课程设计报告

学院：电子信息工程学院

专业：自动化

班级：100401

学号：100401102

姓名：雷嘉豪

实习地点：陕西省电力公司变电技能培训基地，

          西安汉斯啤酒厂

实习时间：20##-04-12---20##-04-26

             生产实习

一、实习目的

     生产实习是电气自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节，是对学生进行专业基本训练，培养实践动手能力和实践学习，理论联系实际的重要课程。通过直接面向工厂、企业展开的认识实习环节的教学，巩固已学专业基础课和部分专业课程的有关知识，并为后续的专业课学习作必要的知识准备；通过实习，学习本专业的实际生产操作技能，了解更多的专业技术知识及应用状况，拓展专业知识面；通过实习，培养学生理论联

系实际的工作作风，树立安全第一的生产观念，提高分析、解决问题的独立工作能力；通过实习，加深学生对专业的理解和认识，为进一步开展专业课程的学习创造条件。

二、实习单位

实习单位简介如下。

陕西省电力公司变电技能培训基地，陕西省电力公司变电技能位于西安市城北龙首北路西段，距离市中心约8公里，地下主体建筑占地约2000平方米。依托已经退役的旧110kv地下变电站，在西安高压供电局变电运行培训基地的基础上，由省公筹资、西安高压供电局负责改造建设而成，于20##年五月正式投入使用。该基地设施完备，功能齐全。目前，拥有国内先进的“集控式—变电站”微机仿真培训系统。

青岛啤酒西安汉斯啤酒厂，位于陕西省太华北路啤酒路一号。成立于1986年的汉斯啤酒，1988年在西安市各界的关注和支持下，首批汉斯啤酒生产下线，95年底，“汉斯”联姻青岛啤酒这个享誉世界的年

啤酒品牌，成为我国东西部经济合作示范单位，国务院经济体系改革试点单位。现如今汉斯已经是北京2008奥运会赞助商青岛啤酒公司旗下的第一战略品牌。

三、实习安排

此次实习分为三个大的部分：protel99se的理论学习与上机

操作；陕西省电力公司变电技能培训基地实习；西安汉斯啤酒厂实习。

半个月的实习分为两周，第一周主要是protel99se的原理图设计的理论学习和上机操作，然后中间有为期天的陕西省电力公司变电技能培训基地的实习。第二周主要是protel99se的电路板设计的理论学习及上机操作，期间有半天的西安汉斯啤酒厂实习。

四、实习内容及过程

第一章PROTEL99SE

第一节PROTEL99SE概述

Protel 99 SE主要由原理图设计系学习过程

统、印制电路板设计系统两大部分组成：原理图设计系统（Schematic 99）这是一个易于使用的具有大量元件库的原理图编辑器，主要用于原理图的设计。它可以为印制电路板设计提供网络表。该编辑器除了具有强大的原理图编辑功能以外，其分层组织设计功能、设计同步器、丰的电气设计检验功能及强大而完善的打印输出功能，使用户可以轻松完成所需的设计任务。

      印制电路板设计系统（PCB99）。它是一个功能强大的印制电路板设计编辑器，具有非常专业的交互式布线及元件布局的点，用于印制电路板（PCB）的设计并最终产生PCB文件，直接关系到印制电路板的生产。Protel 99 SE的印制电路板设计系统可以进行多达32层信号层、16层内部电源/接地层的布线设计，交互式的元件布置工具极大地减少了印制板设计的时间同时它还包含一个具有专业水准的PCB信号完整性分析工具、功能强大的打印管理系统、一个先进的PCB三维视图预览工具。

此外，Protel 99 SE还包含一个功能强大的基于SPICE 3f5的模/数混合信号仿真器，使设计者可以方地在设计中对一组混合信号进行仿真分析。同时，它还提供了一个高效、通用的可编程逻辑器件设计工具。

第二节原理图设计

一、原理图的开启和设置

     首先，打开软件并新建文件出现如下对话框：打开PROTEL单击菜单File(文件)中New Design新建命令，在Browse选项中选取需要存储件夹，新建数据库文件*.ddb,然后单击OK即可建立自己的设计数据库。

在此可以更改新建文件的保存地址以及文件名称；点击Password还能给新建文档加上密码保护，而且此功能必须在新建的时候就使用，不能对已建立的文件加密。在打开加密文件时在Name一栏中输入admin

