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电器控制与PLC技术课程设计与工程实践课题集26课题号 题目课题1：交通信号灯PLC控制系统设计1课题2： PLC 控制变频调速系统设计课题3：四层电梯模型 PLC 控制系统设计课题4：五相十拍步进电动机控制程序的设计课题5：机械手操作控制装置课题6：工业铲车操作控制课题7：车辆出入库管理课题8：自动门控制装置课题9：三相六拍步进电动机控制程序的设计课题10：锯齿波发生器课题11：全自动洗衣机PLC控制课题12 ：交通信号灯PLC控制系统设计2课题13：四分频电路梯形图设计课题14：饮料罐装生产流水线的PLC控制课题15：汽车自动清洗装置PLC控制课题16：PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用课题17：PLC在车镗专机控制系统中的应用课题18：一位数计算器设计课题19：自动售货机的PLC控制课题20：时钟显示课题21：四节传送带的模拟控制课题22：天塔之光的模拟控制课题23：邮件分拣的PLC控制课题24：三相步进电机的模拟控制课题25：立体车库的PLC控制1课题26：立体车库的PLC控制2课题27：立体仓库的PLC控制1课题28：PID算法的PLC实现课题29：两位数计算器设计课题30：立体仓库的PLC控制2课题31：抢答器PLC控制系统设计课题32：卧式车床电气控制系统课题33：摇臂钻床电气控制系统课题34：锅炉车间输煤机组控制课题35：千斤顶液压缸加工机床电气控制课题36：旋转式滤水器电气控制系统课题37：温度的检测和控制课题38：三层电梯模型 PLC 控制系统设计课题39：柔性生产系统供料单元课题40：柔性生产系统检测单元课题41：柔性生产系统加工单元课题42：柔性生产系统机械手单元课题43：柔性生产系统分拣单元课题44：高速计数模块使用课题45：自动扶梯的PLC控制课题46：立体车库的PLC控制3课题报告内容：一、 设计目的1、控制要求（包括必要的时序）2、课题要求二、设计步骤1、设计思路（可包括实物图）2、I/O分配表3、各中间继电器三、实验步骤四、控制图1、电器控制图及必要的文字说明2、硬件连接图五、设计程序梯形图（包括必要的说明，如：各初始值及中间继电器的状态等）六、实验总结1、 课题设计的整体分析2、 设计中遇到的问题及解决办法3、 实验中遇到的问题及解决办法4、 主要输入、输出及中间继电器的时序图5、 回答问题6、 收获七、参考文献（至少五篇）成绩计算：总成绩=(签到成绩+实验提问成绩)/2*0.7+实验报告成绩*0.3)*课题系数补充说明：如果在设计中遇到控制要求不十分合理的问题，可对控制要求稍作修改，但是修改须征得指导老师的同意，并且修改后的要求不能比原要求简单。课题1：交通信号灯PLC控制系统设计1 -一、控制要求：1 系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。2控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。3控制规律：1） 高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。2） 高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。二、课题要求： 1按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书 课题3：四层电梯模型 PLC 控制系统设计 -一、控制要求：1系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。4）自动显示电梯运行方向。5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3系统提供的输入控制信号：AYS 向上行驶按钮AYX 向下行驶按钮YSJ 有/无司机选择开关1YC 一楼行程开关2YC 二楼行程开关3YC 三楼行程开关4YC 四楼行程开关A1J 一楼指令按钮A2J 二楼指令按钮A3J 三楼指令按钮A4J 四楼指令按钮AJ 指令专用开关(直驶)ZXF 置消防开关A1S 一楼上召唤按钮A2S 二楼上召唤按钮A2X 二楼下召唤按钮A3S 三楼上召唤按钮A3X 三楼下召唤按钮A4X 四楼下召唤按钮4系统需要输出的开关控制信号：KM 开门显示GM 关门显示MGB 门关闭显示DCS 上行显示DCX 下行显示S 上行继电器(控制电动机正转)X 下行继电器(控制电动机反转)YX 运行显示A LED 七段显示器 a 段发光二极管B LED 七段显示器 b 段发光二极管C LED 七段显示器 c 段发光二极管D LED 七段显示器 d 段发光二极管E LED 七段显示器 e 段发光二极管F LED 七段显示器 f 段发光二极管G LED 七段显示器 g 段发光二极管1DJA 一楼指令信号登记显示2DJA 二楼指令信号登记显示3DJA 三楼指令信号登记显示4DJA 四楼指令信号登记显示1DAS 一楼上召唤信号登记显示2DAS 二楼上召唤信号登记显示2DAX 二楼下召唤信号登记显示3DAS 三楼上召唤信号登记显示3DAX 三楼下召唤信号登记显示4DAX 四楼下召唤信号登记显示二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书课题11：全自动洗衣机PLC控制 -一、 课题内容：全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。