工业自动化综合课程设计内容

第一篇：工业自动化综合课程设计内容

课程设计内容

一、课程设计的性质和目的

课程设计是完成教学计划，达到电气工程及其自动化专业工科本科学生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形式，它将使学生在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。

课程设计的具体教学目标是使学生在以下几个方面得到训练和提高： 1．利用所学过的知识，初步分析PLC控制系统的能力；

2．综合运用本专业方向所学知识，构成以PLC为核心，包括过程通道的专用计算机控制系统的能力；

3．PLC控制系统控制软件的设计、编制与调试的能力； 4．PLC控制系统综合调整及性能测试的能力； 5．设计结果分析、总结及撰写技术报告的能力。

二、课程设计内容及学时分配 内容：

1．根据课程设计指导书（在选题里）的系统介绍，说明该系统的工作原理，并抽象画出控制系统结构图，根据被控对象的工作原理绘制其逻辑图。

2．进行简单的参数选择分析。

3．对给定的PLC系统硬件，分析验证选用的合理性。

4．实时控制软件设计、编程与调试。编程语言可根据实际情况选用。5．PLC控制系统集成，包括系统各组成部件的正确连接、配线等； 6．PLC控制系统的调试。

7．撰写课程设计的技术报告，应将课程设计全部分析、设计、调试的结果，进行系统的总结，分章节撰写成文。报告中应书写工整，图表齐全，对调试结果应有分析说明。

三、课程设计教学基本要求

1．课程设计应按统一教学计划安排进行，在教师指导下完成系统分析、构成、软硬件调试及系统调整测试的工作。2．各学生应独立完成系统分析和参数选择以及软件编程工作，并分别按每人编制的软件进行系统调整和测试。在系统集成和调试时。

3．针对所选用的PLC控制系统，课程设计指导教师应为该系统编写课程设计指导书。指导书应包含下述内容：

（1）课程设计的目的要求；

（2）所选用系统的工作原理、组成的概要介绍及已知的条件（如系统组成部件的型号、技术指标或给定的数学描述等）；

（3）系统的技术指标或设计要求；（4）课程设计的具体内容说明；（5）课程设计的具体进行步骤；

（6）对课程设计中关键内容的分析设计说明或举例说明；（7）课程设计总结报告规范和要求；（8）主要的参考资料。

4．在课程设计的教学过程中，指导教师应分阶段对学生完成的工作及所得结果进行检查，只有正确完成本阶段的工作方允许进行下阶段的工作。

四、课程设计选题 智力抢答器的PLC控制

五、本课程设计与其它课程的联系与分工

先修课程：自动控制原理、可编程控制器原理与应用

六、成绩评定

从以下三个方面考核，采取五级评分制。

1、现场考核：考察学生分析问题的能力和软件操作的熟练程度。

2、书面考核：考察课程设计报告的质量。

3、纪律考核：考察学生的组织纪律、出勤情况和工作态度等。

七、建议教材及教学参考书

［1］《可编程控制器原理及应用》.王庭有.国防工业出版社.2008 ［2］《可编程控制器原理及应用》．汪晓光、孙晓瑛．机械工业出版社．2001． ［3］《电气控制与PLC应用》．张桂香.化学工业出版社．2003．

智力抢答器的控制要求：

（1）竞赛抢答器能使6个队同时参加竞赛抢答。

（2）设定裁判队为裁判台，参赛队伍为参赛台。裁判台设有音响和裁判灯，并设有开始按钮SB0和复位按钮SB7，参赛台设有按钮和灯，1-6号参赛台分别对应按钮SB1-SB6及灯EL1-EL6。

（3）比赛规则如下：出题后，各个队伍抢答必须在裁判说出开始并按下按钮SB0后十五秒内抢答，并由数码管显示时间。如果提前抢答，抢答器将发出违规信号。15S时间到，如无队抢答，则抢答器给出时间已到信号，该题目作废。在有队伍抢答的情况下，抢答器发出抢答信号，数码管开始计时显示，并由数码管显示出抢答队伍的队号，抢答队伍必须在30S内答完题目，如果30S内没有答完，则做出超时处理。赛场还设有时间数码显示器和显示抢答到队伍的号数的数码显示器。（4）灯管与音响信号的意思如下：

音响叫+某台灯亮，由某参赛队正常抢答。音响叫+某台灯亮+裁判台灯亮，某参赛队违规。音响叫+裁判台灯亮，无人抢答或答题超时。

（5）在某一个题目结束后，裁判员按下裁判台上的复位按钮SB7，抢答器恢复原来的状态，为下一轮抢答做好准备。

座位

裁判台

参赛台1

参赛台2

参赛台3

参赛台4

参赛台5

参赛台6 按钮

SB0，SB7

SB1

SB2

SB3

SB4

SB5

SB6 指示灯

BL0

BL1

BL2

BL3

BL4

BL5

BL6 音响

有

无

无

无

无

无

无 显示器

两个

无

无

无

无

无

无

第二篇：自动化课程设计心得

自动化课程设计心得

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对实际工作能力的具体训练和考察过程.随着暖通科学技术发展的日新日异，暖通自动化控制已经成为当今较为前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此在我们学习暖通书面知识的同时，我们更应该加强实际中的知识的应用。

