《电气控制技术》课程设计说明书
病床呼叫系统设计
院、部：电气与信息工程学院
学生姓名：谭唯
指导教师：陈艳职称教授
专业：自动化
班级：1304
学号：1330740420
完成时间：2016年5月
湖南工学院电气控制技术课程设计课题任务书学院：电气与信息工程学院专业：自动化
指导教师陈艳学生姓名谭唯课题名称病床呼叫系统设计
内容及任务
一、目标
设计一个基于PLC的病床呼叫系统。
二、任务
根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括：
1. 设计该系统电气控制硬件系统；
2．PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配；
3．选择电器元件，编制元件目录表；
4．设计该系统PLC控制梯形图；
5．用计算机绘制PLC控制电路图；
6．进行系统仿真测试，实现病床呼叫系统的控制要求；
7．编写设计说明书。
三、要求
1．共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。
2．设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。
3．每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s 内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。
4．在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。
5．一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方被重置。
主要参考资料[1]史国生主编，电气控制与可编程控制器技术［M］。北京：化学工业出版社，2012。
[2]于广庆主编，可编程控制器原理及系统设计［M］。北京：清华大学出版社，2004。
[3] 吴启红主编，变频器、可编程控制器及触摸屏综合应用技术实操指导书（第二版）［M］。北京：机械工业出版社，2010。
[4] 史国生，鞠勇。电气控制与可编程控制器技术实训教程［M］。北京：化学工业出版社，2010。
[5] 于晓云，许连阁。可编程控制技术应用—项目化教程［M］。北京：化学工业出版社，2011。
[6] 廖常初。PLC编程及应用[M]。北京：机械工业出版社，2005年。
[7] 胡学林。可编程控制器应用技术[M]。北京：高等教育出版社，2001年。
[8] 三菱FX系列可编程序控制器编程手册[M]。三菱公司编，2001年。
[9] 三菱可编程序控制器应用101例[M]。三菱公司编, 1994年。
[10] 史宜巧，孙业明，景绍学。PLC技术及应用项目教程［M］。北京：机械工业出版社，2009。
教
研
室
意
见
教研室主任：（签字）
年月日
为了探讨病床呼叫系统的问题，文中从可编程控制器（PLC）的引用出发，采用三菱FX2N系列PLC控制3个病房，12个病床紧急呼叫按钮的响应。根据系统的控制要求，主要从I/O地址的分配，PLC型号的选择，PLC系统硬件原理图，系统软件流程图，梯形图的设计以及现场调试等方面进行了详细的阐述，提出一种以PLC为核心的智能化病床紧急呼叫系统，全面建立起了一个用PLC来解决实际问题的系统模型。系统可以实现对医院病床的智能化管理，能实现呼叫，报警以及LED灯显示等功能。
通过硬、软件系统的联调、测试，病床紧急呼叫系统的功能和性能指标完全符合设计任务书的要求。而且设计的系统具有应用范围广、操作简单、可靠性高等优点，具有一定的推广价值。
关键词：病床紧急呼叫系统；可编程控制器；智能化
1 引言 (1)
1.1 国内外的概况及发展趋势 (1)
1.2 发展瓶颈 (1)
1.3 课题研究的目的和意义 (1)
2 总体方案的选择 (3)
2.1 控制方式的选择 (3)
2.2 信号检测装置的选择 (3)
2.3 工作方式的选择 (4)
2.4 显示方式的选择 (4)
2.5 保护措施的选择 (5)
2.6 控制线路电源的选择 (5)
3 PLC控制系统设计 (6)
3.1 系统硬件配置及组成原理 (6)
3.2 系统输入输出点分析 (6)
3.3 PLC选型 (7)
3.3.1 机型选择 (7)
3.3.2 输入输出模块选择 (7)
3.3.3 存储器容量选择 (7)
3.4 系统变量定义及I/O地址分配 (8)
3.5 PLC控制电路设计 (9)
3.6 主要参数计算及元器件选择 (10)
3.7 控制系统程序流程图设计 (11)
3.8 控制系统程序时序图设计 (11)
3.9 PLC控制程序设计 (12)
4 系统调试及结果分析 (13)
4.1 系统现场调试 (13)
4.1.1 GX Developer简介 (13)
4.1.2 操作步骤 (13)
4.2 结果分析 (13)
5 设计总结 (15)
参考文献 (16)
致谢 (17)
附录A 元器件清单 (18)
附录B 程序清单 (19)
1 引言
1.1 国内外的概况及发展趋势
PLC自问世以来，经过几十年的发展，在西方一些发达国家已成为重要的产业之一，从研制、开发、生产到应用，已经形成一个完整的工业体系。而我国PLC 的发展却有所不同，虽然已经经过了多年的发展，但由于起步晚，基础低，只能从国外成套设备的引进、进而消化移植、合资生产到广泛应用，生产的PLC规模比较小，其适用范围也比较窄，精度不高，可靠性不强，所以国内PLC应用市场仍然是以国外产品为主。
随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。在产品规模方面，高速度、大容量、技术完善的大型PLC得到了迅猛的发展，逐渐向通信网络化，模块化、智能化迈进；在编程语言和编程工具上，多种编程语言的并存、互补与发展已经成为PLC软件进步的一种趋势，逐渐实现工业技术的规范化和标准化。另外，各PLC制造商之间也在协商指定通用的通信标准，以构成更大的网络系统。如今，PLC已经成为了工业领域不可缺少的控制装置。
1.2 发展瓶颈
针对我国PLC的发展所面临的问题进行探讨，我国PLC的起步出现在改革开放之后，相比于欧洲一些发达国家，已是相当的落后。在近几年的发展中，虽有所改善，但任面临许多问题。第一，在技术层面上，在国际上PLC迅速发展的形势下，我国还没有具有自主知识产权，能够参与国际竞争的PLC产品，原因主要在于我国的整个基础工业还有一定差距，如芯片制造、模具加工等方面限制了我们的发展；第二，在竞争层面上，现在95%的国内市场由外国的PLC产品所占领，中、大型PLC中，几乎全部由国外几大公司垄断，随着我国使用PLC领域的不断扩大，市场越来越大，没有自主知识产权的产品，在经济竞争中就只能处于被动；第三，在市场秩序层面上，随着我国改革开放的不断深入，特别是加入WTO后，我国巨大的市场份额极大的吸引了国外的大公司，给我国的PLC经销商带来了极大的竞争，这些无序的竞争为国际大公司分而治之、获取稳定的高额利润创造条件。
1.3 课题研究的目的和意义
在这个瞬息万变，竞争激烈的时代，选择一个优越的工具往往能提升企业在这个市场上的竞争力。病床呼叫系统是一种应用于医院病房、养老院等地方，用
来联系沟通医护人员和病人的专用呼叫系统，是提高医院护理水平的必备设备，其优劣直接关系到病员的安危，历来受到各大医院的普遍重视。它追求及时、准确可靠、简便可行、利于推广的特点，而且要具有呼叫，振铃，显示等功能的设计要求。对于本课题的设计就显得非常具有现实意义了。
2 总体方案的选择
2.1 控制方式的选择
（1）单片机控制：采用8051单片机控制病床呼叫系统。其本身是比较经济实惠，成本相对较低的，但基于单片机本身的接口有限，需要外加作地址锁存的三态锁存器和译码器才能构成最基本的微机电路，若要实现病床呼叫系统的设计，就需要有更多接口电路与之匹配，这样就会让电路复杂化，而且不通用，抗干扰能力也比较差，很难形成一个真正的产品。