然后键入自己设置的password就OK了。

    在绘制前需要设置好纸张的大小，我们一般采用A4design>>options该对话框中的Standard style下拉菜单中即可实现。在绘制原理图的时候首先在原件库中找出所有元件并适当排列好位置，最后用电气线将元件连接起来。

二、加载元件库：

    打开原理图管理浏览器。在工作窗口为原图编辑器窗口的状态下，单击设计管理器顶部的【Browse Sch】标签即可打开原理图管理浏览器窗口。单击【Add/Remove】按钮，出现如下图所示的添加/删除元件库对话框。通过选择库文件的地址便可以添加到软件中应用，同时也可以删除没用的库。在本次的实习中所有元件均能在MiscellaneousDevices. ddb中找到。

三、放置元件

    在工作窗口中有一栏Fite，我们可以利用它快速地查找元件，例如需要某个开关，可以在该栏中键入SW*再回车便会出现以SW开头所

有元件，在这些元件中通过下拉列表可以很快找到你想要的那种型号的开关。还有两种方法也可以查找元件，其一：place>>part在LibRef一栏中准确输入你需要的原件名称再点击OK就行了，在place part框中还可以填入元件的称号和大小以及封装型号。例如在placepart框中从上到下分别输入RES2，，R1，10K，AXIAL0.4再点击OK，在放置好第一个元件后继续点击OK，便有如下图。所有元件都已经封装好，很方便。

还有个寻找元件的功能在Tools >> find component中键入你需要的元件的全名或者部分名后加上*，软件将会在所有库中查找元件。找到后点击Place就可以放置到原理图中。放置好所有元件后开始连线，按照电路图的设计严格执行。原理图绘制好后，需要对它进行电气检查，如果有错误则需一项一项地改正。再封装好所有元件，就可以创建网络，design>> creatnetlist，到此原理图部分的工作结束。

第三节原理图元件库元件设计

     除了在软件自带的元件库中添加元件还可以自己设计元件并加载到库中：在File>>New 中选择 Schematic library 一项，便可以打开元件的绘制工作窗口，应用schlibdrawing tools 里面的工具就可以自己画出需要的元件。最好对元件重命名，方便记忆，在tools>>rename Capacitor9 15pFC103RAD0.1Capacitor10 15pFC102RAD0.1Capacitor11 104/50VC601RAD0.1Capacitor12 510R102AXIAL0.413 AT24C02U2DIP814 CON2POWERSIP2Connector15 CON16U3SIP16Connector16 PIC16F877U1DIP4017 RESET

KEY

component 可以打开重命名对话框。绘制好元件后单击工作区左边的Place可以将元件放置到原理图中。但我们提倡把自己画的元件通过加载库的形式来添加元件，在下图的Browse Sch 选项卡中点击add/remove 按钮。再找到自己建立的库的路径就可以添加到软件中。

第四节PCB设计

 

一  绘制PCB图的流程

1 规划电路板

2 设置参数

3 载入元件封装

4 元件布局

5 自动布线

6 手工调整

7 保存及输出原件

二、层的认识：

     先来介绍下PCB中的几个层的作用：toplayer是顶层，bottomlayer是底层，mechanical是机械层画实际加工的物理边界，keep out layer是画电气边界的层面，最常用的就是这几个层面了，top over layer文字注释可以添加在这一层上。

三、常用设置：

然后我们看看最常用的一个设置：布线规则设置。在design>>rules中就可以打开布线规设置的窗口。在RuleClass里面常用的设置有,这可以设置布线的层面的，可以根据需要选择是单面布线双面布线还是多面布线，软件的默认设置是在双面布线，点下面的delete可以删除规则，而点add就可以添加制定新的规则。同时可以设置每一层的布线规则：Horizontal表示横向布线Vertical表示纵向布线Notuse就不用介绍了。其它的对于我们初学者来说不用掌握。设置线间间距。点击。和层的操作类似，可以删除和添加规则，左边仍然是选择布线的对象，右边就可以填写的距离为多少mile,如果不习惯英制的单位可以在view里面选择公英制转换。设置线宽。点击