在刘老师的指导下，我顺利的完成了本次建筑设备自动化课程设计中规定的内容，收获颇多，感触很深。通过课程设计，掌握了什么是系统原理，系统设计工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了系统设计总流程框图，了解了系统设计的生成过程、构造工具及其相关的技术，对课本上的知识有了更深的理解，课本上的知识是机械的，表面的。通过把该课程设计的内容，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，对系统原理有更深的理解。这次课程设计，也使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，比如有时候被一些小的，细的问题挡住前进的步伐，让我总是为了解决一个小问题而花费很长的时间。最后还要查阅其他的书籍才能找出解决的办法。并且我在做设计的过程中发现有很多东西，也知道拉自己的不足之处，知道自己对以前所学

过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。本次课程设计结合了我们以前学过的专业知识和自控知识，很大程度上加深了我们对其他课程的了解。也运用到了我们专业有关的软件，使我们在操作专业软件上更加顺手了。作为一名大学生，掌握一门或几门专业制图软件同样是必不可少的，本次课程设计中要求用 auto CAD制图。用cad制图方便简洁，易修改，速度快，我的设计，都是在cad上设计出来的。能够轻松的操作专业软件是我们以后找工作的一大优势。

我们这次课程设计的时间大约只用了一个星期，其中不乏刘老师对我们的辛勤指导，还有重要的一点就是团结。我们课程设计采用分组合作的形式，组间成员亲密无间的合作对这次课程设计的顺利完成起到了至关重要的作用。这就需要我们有团队精神，正所谓“众人拾柴火焰高”，我们便能达到我们的目标。

我很高兴本次自动化课程设计在老师的指导下顺利的完成，也很感谢我们组员之间默契的配合，通过大家的努力，终于得有收获。最后，感谢刘老师这一个学期以来对我们的关心和帮助，在你的辛勤教诲下，我们更加有信心去应对专业方面的各种挑战，为自己赢得更好的未来。

2012年09月8日

第三篇：工业工程课程设计

2011级工程硕士《工业工程课程设计》安排

1.2012年4月9日入厂，5月20号中期检查，6月20考评。

2.分组实施，每小组3名学生，海鸥卫浴4组，广日电梯4组，每小组自己安排1名组长。

3.每组配备一名企业导师，企业工管科等其他相关部门高层管理人员加以协助。

4.每个学生要明确自己项目任务、项目目标、工作职责，严禁搭便车与浑水摸鱼。

5.课程设计过程，多温习一下工业工程相关理论知识，在课程设计过程注意培养工业工程意识，注重程序分析、作业分析、动作分析、作业测定、工作设计与分析、生产线诊断与平衡、质量控制等方面技能的运用，当然不限于基础工业工程内容。

6.每组学生每周至少1次深入企业，去之前做好书面计划，并将书面计划至少提前1天发给企业导师、工硕中心（bmme@scut.edu.cn）、校内导师（杨雷yangl@scut.edu.cn；余建军yujj@scut.edu.cn），每次从企业返回后完成书面总结，并于当天或者次日发给企业导师、工硕中心、校内导师，每两周至少召开1次汇报交流会议。

7.于4月15号前完成并提交课题研究计划，包括：研究内容、具体达成目标、实施计划、小组分工、调研计划、阶段成果、总成果等，分别发给林总、企业导师、工硕中心、校内导师。

8.采取过程考核与结果考核相结合、企业导师与校内导师相结合的方式，企业导师占60%，校内导师占40%，其中，平时成绩占30%，中期检查占30%，最终考核占40%。