（2）继电器控制：采用硬件接线电路控制病床呼叫系统。利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。而接触器控制主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，其主要控制对象是电动，对于本课题不太适用。
（3）微机控制：微机控制方式对外部环境具有低灵敏性，抗干扰性能好，可靠性高，具有很高的柔性，在不需要改动硬件的情况下，可以通过软件改变系统的功能，而且能实现多系统的协调工作及多任务的共同执行，实现复杂的控制。但其微机的精度引入有误差，高性能控制算法的工程实现较复杂，不利用经济合理的设计要求。
（4）PLC控制：PLC控制方式属于存储程序控制，通过存放在存储器内的程序来实现，若要对控制功能作必要修改，只需改变控制程序即可，实现了控制的软件化。在当今工业领域中，PLC是使用最广泛的一种新型自动控制装置，具有高可靠性，强抗干扰能力，编程语言简单易学，适用性强以及调试维修方便等优点。
上述的几种控制方式都能实现病床呼叫系统的控制，但从经济性，功能性，实用性，安全性的设计原则出发，PLC控制是最合理的控制方式。
2.2 信号检测装置的选择
（1）速度检测装置一般应用于机械联接的物体时，通过旋转角位置不同，产生过零脉冲数和正弦波信号的相位角的组合来检测转速。本课题对速度的要求不高，可以不考虑其装置的选择。
（2）温度检测装置是一种用来检测某物体或环境温度的装置，对于本课题，根本不涉及到此物理量的变化,可以不考虑其装置的选择。
（3）位置检测装置由检测元件和信号处理装置组成，是数控机床伺服系统的
重要组成部分，其通过检测长度，角度，位移等信息，并发出反馈信号，构成闭环控制，具有精度高，抗干扰性能好的特点。
病床呼叫系统是将病人所处病房病床号反映给护士站，然后护士站才能给出相应的响应，这是一个根据位置信息从而判断病人有无需求的实现。这样就需要安装一个位置检测装置来检测病人的病房病床号，从而使病人能够得到及时的护理。
2.3 工作方式的选择
工作方式的类型主要有手动控制工作方式、半自动控制工作方式和自动控制工作方式。
（1）手动控制工作方式：手动模式下，用户可根据控制柜操作面板上的按钮指示手动控制现场设备。
（2）半自动控制工作方式：可以设置循环，但需一步一步的按下按钮，才能实现控制要求。
（3）自动控制工作方式：自动模式下，通过程序的逻辑运算，输出中间继电器于接点信号，驱动设备的控制单元，达到控制目的。对操作人员的技术要求较低，而且系统运行安全可靠，维护方便，成本也较低。
就医院的重要性而言，采用自动控制工作方式是非常重要的。因病人的素质各异，若采用手动或半自动的控制，这样较为复杂的操作，对病人的紧急呼叫就会造成阻碍影响。从这方面考虑，就需要设计一个极为简单的操作（例如按按钮）来提示护士，病人在紧急呼叫。这样，自动控制的工作方式在设计中应当首选。
2.4 显示方式的选择
病床呼叫系统的输出响应需要显示病人呼叫的具体位置，其显示方式有四种，分别为指示灯，LCD，LED以及触摸屏显示。
（1）指示灯显示：指示灯的电阻极大，使电路中的电流极小，当达不到额定电压的时候就不能亮，而且一般情况下这种指示灯内有一个电容。这种指示灯体积较大，对电压电流的要求很高，实用性不高，也不经济，对于本课题的研究对象不太适用。
（2）LCD显示：LCD显示器是一种新型的显示器，在生活当中已经有了广泛的应用，但其结构非常复杂，硬件外部接线也比较复杂，驱动程序也比较繁琐，在病床呼叫这种小型系统中，没有必要考虑成本较高的LCD显示器。
（3）LED显示：LED（发光二极管）是一种低成本，对电压电流要求不高，同时能具备具有简单要求的显示，在很多简单的场合应用广泛，例如病床呼叫系统。
（4）触摸屏显示：触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，其功能强大，性能好，但病床呼叫系统的设计要求并不需要如此强大功能的显示装置。
设计要求中有床头指示灯，病房门口闪烁灯，护士站闪烁灯的显示，而且结合现有的实验器材，根据经济合理，性能合理的原则，即在设计中采用LED来显示床头指示灯，病房门口闪烁灯和护士站闪烁灯，关于护士站的报警信号用蜂鸣器来提示。
2.5 保护措施的选择
整个系统的正常运行离不开保护装置的保驾护航，在外部电源AC220V及开关电源DC24V的变压线路中，需在变压器一次侧加装电流型保护装置，以防止因短路故障造成变压器烧坏，在控制电路设计中，为了使输出线圈能持续得电，需要在按钮上并联接触器自锁，形成具有失压保护的电压型保护装置。另外，在输出LED显示上，发光二极管的额定电压很小，而PLC的开关电源为DC24V，若直接串联在发光二极管上，发光二极管承受不了如此高的高电压，会马上击穿烧毁，必须在发光二极管后加上一个限流电阻，形成具有过电压保护的电压型保护装置。
2.6 控制线路电源的选择
提供给PLC的工作电源即有，外部输入电源以及内部开关电源。外部输入电源主要来自三相四线制经变压器降压得到的AC220V，内部开关电源为DC24V,经变压器降压，整流，滤波以及稳压得到。电源线路如图1所示。
图1 电源线路
3 PLC控制系统设计
3.1 系统硬件配置及组成原理
病床呼叫系统硬件配置主体为PLC，输入部分为各病床的呼叫按钮以及护士站的处理按钮，其输出部分为病房的床头指示灯，门口LED闪烁灯和护士站的LED闪烁灯，蜂鸣器报警，系统总体上的组成框图如图2所示。在系统程序控制下，PLC顺序读入输入端口各呼叫源的状态，并且不断地循环扫描。一旦有病人按下呼叫按钮，PLC立即响应，通过设置的程序实现对系统的控制，从而点亮病床床头指示灯，病房门口闪烁灯，护士站的闪烁指示灯和发出报警信号。当护士站的护士人员发现有病人呼叫，会立即按下处理按钮作出应答，取消LED灯的闪烁和警报，迅速为病人提供最佳服务。
图2 系统组成框图
3.2 系统输入输出点分析
根据课程设计要求，基于PLC控制病床呼叫系统，还需满足实验室设备的要求，设定的输入点数为15个，输出点数为16个，并且所有的输入点和输出点都是直流的。各病床的紧急呼叫和重置按钮用一个按钮，护士站的处理完毕按钮设定三个按钮分别来控制三个病房里所对应的四个病床；病房门口闪烁灯和对应护士站闪烁灯采用一个LED灯来显示，所有报警铃声均用一个蜂鸣器。病床呼叫系统的输入输出信号统计表如表1所示。
表1 病床呼叫系统的输入输出信号统计表
输入点输出点
名称数量(个) 名称数量(个)
病床呼叫按钮（重置按钮） 12 病床指示灯（恒亮） 12
护士站病房指示灯处理按钮 3 病房门口闪烁灯（护士站闪烁灯） 3
护士站报警蜂鸣器 1
总计 15 总计 16
3.3 PLC选型
3.3.1 机型选择
在结构选择方面，PLC主要有整体式和模块式两种结构型式，病床呼叫系统是一种在工艺过程较为固定的小型控制系统，基于体积相对较小，成本不高，经济划算等优点，采用整体式PLC作为系统的控制器。在功能选择方面，一般低档型PLC本身就具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于病床呼叫系统这种以开关量控制的设备就可以满足要求。
3.3.2 输入输出模块选择
（1）输入模块主要是指电源输入，病房的设计范围是固定的，传输距离短，线损不严重，即可以直接选用DC24V供电，以满足PLC工作的正常电压。
（2）输出模块有继电器输出，双向晶闸管输出和晶体管输出三种输出方式。
1）继电器输出通常应用于自动控制电路中，是一种用弱电控制强电的自动开关，它可以驱动AC24V负载和DC24V负载，没有极性要求；但继电器输出的响应时间也比较慢，因此，在要求快速响应的场合不适合使用此种类型的电路输出形式。
2）双向晶闸管输出只能驱动交流负载，响应速度也比继电器输出电路形式要快，寿命要长。但驱动能力要比继电器输出的要小，允许负载电压一般为AC85V～242V；
