电气自动化关键技术专业毕业设计方案说明和举例.doc

电气自动化技术专业毕业设计（论文）指导书
适用专业：电气自动化技术
一、毕业综合实践目标及要求
毕业综合实践是专业教学计划关键组成部分，是学生完成专业学习任务所必需关键实践性教学步骤，是对学生理论联络实际全方面工程技术训练，是完成电力工程技术人员初步培训关键步骤。毕业综合实践目标是：培养学生综合利用所学基础理论、基础知识和基础技能去分析和处理本专业通常工程技术问题，进行一次工程技术人员所必需含有基础初步训练，使学生毕业后能较快胜任本专业技术工作。
基于上述目标，对毕业综合实践要求是：
1．在毕业综合实践中，要求学生能综合利用所学基础理论和专业知识，利用计算、绘图、试验等技能，在老师指导下，完成毕业综合实践任务，方便巩固、深化所学到知识及技能。
2．要求学生经过毕业综合实践学会对本专业技术课题进行调查研究，使用相关资料和工具书；了解相关技术方针、政策、掌握通常设计程序和方法，学会编制技术文件。
3．要求学生经过毕业综合实践树立正确设计思想，培养实事求是、严厉认真、扎扎实实地工作作风。
二、毕业综合实践选题
毕业综合实践课题，通常由参与毕业综合实践指导老师确定，经教研室主任或毕业综合实践工作指导小组同意，并报系立案。毕业综合实践课题合理选择是搞好毕业综合实践前提，应认真对待。
毕业综合实践选题标准：
1．选题必需满足人才培养目标和层次、规格。
2．应尽可能结合生产实际需要选题，也可选模拟题。
3．选题难易程度要合适，应以学生在要求时间内经过努力能够完成为宜。
选题类型：
1．变电所设计；
2．PLC技术实际应用；
3．转速、电流双闭环调速系统；
4．单片机设计
也可依据实际应用另选题目。
文字说明应在5千～1万字左右为宜。
三、毕业综合实践时间安排
序号
工作内容
周数
1
课题调查、实习
4
2
总体方案
0.5
3
设计
6.5
4
编写说明书
1
5
答辩成绩评定
1

累计
13
注：上表内时间是按13周计划安排，假如周数不一样，毕业综合实践工作量要合适改变。
四、毕业综合实践程序
1．毕业综合实践准备阶段
①下达毕业综合实践任务书、确定设计任务
毕业综合实践任务在毕业综合实践一开始必需确定，按院里统一要求及系、教研室相关要求下达毕业综合实践任务书。
毕业综合实践任务书关键内容：
a毕业综合实践题目及起止日期
b设计任务及要求（学生应完成任务、工作量、设计要求等）
c设计工作程序及各阶段时间安排等。
②毕业实习和调研
设计任务下达后，学生要了解课题内容，任务及要求；依据指导老师确定任务及要求；结合设计任务和专业学习到相关工厂及科研单位进行实习和调研，要在熟悉课题任务基础上，围绕课题搜集相关中外资料、图纸、查阅相关文件及技术，或深入现场了解实际运行工作情况。
③初步确定设计方案
学生依据毕业综合实践任务书、研究参考资料、实习实践、搜集资料及图样，经过全方面考虑，确定毕业综合实践初步方案。
当初步确定设计方案得到指导老师同意后才可正式进入毕业综合实践设计阶段。
2．毕业综合实践设计阶段
①深入搜集阅读资料
关键阅读毕业实习及调研中搜集到资料、图纸等，还要结合课题或专业翻译外文资料。
②确定设计方案
首先应拟出处理课题多个方案（结构方案或工艺方案），并对方案进行分析、比较，提出其优缺点，实施可能性等，最终确定出最好方案，当需要做，定量分析时，要进行计算。
③设计计算
依据关键设计参数及确定方案，作总体布局。
④绘制工程图
在草图设计基础上绘制正式工程图。
⑤编写设计计算说明书
编写设计计算说明书能训练学生编写（制）技术资料能力，同时也能使设计深化，从理论上深入提升。
设计计算说明书应包含下列内容：
a内容摘要
应扼要叙述课题内容、要求及设计原理和方法。要求用仿宋体书写，字数300字左右。
b目录
写明标题及页次。
c绪言部分
关键说明本设计必需性、合理性及其实际意义。
d方案确实定和设计计算
关键是进行多种方案分析、比较，确定出最好方案；要进行分析和计算；材料选择、技术要求等。同时应附以必需图和表格等。
e结束语
着重对设计优缺点进行全方面分析评价。对存在问题提出以后改善意见。
f参考文件资料
注明毕业综合实践中所参阅资料名称、作者、出版单位及年代。
编写设计计算说明书必需独立完成，要求方案正确、叙述清楚、计算正确、文字简练、书写工整。要有必需插图、表格等。学生在编写好毕业综合实践说明书后，要将毕业综合实践评阅书、毕业综合实践任务书、毕业综合实践说明书内容一起装订成册。然后将毕业综合实践图纸、毕业综合实践说明书及其它材料装在资料袋里交给指导老师。
五、毕业设计指导
一、自动控制系统设计
（一）转速、电流双闭环直流调速系统设计
自动控制系统工程设计通常步骤：
1．建立系统数学模型（传输函数和系统框图）。
2．依据使用要求，确定系统动、稳态性能指标。
3．依据性能指标，确定系统预期开环频率特征。
4．对实际系统进行简化和近似处理，处理成低阶系统（二阶或三阶系统），从而得到实际系统固有开环对数频率特征。
对系统简化处理方法通常有：1)、非线性元件线性化；2)、合并小惯性步骤；3)、略去小惯性步骤；4)、降阶处理；5)、略去次要原因。
5．将系统校正成经典系统（典Ⅰ或典Ⅱ系统），依据经验数据或已得出很好参数配置方案，确定经典系统相关参数选择，并由此得到所需要调整器型式和参数。
6．过试验及现场调试，最终确定能满足性能指标要求调整器参数。
给定参数：
设电动机规格以下：
直流电动机 额定功率PN=30KW 额定转速nN=1460r/min
额定电压UN=220V 电枢内阻Ra=0.2Ω
额定电流IN=136A
电枢回路总电阻 R∑= 0.5Ω
电枢回路总电感 L∑=0.015H=15Mh
折算到电动机轴飞轮力矩惯量 GD2=22.3Nm2
晶闸管触发整流装置放大倍数 Ks=40
给定电压USN、速度调整器限幅电压USIM及电流调整器限幅电压UCM，通常取8V―10V。
（二）4KW以下直流电动机不可逆调速系统设计
技术数据和要求：
直流电动机：
额定功率.1KW,额定电压110V
额定电流A,转速r/min
电枢电阻,极数2P=2
励磁电压V,电流A
要求:调速范围D=10,静差率,制动快速平稳.