9.实施奖励与处罚措施，优秀学生拟推荐汇达丰企业奖学金，不合格学生必须重修。

10.结合企业实际进行选题，项目实施过程注重该成果的最终实施可行性，6月17号前完成实习报告，在报告中需要阐述该成果具体如何实施与贯彻。

11.每次结伴坐公共交通前往企业，留好票据，实报实销。

12.每次去企业严格按照企业作息时间，不得迟到，不得早退，遵守企业规章制度，万一需要请假，必须分别向企业导师、工硕中心、校内导师请假。

13.注意保守商业秘密。

14.注意人身安全，注意穿戴，遵守纪律，尊敬企业各类人员，礼貌待人，热情大方，不要大声喧哗，随时记得自己是新世纪研究生，保持华南理工大学良好形象。

第四篇：课程设计内容

《计算机组成原理》课程设计内容

设计并仿真实现一台N位（N可自选8位，16位或32位）模型机系统，同时用所设计的指令通过一小段程序来验证所设计系统功能的正确性

一． 系统设计要求：

1．指令系统

功能要求：

至少五类指令各一条

其中：算术运算类指令 1条

逻辑运算类指令 1 条

数据传送类指令 1条

转移类指令 1条

停机指令1 条

注：要求含三种以上寻址方式（含三种）

2．数据通路

总线方式

3．控制实现方式

采用微程序方式实现控制。

二.系统验证要求：

1．各指令功能仿真正确

2．用所设计的指令编一小段程序并进行功能仿真验证所设计的模型机系统的正确性。

第五篇：实现综合自动化是氧化铝工业的发展趋势

实现综合自动化是氧化铝工业的发展趋势

【本文作者龙凤翔先生，沈阳铝镁设计研究院教授级高工】

关键词：流程工业 综合自动化 先进控制 氧化铝工业

引言

流程工业是对生产过程为连续或半连续的工业企业的总称。氧化铝生产是连续过程，属典型的流程工业。它不仅对流程中各工序本身有实现自动控制的需求，而且与其上下游工序的物流在质与量等方面都有直接的关联，所以还必须从整个生产流程的全局，统筹对各工序的控制需求和信息交换需求进行优化。

我国氧化铝工业受资源限制，大多不能简单地采用国外普遍应用的拜耳法工艺。因此，不能直接套用国外已成功应用的相关自控技术，更不可能依靠国外开发适合我国氧化铝生产工艺的自控技术，而只能靠我们自己。

加入WTO后，我国铝厂必须从氧化铝的产量、质量、能耗、劳动生产率、经营成本、环境保护等方面提升其竞争力，实现自动化是重要途径之一。但目前我国氧化铝生产自动化水平较低，迫切需要采用工业自动化高新技术成果，提升我国氧化铝生产的自动化水平。

一 现状与差距

我国氧化铝工业大部分以高铝、高硅、低铁、难溶出的一水硬铝石为原料，采用碱石灰烧结法和混联法工艺。与国外采用三水软铝石为原料的拜耳法工艺相比，不利于信号检测和实现自动化。这主要因为工艺流程更为复杂(混联法工艺中还有3处物流交叉)，对上下游工艺的衔接质量的要求更高，且能耗高、结疤严重，使自动检测和控制的难度加大。

我国氧化铝生产应用过程控制技术起步于20世纪80年代。近20年来，各厂已经做了大量的工作。在信号检测方面，山东和郑州铝厂采用中子活化分析仪进行生料浆组分的在线分析；山西铝厂采用从匈牙利引进的铝酸钠溶液在线分析仪对蒸发母液进行检测；山东、中州铝厂采用红外测温技术对大窑烧成带温度进行检测；郑州铝厂采用摄像仪和温度图像分析技术，检测大窑烧成带温度并了解结圈状况；各厂均已大量采用放射线密度计、雷达物位计、超声料位计、放射线料位计等非接触式检测仪表。在控制方面，通过采用DCS，对大窑、石灰炉、溶出、分解、蒸发、焙烧等主要工序实现了常规控制；PLC的应用较为普遍。在信息集成方面，郑铝和贵铝已走出了一大步；采用拜耳法工艺的平果铝厂，通过引进5家公司的自动化技术，已达到较高的自动化水平。

但是，与国外先进水平相比，目前我国氧化铝厂在自动化方面仍存在较大的差距，这主要表现在以下3个方面：

(1)检测水平亟待提高

由于氧化铝生产流程中的很多检测点具有高温、高压、易结疤、易磨损、强腐蚀等特点，要求某些在线仪表能在恶劣的使用环境下长期可靠地运行，其中有的参数测量可以通过引进仪表来解决，有的可以通过非接触式测量仪表进行检测，有的可以采用软测量技术，如大窑烧成带温度、蒸发母液浓度等的检测。对于那些早期建设的项目，很多仪表需要更新换代。有些在当时尚无法检测的参数，如今已能实现。

现场总线技术在数字化、智能化、抗干扰、信息集成化等方面具有很大的优势，在国内化工、石油、钢铁、热电等领域已有不少成功应用的先例，而在氧化铝行业还未见其应用。

(2)DCS应用中尚未实现过程优化

某些工序尽管采用了功能强大的DCS，但是应用软件的开发水平还较低，一般只是按供货厂家提供的软件平台完成组态和简单的PID调节，实现常规监控，谈不上过程优化，更谈不上本工序与上下游工序的优化衔接。因此迫切需要应用先进控制技术，对多变量强耦合系统开发数学模型，研制高水平的应用软件。

(3)没有建立全生产过程的执行系统(MES)