3）晶体管输出相比于继电器输出响应快，适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。但晶体管输出的外接电源只能是直接电源，这在实际应用中就会受到局限。另外，晶体管输出驱动能力也要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为0.2A～0.5A。
在实际应用中，大部分的电器都是使用交流电，对于晶体管输出，它由于外接电源只能是直流电源的这一局限性，就不宜采用晶体管输出来作为输出模块得选择。对于双向晶闸管输出，驱动能力要比继电器输出的要小，而且其允许所带负载只能为交流负载，那么所导致PLC的内部就不能正常工作，这样双向晶闸管输出也不宜采用。继电器输出可以驱动AC24V负载和DC24V负载，而且没有极性要求，对于病床呼叫系统这种对响应时间没有极高要求的系统，可以采用继电器输出来作为输出模块的选择。
3.3.3 存储器容量选择
存储器容量是PLC本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量，为了设计选
型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。设计的系统中只含有开关量，不含有模拟量，即以开关量输入输出点数为参考量对系统的存储器容量进行经验值估算。估算公式如下：
总存储字数=（开关量输入点数+开关量输出点数）×10
以输入输出点分析的点数为依据，总存储字数为310，为了考虑其可能有的扩展模块，需要再多考虑存储器字数的25%的余量，才能作为存储器容量的选择。
通过分析紧急病床呼叫系统的工作原理和系统流程，确定了PLC控制系统应具备的全部功能和控制范围，从以上三点的分析，可以采用三菱FX2N系列的PLC。从机型的选择、系统输入输出点、输入输出模块分析以及存储器容量的估算这几大指标考量，控制系统选用输入输出点均为16点的FX2N-32MR型号的PLC。
3.4 系统变量定义及I/O地址分配
为了使设计的程序能够与硬件系统进行联接，需对程序设计的变量进行定义并给出地址分配。系统变量定义及I/O地址分配表如表2所示。
表2系统变量定义及I/O地址分配表
输入信号输出信号
信号名称编号代号说明信号名称编号代号说明
第一病房1-1病床紧急
（重置）按钮
X000 SB1
常开
触点
1-1床头紧急
指示灯1
病
房
门
口
闪
烁
灯
Y000 LED1 LED灯1-2病床紧急
（重置）按钮
X001 SB2
常开
触点
1-2床头紧急
指示灯
Y001 LED2 LED灯1-3病床紧急
（重置）按钮
X002 SB3
常开
触点
1-3床头紧急
指示灯
Y002 LED3 LED灯1-4病床紧急
（重置）按钮
X003 SB4
常开
触点
1-4床头紧急
指示灯
Y003 LED4 LED灯
第二病房2-1病床紧急
（重置）按钮
X004 SB5
常开
触点
2-1床头紧急
指示灯2
病
房
门
口
闪
烁
灯
Y004 LED5 LED灯2-2病床紧急
（重置）按钮
X005 SB6
常开
触点
2-2床头紧急
指示灯
Y005 LED6 LED灯2-3病床紧急
（重置）按钮
X006 SB7
常开
触点
2-3床头紧急
指示灯
Y006 LED7 LED灯2-4病床紧急
（重置）按钮
X007 SB8
常开
触点
2-4床头紧急
指示灯
Y007 LED8 LED灯
续表2
输入信号输出信号
信号名称编号代号说明信号说明编号代号说明
第三病房3-1病床紧急
（重置）按钮
X010 SB9
常开
触点
3-1床头紧急
指示灯3
病
房
门
口
闪
烁
灯
Y010 LED9 LED灯3-2病床紧急
（重置）按钮
X011 SB10
常开
触点
3-2床头紧急
指示灯
Y011 LED10 LED灯3-3病床紧急
（重置）按钮
X012 SB11
常开
触点
3-3床头紧急
指示灯
Y012 LED11 LED灯3-4病床紧急
（重置）按钮
X013 SB12
常开
触点
3-4床头紧急
指示灯
Y013 LED12 LED灯
护士站1病房护士站
处理按钮
X014 SB13
常闭
触点
护士站闪烁灯及
1病房门口闪烁灯
Y014
LED13
LED14
LED灯2病房护士站
处理按钮
X015 SB14
常闭
触点
护士站闪烁灯及
2病房门口闪烁灯
Y015
LED15
LED16
LED灯3病房护士站
处理按钮
X016 SB15
常闭
触点
护士站闪烁灯及
3病房门口闪烁灯
Y016
LED17
LED18
LED灯
护士站紧急呼叫
报警
Y017 HA 蜂鸣器
3.5 PLC控制电路设计
根据系统的设计要求，PLC控制电路如图3所示。硬件系统的外部输入电源通过L、N点输入，输入端X0～X16外接呼叫按钮，因为外接按钮的电位相同，所以将所有按钮并联在一起，输出端Y0～Y17外接发光二极管LED1～LED18，但开关电源DC24V电压过高，为了保证发光二极管能正常显示，需串联限流电阻R1～R18。
图3 控制电路
3.6 主要参数计算及元器件选择
在电源电路中，为了保证变压器能正常工作不被烧毁，需在其一、二侧装设保护装置，变压线路中主要是低压断路器以及熔断器的保护，同时变压器也需要选择合适的变压比。在控制电路中，发光二极管、限流电阻的阻值大小以及蜂鸣器三者也要合理选择，选型原则是： （1）低压断路器的选择
1）额定电压和额定电流选择：大于或等于电路的正常工作电压和电流。 2）热脱扣器动作电流选择：与所控制的电动机或负载额定电流一致。 3）电磁脱扣器的瞬时动作整定电流：一般负载：pk op I I )2~7.1(=或N op I I 6≥ DZ5系列塑料外壳式断路器适用于交流50HZ 、380V 、额定电流0.15～50A 的电路中，配电网络中用来分配电能和作线路及电源设备的过载和短路保护之用，亦可作为线路的不频繁转换之用。DZ5-20型号的额定电压为AC 380V ，额定电流20A ，脱扣器整定电流在配电中选用15A ，对于线路中正常工作电压电流的要求，完全可以满足。即在电源电路中变压器一次侧的OF1、QF2、QF3可以采用 DZ5-20断路器。
（2）熔断器的选择
RM10系列熔断器适用于交流50Hz 、额定电压为220V 、380V 的低压配电装
置作短路和过负荷保护。在配电变压器低压侧，熔体额定电流=（1.0～1.5）×变压器低压侧额定电流，PLC 的额定电流为5A ，即熔断器额定电流为I f >I N ，熔体额定电流为7.5A 。即在变压器的一二次侧FU1～FU6装设RM10系列熔断器能够保证变压器的正常运行。 （3）变压器的选择
BK 控制变压器容量为5000kVA 及以下，电压不大于500V ，交流50～60Hz 的电路中，BK 控制变压器在电气设备中作为控制电路的电源，以及作用信号灯及指示灯的电源。在外部输入电源的变压器的选择上，根据负载的容量进行计算，PLC 的额定容量为40VA,再加上所带负载（发光二极管，限流电阻和蜂鸣器）的估算容量25VA ，即TC1可以选择BK-80VA 。在选择开关电源的变压器的选择上，负载的容量大致为25VA ，即TC2可以选择BK-30VA 。 （4）发光二极管、限流电阻和蜂鸣器选择
发光二极管的额定电压在2.0～2.2V 左右,正常发光时的额定电流约为20mA 。根据欧姆定律可得，限流电阻根据经验取值为1.2k 。蜂鸣器选用额定电压24V ,额定电流25mA 的KH-4016-24HD 。
3.7 控制系统程序流程图设计
根据系统的控制要求，控制系统程序流程图如图4所示。
开始是否有病人按下
紧急呼叫按钮
5S 内是否按下病床重置按钮
病床指示灯亮；病房指示灯闪烁；护士站
报警提示；护士站紧急指示灯闪烁
按下护士站处理按钮护士站报警解除和紧
急指示灯熄灭
依次处理各病房的病床，处理完毕后；按下病床指示灯和病房紧急闪烁指示灯重置按钮
N
Y
Y N
图4 控制程序流程图
3.8 控制系统程序时序图设计