二、控制要求：（1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、 低）水 位，关水（2）2秒后开始洗涤（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5） 开始清洗，重复（1）（4），清洗两遍（6） 清洗完成，报警3秒并自动停机（7） 若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）输入点： 输出点：启动 S1 低水位检测 S9 启动洗衣机 L1停止 S2 手动排水 S10 进水阀 L2高水位 S3 手动脱水 S11 正转及脱水 L3中水位 S4 反转 L4低水位 S5 排水 L5排空检测 S6 报警 L6高水位检测 S7中水位检测 S8课题12：交通信号灯PLC控制系统设计2 -一、课题内容：用PLC控制十字路口交通信号灯，其要求如下：1 控制要求：系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式（参见“控制规律” ）。各人行道口分别有一个应急按钮，当出现紧急情况时，按动某一方向按钮时，只有本方向的人行绿灯亮而其它车道上均亮红灯，直到再次按动此按钮系统恢复正常。2 控制对象：东西方向红灯两个， 南北方向红灯两个， 东西方向左转弯绿灯两个；东西方向黄灯两个， 南北方向黄灯两个， 南北方向左转弯绿灯两个； 东西方向与南北方向各有人行红绿灯两个；报警灯一个。3 控制规律：1） 系统24小时循环运行，工作规律按时序图运行（见附图）。绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。2） 提示警告方式运行时，控制规律为：东、南、西、北四个方向黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭。黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、梯形图控制程序。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。课题14：饮料罐装生产流水线的PLC控制 -一、课题内容：饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件接线图二、控制要求：（1） 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作（2） 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警（3） 用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶（4） 可以手动对计数值清零（复位）三、 课题要求：3. 根据课题的控制要求完成设计并调试成功4. 完成课程设计说明书课题18：一位加减乘除计算器设计-设计要求：在09十个数中分别任意选择两个数字进行四则运算并将输入数、运算符号、及运算结果均通过八段码显示。要求其显示结果符合先乘除后加减的原则，当出错或溢出时也有相应的显示。课题19：自动售货机的PLC控制-动作要求：1、 自动售货机可投入5角、1元、5元、10元硬币。2、 当投入的硬币总值等于或超过5元时，汽水按钮指示灯亮；当投入的硬币总值超过10元时奶茶按钮指示灯亮；当投入的硬币总值超过15元时咖啡按钮指示灯亮。3、 当汽水按钮指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出，5秒后自动停止。汽水排出时，相应指示灯闪烁。4、 当奶茶和咖啡按钮指示灯亮时，动作同上。5、 若投入的硬币总值超过按钮所需的钱数时，找钱指示灯亮，同时八段码显示所找钱数。课题20：时钟显示-设计要求：由两个八段码分时显示时钟：即，时分秒功能：（1）可显示系统时钟 （2）可设置当前时钟 （3）可作秒表 课题21：四节传送带的模拟控制-控制要求：起动后，先起动最末的皮带机（M4），1s后再依次起动其它的皮带机；停止时，先停止最初的皮带机（M1），1s后再依次停止其它的皮带机；当某条皮带机发生故障时，该机及前面皮带的应立即停止；当某条皮带机有重物时，该皮带机前面的应立即停止，该皮带机运行1s后停止，再1s后接下去的的一台停止，依此类推。课题22：天塔之光的模拟控制-设计要求：完成“天塔之光”中十五个彩灯的各种变换，至少编写6种变换方式，并能实现这6种方式的正序、反序、重复、随机等至少5种变显示方式。课题23：邮件分拣的PLC控制-控制要求XCXDXEXF用PLC-01的常开开关表示（也可其它开关表示），当XCXDXEXF取值不是（0001，0010，0011，0100，0101）时，L1闪亮表示出错，按停止按钮无效。必须取XCXDXEXF为（0001，0010，0011，0100，0101）后，再按停止按钮，复位一下，再按起动按钮，则L2灯亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。