目前国内氧化铝厂虽在某些工序实现了自动控制，但多是自成系统，形成若干个自动化孤岛。特别是不同工序采用不同厂家的主控设备时，受当时技术的局限，在参数控制和信息方面，“彼此不相往来”。与此同时，生产过程的信息管理，也仅限于本工序有限的信息，缺乏对整个生产流程实现物料控制、成本控制、质量控制、设备监控等进行优化调度和科学决策的信息基础，更缺乏行之有效的分析手段。有的厂虽然从硬件角度讲已经建成了MES系统，但因缺少基础信息和分析手段，远远没有二 实现综合自动化所需的基本条件已经具备

目前，我国氧化铝工业的产量、质量已成为制约生产发展的瓶颈；加入WTO后，我国的氧化铝工业在成本方面也将成为突出问题。因此，当务之急是把氧化铝生产综合自动化提到重要位置，以提升我国氧化铝工业的竞争力。

实现综合自动化所需的硬件条件已经具备。无论是进口的还是国产的DCS，都能为综合自动化提供可靠的硬件平台。大部分检测仪表都可以现购解决，不能直接检测的参数还可以通过软测量技术解决。与自动控制相配套的电气设备如变频调速装置等都是成熟可靠的。

DCS的软件平台功能强大，各种应用软件开发工具、网络技术与设备都很完备，可随意选择。

剩下的问题就是采用先进控制策略开发高性能的应用软件。对于先进控制，目前尚无准确完整的定义，但其特点和实际应用价值已为业内所瞩目。

传统的处理单变量的控制技术，不能满足多变量强耦合的复杂过程对控制和优化的要求。20世纪80年代末，以多变量预测控制与优化控制为主要特征的先进控制技术，首先在石油、化工、钢铁等行业得到了广泛应用。90年代，以多变量解耦、推断控制和预估、多变量约束控制、预测控制、人工神经元网络控制等先进控制技术为代表，实现了过程优化控制；在此基础上，将生产调度、计划优化、经营管理与决策纳入进来，形成了综合自动化。

与传统的 PID控制不同，先进控制是一种基于模型和知识的控制策略，它以现代控制理论和人工智能为基础，在常规控制之上建立动态协调约束控制，以适应实际生产过程的动态特性，如模型预测、推断控制、智能控制、模糊控制、无模型自适应控制等。对于氧化铝生产过程中的大时滞、多变量强耦合、被控变量与控制变量存在各种约束等工况，先进控制可以在该领域大显身手，解决常规控制所无法解决的问题。

实施了过程控制软件后，下一步就是在此基础上建立计算机网络，利用基础信息建立相关的管理信息系统。该系统不仅具备常规的信息处理能力，还应该具备对整个生产过程和管理等的分析决策能力，这就形成了整个氧化铝生产综合自动化系统。

三 实施策略

实施综合自动化的基本原则是“效益驱动”，指导方针是“先下后上、先易后难、重点突破”。

工作的出发点和落脚点，都应该是获取最大的经济效益，即解决目前存在的问题，使之在产量、质量、成本等方面，都能产生明显的效果，这就是“效益驱动”。“先下后上”是指在组成的综合自动化计算机网络拓扑结构中，应先从最下层的现场信号检测开始，进而实施现场过程控制系统，使处于上层的生产执行系统能够获取足够的、可靠的、自动生成的基础信息。否则MES成了空中楼阁，不能创造经济效益。“先易后难”是指在诸多现场控制子系统中，应根据本厂的实际基础条件，选择那些经过短期努力就能完成并见效的子项，先行实施，积累经验，为以后攻克较难的子项奠定技术基础。“重点突破”是指那些在整个流程中卡脖子的重要工序，应尽早投入人力、物力进行攻关，使整个系统的效益更为明显。

在实施生产自动化系统过程中，必将涉及到原有设备甚至局部系统的改造，如取消一些易结疤流程中的阀门，改为变频调速系统；对于大型专用设备的故障检测，需要安装必要的传感器或监控装置；增加对电、水、汽、压缩空气等计量的装置，等等。在实施MES过程中，除实施好生产自动化系统之外，还必然涉及上下左右各部门之间的信息交换、管理与决策的优化，甚至涉及到现有各部门的设置和职责。以上这些，都需要厂领导加以组织、协调、统筹运作。

四 结语

综上所述，综合自动化是提升我国氧化铝工业竞争力的重要途径。目前我国氧化铝工业的自动化水平较低，亟待以先进控制技术实施改造。国家计委已批准在山西铝厂实施“氧化铝生产过程综合自动化技术产业化示范工程”。相信，通过多方的密切合作，该项目定能取得成功，为推动氧化铝工业的技术进步，为先进控制技术在我国氧化铝工业中的推广应用，起到示范作用。发挥其作用。