设计内容:
1)      确定调速系统方案。
2)      主电路选择和计算。
3)      控制电路选择和计算。
4)      调速系统静态精度计算。
5)      绘制电气系统原理图。
6)      绘制电气控制装置接线图。
7)      调试、修改电路参数。
8)      编写使用说明书。
二、供配电电气设计
（一）设计步骤：
1．原始资料搜集
（1）多种图纸，如工厂总平面图，各车间土建平面图，用电设备平面部署图等。
（2）负荷情况，负荷类型、特征、规模、布局和年负荷最大利用小时等。
（3）电源及供电方法，可供电源容量、电源电压等级、供电方法、电力系统相关参数，对工厂功率因数要求及电价等。
（4）气象、地形资料、当地气温数据、海拔、风向等。
2．经过技术经济比较，确定合理主结线方案，包含供电电压选择，变（配）电所所址选择，输配线线路走向选择等。
3．进行各项具体设计
（1）、变电所设计，含主变台数、容量确实定，短路电流计算和开关设备选择，继电保护选择整定、防雷接地装置设计等。
（2）、配电线路设计，含配电线路路径确实定，电线及配电设备，保护设备选择。
（3）、电气照明设备设计，包含厂区、室外照明系统和车间内照明系统设计。
4．汇总设备材料清单及工程概算。
5．绘制多种工程图纸。
6．编制设计说明书。
（二）题目：中型工厂10KV供配电电气设计
三、PLC实际应用工程毕业设计
（一）设计题目标选择
要考虑毕业设计特点、目标和时间限制，所选题目不宜过大，以教材中出现过或包含内容为主，合适拓展范围。同时要考虑和社会目前应用时尚相适应，尽可能选择有一定应用价值题目。还要考虑包含知识面，具体题目由各毕业设计者自拟。
比如： PLC在组合机床中应用
全部学生能够从实际工厂生产应用中收索资料，也能够上网查找相关资料。字数不能少于5000字，程序不得少于200步。
从这多个方面设计：系统应用在实际中意义；分析具体工艺和步骤；合理确定、分配输入输出端口；确定设计思绪、方法；具体设计、绘制电路、梯形图、编写布尔语句表；系统整体分析、计算、确定使用电器参数和列写明细表；结束语。
（二）设计要求
1．硬件原理图：设计主电路和控制电路，分析过程，上机编程、调试。
2．软件及步骤图：全部程序步骤图、梯形图和布尔语句表。
3．设计说明书：依据以上要求，对软硬件各个部分设计思想和理论依据进行详略适当说明。
4．产品使用说明：对自己设计出来产品使用方法进行描述，以使一般文化使用能够正确使用该产品，并对必需注意事项强调指出。
四、单片机设计
（一）设计题目标选择
要考虑课程设计特点和时间限制，所选题目不宜过大，以教材中出现过或包含内容为主，合适拓展范围。同时要考虑和社会目前应用时尚相适应，尽可能选择有一定应用价值题目。还要考虑包含知识面，应包含单片机应用多个关键步骤。比如以下多个题目：
1、电脑自动打铃时钟
2、电脑自动光照控制器
3、智能转速表
4、汽车里程表
5、LED点阵图形广告牌
（二）设计要求
1．硬件原理图：单片机及必需辅助电路、输入输出接口及外设、供电部分等等。有条件应该利用现有试验电路板搭出能够验证实际电路。
2．软件及框图：全部程序总框图和比较具体子程序框图，主程序及部分子程序要求写出来并调试经过。代码规模通常不超出1KB。
3．设计说明书：依据以上要求，对软硬件各个部分设计思想和理论依据进行详略适当说明。
4．产品使用说明：对自己设计出来产品使用方法进行描述，以使一般文化使用者能够正确使用该产品，并对必需注意事项强调指出。
五、毕业设计课题题目：
1、 三相交流变频电动机设计及机构分析
2、 交流电动机开启方法及软开启研究
3、 大功率单相异步电动机设计
4、 电机故障诊疗系统设计
5、 机械加工自动线路电气控制系统设计
6、 变频调速控制系统设计
7、 数控系统控制装置设计
8、 笼型电机电磁设计
9、 数字式时间继电器设计
10、 热连轧机电气控制系统设计
11、电力系统继电保护故障信息采集及处理系统