当XCXDXEXF取值为0001时，表示邮编第一个数字为1，当S2动作表示检测到了，脉冲开始计数，经五个脉冲后M1亮2s，表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值为0010时，表示邮编第一个数字为2，当S2动作表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后M2亮2s，表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值为0011时，表示邮编第一个数字为3，当S2动作表示检测到了，脉冲开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s，表示开头为3的邮编进天津的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值为0100时，表示邮编第一个数字为4，当S2动作表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后M4亮2s，表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当XCXDXEXF取值为0101时，表示邮编第一个数字为5，当S2动作表示检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后M5亮2s，表示开头为5的邮编进广州的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当开头为1的邮编检测到了，但M1还没亮时，转变XCXDXEXF的值，发生错误L1闪亮，情况就跟开头一样，依次类推当其他号码检测到了，但还没投进箱子时，转变号码就发生错误。当邮编投进邮箱后再按S2表示检测到邮件工作。邮件分拣控制示意图 课题25：立体车库的PLC控制1-设计要求要求设计一个两层车库，每层八个车位，其中上层载车板可做上下升降运动，而下层载车板可做左右横向运动。由于下层设有一个空位，下降至地面，从而取出上层汽车。地面上的下层载上的汽车则不需任何动作，可以直接出车。要求选择牵引电机及各种传感器，绘制安装位置图，并编程实现PLC的控制。示意如下图： 课题26：立体车库的PLC控制2-设计要求设计一个两层车库：每层八个车位，其中上层和下层载车板均可做左右横向运动，在车库的两侧均有升降机，可将上层的车平移至升降机后降下，并直接开走；或将下层的车平移至升降机后上升，也可将车直接开到升降机上直接上升放入上层车位处。要求：（1）当车库中有空车位时，车主停车时可自动选择下层车位，或将车停上升降机，起动升降机可自动控制完成停车动作。（2）当车主取车时，若车停在下层车位上，可自行开走车，若车停在上层车位上，车主确认车位后，起动系统，可自动完成升降平移动作将车降下。要求选择牵引电机及各种传感器，绘制安装位置图，并编程实现PLC的控制。课题30：立体仓库的PLC控制2-设计要求设计一个4层仓库：每层16个仓位，在走廊中有叉车可存取货物。要求：（1）存入货物时有记录，即：当仓位中有货物时需有记录。（2）取货时，当货物相同时，可自动完成；当货物不同时，可按指定位置取下货物。取走货物时，记录消除。课题31：抢答器PLC控制系统设计-一、设备概况 实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到抢答器。目前市场上已有的各种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏高，故障高，显示方式简单(有的甚至没有显示电路)，无法判断提前抢按按钮的行为，不便于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。二、控制要求1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0 S7表示。2）设置一个系统清除和抢答控制开关S，该开关由主持人控制。3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒左右。5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。6）如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。课题29：两位加减乘除计算器设计-设计要求：在09十个数中分别任意选择数字，从0099进行四则运算，并将输入数、运算符号及结果均通过八段码显示。当结果超出两位数时，实现分时显示，当出错或溢出时也有相应的显示。课题27：立体仓库的PLC控制1-设计要求设计一个八层仓库：每层八个仓位，在走廊中有叉车可存取货物。要求：（1）存入货物时有记录，即：当仓位中有货物时需有记录。（2）取货时，当货物相同时，可自动完成；当货物不同时，可按指定位置取下货物。取走货物时，记录消除。课题38：三层电梯模型 PLC 控制系统设计 -一、控制要求：1系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。4）自动显示电梯运行方向。