钮上有标签说明）。
1.1气动回路图
图1 第二站气动回路图
1.2PLC的I/O分配表，I/O接线图
图2 PLC的I/O接线图
图3 PLC上电急停原理图
表1 PLC的I/O分配表
1.3 顺序流程图
流程介绍：PLC 上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，等待下站取走，返回M 3 图4 单站顺序功能框图
Y7=1，给电机32000的脉冲，使之顺时针转动
Y6=0,Y11=0，Y0闪烁，电机停止，复位灯灭
给电机500的脉冲使之转到工件位，T5=0.1s
Y5=1，升降缸下降
Y11=1,Y5=0复位灯亮，升降缸缩回
Y1=1，Y2=0,伸缩缸缩回
Y6=1,T0=0.1s,伺服驱动开
Y11=1,复位灯闪烁
Y10=0，Y7=0，Y6=1
Y1=0，Y2=1，Y3=1，Y4=0，伸缩缸伸出，夹抓开, T7=0.5s
Y3=0,Y4=1,T1=2.0s,夹爪抓紧
Y5=1，升降缸下降 夹爪张开，Y3=1，Y4=0
Y1=1，Y2=0，伸缩缸缩回，Y7=1
返回
给电机8000脉冲转到下一站，T7=5.2s Y1=0，Y2=1，伸缩缸伸出
Y5=0，T2=0.4s
若X2=0，返回M9，Y1=1，Y2=0 Y5=0，升降缸下降
给电机8000脉冲，使之返回上一站
1.4 触摸屏控制画面及说明，控制、信息软元件地址表1）进入画面（如下图所示）
图5 进入画面
2)时间设置画面（如下图所示）
图6 时间设置画面
3）报警状态监控画面（如下图所示）
图7 报警状态监控画面4）监视状态监控画面（如下图所示）
图8 监视状态监控画面
5）手动控制画面（如下图所示）
图9 手动控制画面
表2 手动控制画面相关元件地址列表
ST2 输入部分
M14 伸缩缸伸出按钮
M3 伸缩缸缩回按钮
M16 夹爪松开按钮
M10 夹爪夹紧按钮
M9 升降缸下降按钮输出部分
Y1 1Y2 伸缩缸缩回
Y2 2Y1 伸缩缸伸出
Y3 2Y2 夹爪松开
Y4 3Y1 夹爪夹紧
Y5 3Y2 升降缸下降
1.5 组态王控制画面及说明
图10 运行系统界面图
表3 组态王画面相关元件地址列表
输入部分X10 开始
X11 复位
X12 特殊功能按钮X13 自动/手动X14 单站/联网X15 停止
输出部分Y22 开始灯Y11 复位灯Y16 上电Y17 急停
第二章 MPS 系统的两站联网plc 控制设计（第1站和第2站）
2.1 PLC 和PLC 之间联网通信的顺序流程图（两站）
流程介绍：PLC 上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16
为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，等待上站工件到，到后进入下步，摆缸出，推工件缸出（上小工件），摆缸回，吸盘吸气，推缸回，摆缸出，吸盘停止吸气，摆缸回，根据条件换仓，发前站安装完信号，
Y7=1，给电机32000的脉冲，使之顺时针转动 Y6=0,Y11=0，Y0闪烁，电机停止，复位灯灭 给电机500的脉冲使之转到工件位，T5=0.1s Y5=1，升降缸下降
Y11=1,Y5=0复位灯亮，升降缸缩回 Y1=1，Y2=0,伸缩缸缩回 Y6=1,T0=0.1s,伺服驱动开 Y11=1,复位灯闪烁 Y10=0，Y7=0，Y6=1 等待上一站的信息，伸缩缸伸出，夹抓开, T7=0.5s Y3=0,Y4=1,T1=2.0s,夹爪抓紧
Y5=1，升降缸下降 夹爪张开，Y3=1，Y4=0 Y1=1，Y2=0，伸缩缸缩回，Y7=1 返回
给电机8000脉冲转到下一站，T7=5.2s Y1=0，Y2=1，伸缩缸伸出
Y5=0，T2=0.4s
若X2=0，返回M9，Y1=1，Y2=0 Y5=0，升降缸下降 给电机8000脉冲，使之返回上一站
2.2 通讯软元件地址表
图11 从站联网通讯流程图
第三章调试过程中遇到的问题及解决方法
问题1：机器不动作
解决方法：打开气阀通气，调节气压
问题2：气缸停留位置不对
解决方法：重新调节各继电器y对应的动作和传感器的位置
问题3：气缸不推出，元件卡死
解决方法：急停后取出工件重新上料或者将气缸中的气放完
问题4：PLC无法联机
解决方法：检查联网后重新设置PLC参数
问题5：升降缸没有到位传感器提前响应
解决方法：增加延时程序，使得传感器信号保持到摆缸到位为止
问题6：伸缩缸动作过快
解决方法：调节气缸压力阀的压力
问题7：单步动作无法实现
解决方法：另外增加继电器单独实现单步动作，避免影响原程序
问题8：电机转动时有杂音
解决方法：减小转动频率
第四章设计的收获和体会
在为期三个星期的学习中，我学习了PLC程序的设计、触控屏程序和面板的设计、联网程序和组态王面板的设计。
在整个过程中，我们首先了解了设备第二站的机械结构和气控回路，然后，又使用GX-Developer软件进行PLC程序的编写，并进行调试；再次，又用Easy-manage软件进行触控屏面板的设计，监视画面，单动画面，报警画面等等；最后，通过组态王CC-Link把一站和二站连成一体，从而完成了这次的课程设计。
通过此次设计，我们不仅复习了以前所学的PLC编程知识，同时，通过实际应用，我们加深了对PLC编程的理解和掌握，熟悉了各种各样的命令。
在这个过程中，虽然在调试时遇到了种种问题，但是通过大家的合力分析，以及老师的帮忙，最终问题都得以解决。
通过这个过程，我们以积累了相当宝贵的经验，对今后的工作大有益处。
同时，还提高了我们对软件使用的熟练程度，使我们了解到PLC的常见问题和解决办法，对于双控开关的控制，以及对某些指令要同时使用等等。
也让我们明白了PLC的编程技巧和注意事项，例如对于复杂的顺序控制，使用移位指令的优越性等等。
这之后，老师带领我们认识了现在的触摸控制，通过对几种常见的触摸屏例如电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏到表面声波触摸屏等等的介绍，增长了我们的见识，通过对Easy-manage软件的使用，我们掌握了触控屏设计的一些基础步骤，并对触摸屏控制和操作有了新的认识。
然后，我们又在老师的指导下，完成了CC-Link程序设计，实现了两站设备的联网，完成了这次的工业流水线的完整设计，结束了这次很有意义的课程设计。
五、参考资料
1.《机电传动控制》邓星中编华中科技大学社出版
2.《PLC应用开发技术与工程实践》求是科技编著人民邮电出版社
3.《三菱FX/Q系列PLC自学手册》陈忠平编人民邮电出版社
4.《三菱PLC基础与系统设计》刘艳梅编机械工业出版社
5.《MPS-威伦触摸屏使用手册》
6.《触摸屏简介》
7.《CC-Link通讯注解说明》。