假定第一病房1号病床，按下紧急呼叫按钮后，在3s 后按下了重置按钮；接着，第二病房2号病床按下紧急呼叫按钮。2s 后，第三病房3号病床也按下
了紧急呼叫按钮，并且在5s内都没有按下重置按钮。其程序时序图如图5所示。
图5 程序时序图
3.9 PLC控制程序设计
每一个病房，每一个病床都是独立的。在紧急呼叫时，是不会互相产生干扰的，即针对这一点，设计的要点就是确保程序准确而简单，结构清晰明了。程序的设计采用基本指令，当某一病床紧急呼叫按钮按下，指针立即至所设置的程序段，执行程序，直至完毕。PLC控制程序见附录B。
以第一病房第1号病床控制程序为一个模块为例，如图6所示。X000为病床紧急呼叫按钮，当按下后5s,若病人没有再次按下X000,此时床头指示灯YOOO 恒亮，同时病房门口指示灯和护士站指示灯Y014闪烁并伴随着报警提示Y017。图中M0,M1,M2为辅助继电器。当护士站发现有病人在呼叫时，护士按下处理按钮X014，常闭触点变常开触点，以取消护士站报警及闪烁指示灯，在处理完毕后，按下重置按钮以取消病床指示灯和病房门口闪烁灯。
图6 第一病房第1号病床控制程序图
4 系统调试及结果分析
4.1 系统现场调试
4.1.1 GX Developer 简介
GX Developer 是三菱PLC 的编程软件。适用于Q 、QnU 、QS 、QnA 、AnS 、AnA 、FX 等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、SFC 、 ST 及FB 、Label 语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC 程序功能。 4.1.2 操作步骤
（1）打开GX-Developer 软件，新建文件，出现PLC 类型选择框，选择N FX 2系列；
（2）输入完梯形图将程序下载到PLC 主机时，注意要先将梯形图转换为指令表； （3）将程序下载到PLC 主机时，注意要先打开实验箱电源，将PLC 开关处于STOP 位置，下载点击“在线”菜单中的“PLC 写入”命令； （4）PLC 输入输出接线，根据I/O 分配表连接外器件；
（5）运行PLC ，点击“在线”菜单“监控”中的“开始监控”命令，监控并调试程序。
4.2 结果分析
在实验室调试的过程中，一方面体现了PLC 的功能优势，另一方面是PLC 编程，接线简单清晰，容易接受和理解。连接好线路后，按下其中某一病床的呼叫按钮，计时5s 后，对应病床指示灯，病房门口闪烁灯，护士站闪烁灯及报警提示均动作，当护士站发现呼叫信号，立即采取处理措施，按下处理按钮，处理完毕后按下病床重置按钮，同时也可以进行多病床同时呼叫。
5 设计总结
机械制造工艺学课程设计目得、内容与要求 1 课程设计得目得 学生通过设计能获得综合运用过去所学过得全部课程进行机械制造工艺及结构设计得基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练与准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程得理论与实践知识，进行零件加工工艺规程得设计与机床夹具得设计。其目得就是: （1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程得理论知识,结合金工实习、生产实习中学到得实践知识，独立地分析与解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程得能力。 （2)培养学生能根据被加工零件得技术要求,运用夹具设计得基本原理与方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,进一步提高结构设计能力。 (3)培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料得能力。 （4)进一步培养学生识图、制图、运算与编写技术文件得基本技能。 （5)培养学生独立思考与独立工作得能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好得基础。 ２课程设计得内容与要求 ２、１课程设计得内容 课程设计题目通常定为:设计××零件得机械加工工艺规程及相关工序得专用夹具。零件图样、生产纲领与生产条件就是设计得主要原始资料，由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。 学生根据教师设计任务书中规定得设计题目,分组进行设计，按照所给零件编写出相应得加工工艺规程,设计出其中由教师指定得一道重要工序（如:工艺规程中所要求得车、铣、钻夹具中得一种)得专用夹具，并撰写说明书。学生在指导教师得指导下，参考设计指导书，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务. 具体设计内容如下: １。对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。 ２．确定毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图１张。 3。拟定零件得机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、量具、辅具），确定某一代表工序得切削用量及工序尺寸.编制机械加工工艺规程卡片（工艺过程卡片与工序卡片)1套。 4．设计重要工序中得一种专用夹具，绘制夹具装配总图与大件零件图(通常为夹具体）各１张。 5.撰写设计说明书1份. 2、2课程设计中对学生得要求
Java程序设计说明书 设计题目：Java计算器 学生姓名： 指导教师： 专业名称：计算机科学与技术所在院系：
目录 摘要2第1章计算器概述 1.1设计目的 4 1.2功能模块设计 4 1.3系统功能图 4 设计实现的详细步骤 2．2．1 计算器界面7 2．2．2 界面设计代码7 2.3程序运行效果9 第3章设计中遇到的重点及难点 (13) 3.1 设计中的重点 (13) 3.2 设计中的难点 (13) 3.2.1 设计难点1:布局 (13) 3.2.2 设计难点2：代码 (13) 3.2.3设计难点3：运行结果 (14) 3.3 本章总结 (14) 第4章本次设计中存在不足与改良方案 (15) 4.1设计不足 (15) 4.2改良方案 (15) 4.3本章总结 (18) 结论 (19) 参考文献 (20)
JAVA课程设计说明书 摘要 一、计算器概述 1、1设计计算器的目的： 该计算器是由Java语言编写的，可以进行十进制下的四则运算（加、减、乘、除）、开平方、百分号、求倒数，还可以实现其他按钮的功能。添加了一个编辑、查看、帮助的主菜单并能实现其功能。Backspace 表示逐个删除，CE 表示全部清除，C 表示一次运算完成后，单击“C”按钮即可清除当前的运算结果，再次输入时可开始新的运算，MC 表示清除储存数据，MR 表示读取储存的数据，MS 表示将所显示的数存入存储器中，存储器中原有的数据被冲走，M+ 表示计算结果并加上已经储存的数。界面类似Windows 自带的计算器。 该计算器围绕Java编程语言在编程方面的具体应用，论述了使用面向对象方法，对计算器程序进行需求分析、概要设计、详细设计，最后使用Java编程实现的全过程。在编程使用Java语言，是目前比较流行的编程语言。在当今这个网络的时代，java语言在网络编程方面的优势使得网络编程有了更好的选择。Java语言最大的特点是具有跨平台性，使其不受平台不同的影响，得到了广泛的应用。 关键词：Java语言、标准、计算器