。界面也是大同小异，左边是设置的对象，右边有三个选项可以选择，第一个是minimum width第二个是maximum width第三个是preferred width，第三个是最适合的宽度就是说你设置的度，

    protel还有个强大的功能就是在最合适的宽度不能达到的时候，为了不影响布线我们以设置一个最小宽度和最大宽度，这样在特殊情况下，软件会自动调整线的宽度使它在最小宽度和最大宽度之间。设置好这些后就可以开始画PCB图了：

四、导入网络表

     首先在keepout层画出板子的物理边界，同时在机械层画出电气边界。然后在design >> load netlist中的对话里面点击Browse按钮找到对应的网络。在此要注意，此时会出现很多错误，特别对我们初学者来说这是很正常的，因此我们需要对这些错误进行改正，直到全都正确后才可以导入到PCB中。

五、元件的布局

在确定没有错误之后便可以导入网络，所有封装好的元件即添加到了PCB面板上。然后要做的工作元件的布局，我们一般使用手工布局来完成，布局应注意整体的美观。布完局就可以进行布线了，我们使用自动布线来完成。很快，很好，也很简单。至于加泪滴和护铜更简单不用提了。元件的布局要考虑以下几个方面的问题。

（1）元件布局应便于用户的操作使用。

 (2)尽量按照电路的功能布局。

（3）数字电路部分与模拟电路部分尽可能分开。

（4）特殊元件的布局要根据不同元件的特点进行合理布局。

（5）应留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特殊安装要求的元件的安装位置等。

六、布线

    需要详细说明的是布线的过程。我们一般采用分层布线的方式，即先布电源层和接地层最后布局其他的层。在自动布线里选择按网络布

线，然后鼠标会变成十字型，再找到一个GND的接点，单击鼠标选择，就算布好了接地层，电源层的操作此一致。布完电源层和接地层后，选择在打开的对话框中一定记住在前面打上勾，确保前面对电源层和接地层的操作。最后选择，只须等待几十毫秒就行了。需要提醒的是，一定要保证布线100%地完成，如下图：

第五节PCB元件库元件设计

由于硬件厂家发展速度非常快，元器件的不断更新，我们经常需要从库里增加器件装，或增加封装库。电路板都是买到了元件之后首先测量元件的大小形状，然后再自己画出pcb

的元件，这样做出来的电路板就非常的精确，元件库中的元件一般都和真实的元件有出入在很多公司的实际操作中，他们都建立了自己公司的库文件，所以我们要学会制作pcb元件是很重要的。

    在新建向导里选择PCBLibraryDocument一项。接下来我们以开关的画法为例来介绍这一功能的具体操作。在左边的工具中选择在这一层里面画出开关的外形。然后给元件添加焊盘，使用工具栏的放置焊盘工具。最后还需要对元件重命名，单击

后在对话框输入SW，这就是我们自己定义的开关的封装。画完图一定要记得更新元件库，点击就行了，然后我们要到原理图里面把开关封装成SW，全过程结束。

第六节常见错误及解决方案

   问题集中营：在学习过程中会碰到很多自己不能解决的问题，下面几点是我所遇到的问题及解决方法。

1,找半天都找不到元件。这是我们初学者常见的问题，我们只需要记住一些常用的元件的名称就可以在place>>part中顺利实现，或者记住了元件名的一部分则可在工作窗口中的Fite栏去找。

2,我建议先把设计图中的某一中元件全部置好后再去找其它元件，并遵循先大后小的顺序，方便,布局。这样可以提高设计电路图的效率。

3,任何设计都应该记住边做边保存，养成良好的设计者习惯。

4,运用一些快捷键会很好地提高制图效率。

5,有一次做原理图时发现我自己画好元件后单击Place居然将原理图中前几个已经放置的原件都替换成了刚才那个元件。结果知道了，这是因为我在绘制元件时新建了几个库，而在每个库画的原件他们的默认