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目：输出轴工艺规程设计 目录 1、零件的分析 1.1、计算生产纲领，确定生产类型------------------------- 3 1.2、零件的作用-----------------------------------------3 1.3、零件的工艺分析-------------------------------------3 2、工艺规程设计 2.1、确定毛坯的制造形式---------------------------------3
2.3、制定工艺路线---------------------------------------4 2.3.1、加工方法的选择---------------------------------4 2.3.2、加工顺序的安排---------------------------------4 2.3.3、拟定加工工艺路线-------------------------------5 2.3.4、加工路线的确定--------------------------------6 2.3.5、加工设备的选择--------------------------------6 2.3.6、刀具的选择------------------------------------7 3、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------7 4、确定切削用量及加工时间 4.1、切削用量选定--------------------------------------10 4.2、基本加工时间确定-----------------------------------14 5、小结----------------------------------------------------18 6、参考文献------------------------------------------------19 7、附件---------------------------------------------19 第一章零件的分析 1.1计算生产纲领，确定生产类型 如下面零件图所示为输出轴，该产品年产量为5000台，设其备品率为16%，机械加工废品率为2%，现制订该零件的机械加工工艺规程。 技术要求如下： ①锻件消除内应力； ②未注明倒角为1×45o； ③调质处理217~255HBS； ④材料45钢，N=Qn(1+a%+b%)=5000×1×(1+16%+2%)=5900(件/年）。 输出轴的年生产量为5900件，现通过计算，该零件质量约为3kg。根据教材表2-3，生产纲领与生产类型的关系，可确定其生产类型为大批量生产。
冲裁模课程设计说明书 题目：冲裁模设计 指导老师 姓名： 班级： 学号： 作业内容 图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，冲压设备初选为250kN开式压力机，要求： 1.冲裁件工艺性分析。 2.选择模具的结构形式。 3.设计排样，画排样图。 4.进行必要的工艺计算。冲压力、凸凹模间隙及尺寸等 5.选择与确定模具的主要零部件的结构。 包括：定位、导向、卸料、支撑结构 6.选择压力机，校核模具闭合高度及压力机有关参数。 7.绘制模具总图。 1.冲裁工艺分析
冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。良好的冲裁工艺性是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产效率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。 1.1 几何形状 该冲裁件外形简单，形状规则，且成几何中心对称。 1.2 冲裁件的外形和内孔没有尖角。 1.3 冲孔的尺寸适宜。冲孔的直径d 1.3t ≥；1.3t=1.3x2= 2.6小于8.5mm 满足条件。 1.4 最小孔距、孔边距经应满足a 2t ≥，经计算零件的孔边距为5.75mm 大于最小孔边距2t=2x2=4mm 、孔距为40mm 明显足够。 1.5 材料 10钢属于碳素钢，查附表可知其屈强比较小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。 1.6冲裁件的精度和断面粗糙度 由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为： 零件的外形尺寸：00.5220- 0 0.4314- 零件的空尺寸：0.3608.5+ 工艺性分析的结论：此零件适合冲裁 2.模具结构形式的选择 2.1 确定冲压工艺方案 确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
序言 课程设计是我们在学完大学的全部课程后进行的.是我们对大学四年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练.这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识.独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件，床法兰盘的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力。也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力。对未来的工作发展打下一个良好的基础。 第一章零件分析 一﹑零件的功用分析 题目所给的零件是法兰盘，法兰盘起联接作用是车床上的重要零件。 二﹑零件的工艺分析 从零件图看，法兰盘是一回转体零件,有一组加工表面,这一组加工表面以 mm为 φ200.045 中心,包括: 两个φ
艺工程、简化工艺装备结构与种类、提高生产效率。 1.粗基准的选择 选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量；二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的。但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言，由于每个表面都要求加工，为保证各表面都有足够的余量。应选加工余量最小的面为粗基准，这就是粗基准选择原则里的余量足够原则。现选取Φ45mm外圆柱面和端面作为粗基准。在车床上用带有子口的三爪卡盘夹住工件消除工件的六个自由度，达到完全定位。 2．精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 三、选择加工方法 1.面的加工 面的加工方法有很多，有车，铣，刨，磨，拉等。对于上下端面和Φ90距离轴线为24和30mm的2个平面，粗糙度要求较高。前者可以用车床车，后面可以用铣床铣，然后精沙精磨达到要求；后者在铣床洗后再到磨
目录 一、冲裁件工艺性分析 (2) 1.1零件工艺性分析 (3) 1.1.1材料分析 (3) 1.1.2结构分析 (3) 1.1.3精度分析 (3) 1.2冲裁工艺方案 (3) 二、冲裁工艺设计计算 (4) 2.1凸、凹模间隙值的确定 (4) 2.2凸、凹模刃口尺寸的确定 (6) 2.2.1确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (6) 2.2.2凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸 (6) 2.3毛坯排样方案设计 (8) 2.3.1排样方案时应遵循的原则 (9) 2.3.2搭边值以及料条宽度的确定 (9) 2.3.3材料利用率计算 (10) 三、冲裁力及压力中心计算 (11) 3.1冲裁工艺力的计算 (11) 3.1.1冲裁力 (11) 3.1.2降低冲裁力的方法 (13) 3.1.3卸料力、推件力和顶件力 (13) 3.2压力中心确定 (14) 3.3选择压力设备 (14) 3.4冲模的闭合高度 (15) 四、凸、凹模零件设计 (16) 4.1凹模外形尺寸 (16) 4.1.1凹模厚度 (16)
4.1.2刃口高度 (17) 4.2凸凹模外形尺寸 (17) 4.3冲孔凸模外形尺寸 (18) 4.4凸、凹模装配结构设计 (18) 4.4.1螺钉选择 (18) 4.4.2定位板和定位销 (18) 4.4.3螺钉定位 (19) 五、模具总体结构设计 (19) 5.1冲模模架标准设计 (19) 5.1.1冲模模架设计 (19) 5.1.2导柱及导套设计 (21) 5.2模柄设计 (22) 六、卸料装置和顶件装置设计 (22) 6.1卸料装置设计 (22) 6.2弹性元件的选择 (22) 6.2.1橡胶压力P (23) 6.2.2橡胶自由高度H (23) 6.3顶件装置设计 (23) 七、模具结构三维设计 (24)
信息学院课程设计题目：2位数计算器程序设计 __ 姓名： __ _____ 学号： ____ ___ 班级： 课程：汇编语言 ________ 任课教师：侯艳艳 ____ 2011年12月
课程设计任务书及成绩评定
目录 摘要 (2) 1．设计目的………………………………………………………………………………………………?2 2．概要设计………………………………………………………………………………………………?3 2.1系统总体分析…………………………………………………………………………?3 2.2程序流程图 (3) 3．详细设计......................................................................................................? (4) 3.1主程序及子程序说明 (4) 3.2程序代码编写 (4) 4．程序调试 (6) 4.1运行界面分析 (6) 4.2算法的分析 (6) 4.3调试过程及分析 (6) 5．心得体会 (7) 5.1设计体会...................................................................................................? (7) 5.2系统改进...................................................................................................? (7) 参考文献 (8)
机械制造工艺学课程设 计说明书 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机械制造工艺学课程设计说明书 题目：设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及专用夹具 学生姓名 学号 班级 指导老师 完成日期 目录
第一节序言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次 设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中 学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题。初步具备了设计一个中等 复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基
本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成家具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。 第二节零件的分析 一、零件工用分析 气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，20（+—+）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通两个13mm 孔用 M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。 二、零件的工艺分析 由题目得，其材料为 HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm孔和 20（+—）mm以及 3mm 轴向槽的加工。20（+——）mm孔的尺寸精度以及下端面的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2——13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工 20（+——+）mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献（1）中有关孔的加工的经济度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。
目录 目录 (1) 1. 工件的冲压工艺设计 (2) 1.1工艺分析 (2) 1.2确定工艺方案 (3) 1.3工艺计算 (5) 1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9) 1.5其他模具零部件的选择 (13) 2.装配图 (14) 3.小结 (14) 4.参考文献 (15)
1. 工件的冲压工艺设计 1.1工艺分析 冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。 该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公 差表，则其外形尺寸为被包容尺寸00.3942mm -,00.3933mm -,0 0.229.6mm - 零件简图：如图所示
零件名称: 典型盖板件 上产批量: 中批量生产（10万件） 材料：Q235钢 厚度：2mm 1.2确定工艺方案 确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。 经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件
尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。 方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。 方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。 方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。 根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。
~ 机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目：拨叉（二）（CA6140） 机械加工工艺规程编制及工装设计（年产量：4,000件） 设计内容： 1.编制机械加工工艺规程，填写工艺文献1套，绘 制零件毛坯图1张 2.设计夹具1套，绘制夹具装配图和主要结构零 件 图各1张 " 3.撰写课程设计说明书1份 设计时间： [
前言 机械制造工艺学课程设计是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的： 机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： ； 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构设计的能力。