名称都一样，所以导致了该错误。

6,在PCB中导入网络的时候会产生很多错误，其修改上面已经提及。

7,因为我们用的大都是盗版软件，所以有的问题是由于软件自身的缺陷所导致的，通常解决该类问题都需要重新安装软件。

第二章  陕电变电技能培训基地实习

一、安全教育：入厂主要安全注意事项

1防火防爆

2防尘防毒

3防止灼烫伤

4防止触电

5防止机械伤害

6防止高处坠落

7防止车辆伤害

8防止起重机械伤害

9防止物体打击

10班前班中不得饮酒

二、学习和了解变电所的主要结构型式，结构种类和特点。

三、学习和了解变电所的主要部件的生产技术资料，包括：各种技术标准，图纸，专用设备说明书等。

四、了解变电所的主要技术要求以及有关标准。

第三章  西安汉斯啤酒厂实习

1、安全教育

    在实习开始时，学校组织我们到公司由专业人士对我们进行安全教育，讲解了安全问题的重要性和在实习中所要遇到的种种危险和潜在的危险等等。

2、组织参观

   在实习开始时，学校组织我们对实习单位的参观，以便了解其概况。在实习期间，我们还到其它有关车间去进行专业性的参观，获得了更加广泛的生产实践知识，和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。

3、车间实习

    我们在车间实习是生产实习的主要方式。我们按照实习计划在指定的车间进行实习，通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教，圆满完成了规定的实习内容。

4、理论与实际的结合

    为了能够更加深入的进行车间实习，在实习过程中，我们结合了所的书本知识与实习的要求，将理论与实际进行了完美的结合，也更加的促使我们不断地进行学习与研究。

五、实习总结及体会

   总的来说，这次实习还是有不少的收获，算是一次很好的人生经历吧，事情不论简单，总有益处，只要用心去观察，去感受，都受益匪浅。

    在这次生产实习过程中，指导老师首先强调了安全的重要性，对于从事与电相关的工作的人来说，在工作上必须一丝不苟，每个步骤都必须细心的完成，任何一个看似细微的漏洞都有可能对自己或他人造成致命的伤害、对某些地区造成供电障碍或因电而造成损失。不管在生活、学习还是工作中，我们都必须养成做事认真负责的良好习惯。此次生产实习中我受益匪浅，使我对所学课本知识的具体用途有了深刻的了解，同时使我深刻的意识到了理论知识的重要性，变电站的一些工作原理与我们所学课本知识息息相关，只有把课本知识学扎实了，将来才能更好的工作。通过此次实习使我对变电所的主要结构、生产技术和工艺过程，以及使用的主要工装设备、产品生产用技术资料、生产组织管理等内容有了进一步的了解，同时加深了我对变电所的工作原理、设计、试验等基本理论的理解。使我了解和懂得了变电所的工作原理和结构等方面的知识。为进一步学好专业课，从事这方面的研制、设计等打下良好的基础。在对啤酒厂的参观实习中，使我获得了更加广泛的生产实践知识，和更加准确理解了工厂的运作模式。通过对不同车间的参观实习使我们了解了先进的设计思想和方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。此次实习使我知道了理论知识是基础，我们要注意理论与实践的相结合，平时应多接触专业相关知识，同时要学习多方面相关的知识，只有这样我们才能适应这个多元化的社会，才能不被社会淘汰。

    通过对PROTEL99SE的学习使我知道电路板基本的制作流程。PROTEL99SE是个很有用途的软件，通过这个软件可以使我们对单片机知识加以巩固，还可以初步的实现理论原理图与实践的相结合。在画原理图之前，我先看了一个简单的教程“Protel99SE精彩教程”，简单学习了一个最简单的例子，知道了protel的用途，基本的操作流程，例如先画原理图，再pcb图，建立原理图库和pcb库。同时觉得很多PCB的基本概念还不是很清楚，于是在网上找了一些关于pcb的制作的资料，了解了一些术语，例如，layer,via,pad,copper,solder和芯片的封装方式DIP,BGA,SOP,QUAD；再找了一本protel99se的中文书看了，算是基本了解了其操作方法，同时也参考了protel99se的帮助文档，总体了解protel99se的基本结构和功能。在学习protel 99se做板子的过程中，发现理论模拟电路很重要，这些是基础中的基础。由于时间比较紧，感觉学的不是很好，只是知道了一些基本操作步骤及原理。以后应该抽点时间

再多加练习，努力做到能熟练使用protel软件。

    总之，此次实习使我长了见识，坚定了我要努力学好专业课的决心，同时使我进一步认识到了理论与实践相结合的重要性。理论是实践的基础，实践可以使理论得到升华。我们必须学会理论与实践的结合，只有这能才能不与社会脱节，才能真正做到学有所用。