3、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一．零件的分析 （一）、零件的作用： 题目给定的拨叉（CA6140）位于车床变速机构中，主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程：拨叉零件是在传动系统中拨动滑移齿轮，以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 — （二）、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉（二）共有两个加工表面，它们之间有一定的位置
课程设计说明书Windows环境下的计算器 学院名称：机械工程学院 专业班级：测控0901 学生姓名：李彧文 指导教师姓名：张世庆 指导教师职称：副教授 2011年6月
摘要
课程设计任务书 Windows环境下的计算器 一、课程设计题目：设计一个windows附件中所示的计算器 二、目的与要求： 1、目的： （1）要求学生达到熟练掌握C++语言的基本知识和C++调试技能； （2）基本掌握面向对象程序设计的基本思路和方法； （3）能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的面向对象程序设计问题。 2、基本要求： （1）求利用面向对象的方法以及C++的编程思想来完成系统的设计； （2）要求在设计的过程中，对windows环境下的编程有一个基本的认识。 3、创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如增加计算器的函数功能。 4、写出设计说明书 按照设计过程写出设计说明书。 三、设计方法和基本原理： 1、问题描述（功能要求）： 要求所编写的计算器能够完成基本的加、减、乘、除运算，类似于Windows下附件中的计算器。 2、问题的解决方案（参考）： 根据题目的要求，可以将问题解决分为以下步骤： （1）完成界面的设计，要求界面要美观实用； （2）添加成员变量和成员函数（消息映射函数）； （3）利用结构化程序的设计思路完成按键的判断和数据的移位以及计算功能； （4）程序功能调试； （5）完成系统总结报告以及系统使用说明书。
四、程序设计和调试： 五、答辩与评分标准： 1、完成基本功能：40分； 2、设计报告及使用说明书：30分； 3、设置错误或者按照要求改变结果：15分； 4、回答问题：15分。
机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号：0811112036 班级：机电（1）班 届别：2008 指导教师 2011 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1)
（一）零件的作用……………………………………………………………………………… (1) （二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》
《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》 《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其他零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 通过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，所以零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，所以在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。 3：因为竖直方向的孔中心线跟水平方向的孔中心线有垂直度要求，所以应先对水平方向的孔加工，然后再加工竖直方向的孔。利用水平方向的外圆进行粗加工，然后以孔表面做精基准加工外圆；再用加工好的外圆面精加工孔。这样水平方向上才有足够的精度做基准。 4：孔表面粗糙度要求较高，所以都需精加工；与外零件配合的端面粗糙度也要求较高，所以都要精加工。 5螺纹加工为最后加工，这样便于装夹。 二确定生产类型 因为本次设计零件加工为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目:拨叉(二)(CA6140) 机械加工工艺规程编制及工装设计(年产量:4,000件) 设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献1套,绘制零件毛坯图1张 2、设计夹具1套,绘制夹具装配图与主要结构零 件 图各1张 3、撰写课程设计说明书1份 设计时间: 前言
机械制造工艺学课程设计就是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的: 机械制造工艺学课程设计,就是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的: 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论与夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题与解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也就是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一.零件的分析
(一)、零件的作用: 题目给定的拨叉(CA6140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程:拨叉零件就是在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 (二)、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉(二)共有两个加工表面,它们之间有一定的位置要求。 1、一花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H2的花键低空及两
课程设计 题目名称简易计算器设计 课程名称单片机原理及应用 学生姓名 班级学号 2018年6 月20日
目录 一设计目的 本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 二总体设计及功能介绍 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下： 由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LED显示数据和结果； 另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16个按键即可，设计中采用集成的计算键盘； 执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。
三硬件仿真图 硬件部分比较简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此，只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。 四主程序流程图 程序的主要思想是：将按键抽象为字符，然后就是对字符的处理。将操作数分别转化为字符串存储，操作符存储为字符形式。然后调用compute()函数进行计算并返回结果。具体程序及看注释还有流程图 五程序源代码 #include
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
设计输出轴零件的机械加工工艺规程 一、初步分析 1．零件图样分析 1)两个mm 024 .0011.060++φ的同轴度公差为mm 02.0φ 2)mm 05.004.54+φ与mm 024 .0011.060++φ同轴度公差为mm 02.0φ 3)mm 021.0002.080++φ与mm 024 .0011.060++φ同轴度公差为mm 02.0φ 4)保留两端中心孔 5)调质处理28—32HRC 6)材料45 2．输出轴机械加工工艺过程卡片 3．工艺分析 1)该铀的结构比较典型，代表了一般传动轴的结构形式， 其加工工艺过程具有普遍性。 在加工工艺流程中，也可以采用粗车加工后进行调质处理 2)图样小键槽未标注对称度要求．但在实际加工小应保证 mm 025.0±的对称度。这样便于与齿轮的装配，键槽对称度的 检查，可采用偏摆仪及量块配合完成，也可采用专用对称度检具 进行检查。 3)输出轴各部向轴度的检查，可采用偏摆仪和百分表综合 进行检查。
二、工艺设计 该步骤主要拟定工艺路线，并对加工设备与工艺装备进行选择，以及填写工艺过程卡片 1、定位基准的选择 ①粗基准的选择 粗基准的选择有如下四点要求，保证相互位置要求的原则，保证加工表面加工余量合理分配的原则，便于工件装夹原则，一般不得重复使用原则。 该轴选取左端为粗基准，便于装夹。 ②精基准的选择 精基准的选择有如下五条原则，基准重合原则，统一基准原则，互为基准原则，自为基准原则，便于装夹原则。 该轴在精车加工中选取两端和与其对应的中心孔为精基准，采用互为基准原则，提高轴的同轴度，在磨削加工过程中，采用两顶尖为精基准，保证该轴各轴段的同轴度要求。 2、加工方法的选择 加工方法的选择根据加工表面、零件材料和加工精度以及生产率的要求，考虑现有工艺
数学与计算机学院 课程设计说明书 课程名称: 面向对象程序设计-课程设计课程代码: 题目: 计算器 年级/专业/班: 学生姓名: 学号: 开始时间:2011 年 5 月28日 完成时间:2011 年6月 27 日 课程设计成绩： 学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际 能力（20） 创新（5）说明书撰写质量（45） 总分 （100） 指导教师签名：年月日 目录 1 引言 (1) 1.1问题的提出 (1) 1.2任务与分析 (1)
2.1加法功能 (2) 2.2减法功能 (2) 2.3乘法功能 (2) 2.4除法功能 (2) 2.5开平方功能 (2) 2.6四则混合运算功能 (2) 2.7显示功能 (2) 3 程序运行平台 (3) 4 总体设计 (3) 5 程序类的说明 (4) 6 模块分析 (6) 6.1加法模块 (6) 6.2减法模块 (7) 6.3乘法模块 (8) 6.4除法模块 (10) 6.5开方模块 (11) 6.6求余模块 (13) 6.7四则混合运算模块 (14) 7 系统测试 (22) 8 结论 (27)
参考文献 (28) 摘要 本课程设计是为了实现一个简单计算器，该计算器类似于windows附件中自 带的计算器。分析了现在人们对数据的处理需求，利用系统平台Windows 2000XP， 程序设计语言采用面向对象程序设计语言C++，利用Visual C++编程实现了该系 统。该系统具有数据录入，数据修改，数据处理，数据显示等功能。用户根据系
统界面提示，输入需要处理的数据，系统根据要求实现加、减、乘、除以及开方等功能。 关键词：计算器;程序设计;C++
山东农业大学 机械与电子工程学院 汽车制造工艺学课程设计 课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制 指导老师：吕钊钦 专业：车辆工程班级： 3班姓名：高超学号： 20120667 2014年 12月 11日 序言 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 目录 序言 (3) 一. 零件分析 (4)
1.1 零件作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (5) 二. 工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2基面的选择 (7) 2.3制定工艺路线 (10) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5确定切削用量及基本工时 (13) 三夹具设计 (16) 3.1问题的提出 (16) 3.2定位基准的选择 (17) 3.3定位误差分析 (19) 3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21) 参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套 机械加工工序卡片 *1套 绪论 我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，内燃机作为一种可移动的动力源已广泛应用于生产和生活的各个领域。活塞是内燃机的关键零
课程编号：专业课程设计说明书 设计人： 专业班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
目录 一序言 (3) 二设计任务书及零件图 (4) 三零件的工艺性分析 (6) 四冲裁零件工艺方案的确定 (7) 五压力计算与压力机的选择 (8) 六模具刃口尺寸和公差的计算 (10) 七凸模与凹模的结构设计 (12) 八模具总体设计及主要零部件设计 (15) 九其他需要说明的内容 (19) 十参考资料 (20)
一序言 21世纪,现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用,随之而来的便是对冲压模具设计与制造的要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要工艺设备,其设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响巨大。因此，研究冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。 我这次课程设计的任务是设计一套简单落料模具，即由老师给出零件及生产要求与精度要求，在老师的指导下设计出一套符合要求的落料模。 由于是初次设计,经验不足，因此在设计过程中难免走了不少弯路，犯了不少错误,但是这些都将成为我们以后进行设计的宝贵经验。虽已经过多次计算、修改，但仍可能还存有疏漏和不当之处，敬请批评、指出。 在此次设计过程中，得到了XXX老师的和广大同学的热心帮助，获益非浅,在此表示衷心的感谢。 XXX 年月日
二设计任务书及产品图2.1 已知： （1）产品零件图： 图 1零件图 （2）生产批量：小批量 （3）零件材料：08钢 （4）材料厚度：2mm
2.2 求作： （1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）（2）确定工艺方案及模具结构类型 （3）进行相关工艺计算，包括： ①排样设计； ②冲压力计算及压力中心的确定； ③凸凹模刃口尺寸计算； ④模具零件结构尺寸计算； ⑤设备选择等。 （4）绘制模具总装配图 （5）绘制工作零件及主要零件的零件图 （6）编写课程设计说明书 2.3 要求： 根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。包括： （1）模具装配图1张（按照1：1比例，或适当比例）； （2）模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）； （3）设计说明书1份；