5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3系统提供的输入控制信号：AYS 向上行驶按钮AYX 向下行驶按钮YSJ 有/无司机选择开关1YC 一楼行程开关2YC 二楼行程开关3YC 三楼行程开关A1J 一楼指令按钮A2J 二楼指令按钮A3J 三楼指令按钮AJ 指令专用开关(直驶)ZXF 置消防开关A1S 一楼上召唤按钮A2S 二楼上召唤按钮A2X 二楼下召唤按钮A3X 三楼下召唤按钮4系统需要输出的开关控制信号：KM 开门显示GM 关门显示MGB 门关闭显示DCS 上行显示DCX 下行显示S 上行继电器(控制电动机正转)X 下行继电器(控制电动机反转)YX 运行显示A LED 七段显示器 a 段发光二极管B LED 七段显示器 b 段发光二极管C LED 七段显示器 c 段发光二极管D LED 七段显示器 d 段发光二极管E LED 七段显示器 e 段发光二极管F LED 七段显示器 f 段发光二极管G LED 七段显示器 g 段发光二极管1DJA 一楼指令信号登记显示2DJA 二楼指令信号登记显示3DJA 三楼指令信号登记显示1DAS 一楼上召唤信号登记显示2DAS 二楼上召唤信号登记显示2DAX 二楼下召唤信号登记显示3DAX 三楼下召唤信号登记显示二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题：1阐明程序设计思想及工作流程。2当层楼数增加，开关量输入和输出的点数将作如何变化 ?3若需要电梯只服务于奇数楼层，梯形图将作如何变换 ?4若需要电梯只服务于偶数层楼，梯形图将作如何变换 ?5若需要电梯只服务于四层及以上楼层，梯形图将作如何变换 ?6若正常运行方式作为方式 A ，上述 3、4、5 题运行方式作为 方式 B 、方式 C 、方式 D , 如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?7电梯控制中清除召唤登记的条件是什么 ?8电梯控制中清除指令登记的条件是什么 ?课题39：柔性生产系统供料单元PLC 控制-描述：供料工作单元的主要作用是为加工过程逐一提供加工工件。在管状料仓中最多可存放8个工件。供料过程中，双作用气缸从料仓中逐一推出工件，接着，转换模块上的真空吸盘将工件吸起，转换模块的摆臂在旋转缸的驱动下将工件移动至下一个工作站的检测位置。工作流程图如下：单元外形图如下：单元气路图：供料过程控制按START（开始）键，料仓利用推料气缸将加工工件推出后再利用摆臂气缸和真空吸盘将工件送至检测单元初始条件压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，使推料缸缩回，吸盘释放，摆臂缸摆回后，各模块处于初始状态后可以运行。位置推料气缸工件吸盘气缸摆臂气缸气动回路图控制要求：供料单元的主要作用是为加工过程逐一提供加工工件。在管状料仓中最多可存放8个工件。供料过程中，当下一个单元有空闲可以接收工件，并检测到料仓中有工件毛坯时：旋转摆臂摆出双作用气缸从料仓中推出一个工件摆臂摆回真空吸盘将工件吸起摆臂摆出将工件放入检测单元的平台上真空吸盘放气摆臂摆回。当检测单元再次空闲并且料仓中仍有工件毛坯时再进行下一轮工作。当发生紧急情况时，按下急停按钮所有动作停止，如果毛坯是被吸起的，继续吸起不能随便释放。当急停解除后，需先复位才可以再次启动，按下复位按钮时，旋转缸需先将已推出料仓或已吸起的毛坯继续送入检测单元的平台上，摆缸摆回原始位置，才可以进入正常工作过程。课题40：柔性生产系统检测单元PLC 控制-描述：检测工作单元的主要作用是检测加工工件的特性。光电、电感及电容传感器完成区分工件的工作。在加工工件被伸降缸提升至检测位置之前，由向后反射式光电传感器检测该位置是否为空。磁感应接近传感器检测工件的高度。伸降缸将合格的工件传送至气动滑槽的上层，并将不合格的工件检出至气动滑槽的下层。工作流程图如下：单元外形图如下：单元气路图：检测工件属性用于区别托盘上的工件种类，包括属性及高度。按START（开始）键，托盘上工件上升，高度检测缸下降进行高度检测，合格工件推出传输到下一单元，不合格品由托盘下降至废料仓并推出。同时对工件属性（金属/非金属、黑色/非黑色）进行记录。初始条件压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，使升降缸下降，推料缸推出并缩回，检测缸复位上升后，各模块处于初始状态后可以运行。位置图升降气缸推料气缸高度检测气缸气动回路图控制要求：检测单元的主要作用是检测加工工件的特性。在模块化的生产制造系统上有三种不同材质和颜色的毛坯，即：银白色金属质毛坯、绿色塑料质毛坯和黑色塑料质毛坯。当工件被放在检测平台上时，由光电传感器、电感传感器及电容传感器的不同状态的组合来分辨三种不同的毛坯，并记录其信号。同时，升降缸上升，升起至一定位置时，检测缸下降，下降至一定的位置，由检测缸带动的检测装置（两个固定位置的光电传感器）下降，检测毛坯的高度，检测完后检测缸上升，与毛坯不再接触。如果高度合格，上方导槽的传送带启动，毛坯被直接被推入上方的导槽，并被传送至加工单元（3号站）进行加工，升降缸下降，等待下一个毛坯的到来；如果高度不合格，升降缸直接下降，毛坯被推入下方的导槽（即次品堆），然后等待下一个毛坯的到来。当发生紧急情况时，按下急停按钮所有动作停止，当急停解除后，需先复位才可以再次启动。按下复位按钮时，升降缸下降至原始位置，如果平台上有滞留的毛坯，则作为次品处理，被推入次品堆，然后进入正常工作过程。课题41：柔性生产系统加工单元PLC 控制-描述：在加工单元，工件将在旋转平台上被检测及加工。本单元是唯一一个只使用电气驱动器的工作单元。旋转平台由直流电机驱动。平台的定位由继电器回路完成，电感式传感器检测平台的位置。工件在平台平行地完成钻孔及检测的加工。由带电感式传感器的电磁执行装置来检测工件是否被放置在正确的位置，在进行钻孔加工时，电磁执行件夹紧工件，加工完的工件通过电气分支传送到下一个工作站。工作流程图如下：单元外形图如下：单元气路图：模拟加工工件（单机）对工件进行钻孔操作，按START（开始）键，电机旋转，确认工件到位，加紧气缸前行夹紧工件，钻孔电机启动开始钻孔操作并复位。电机再次旋转至检测工位，检测完成后，记录加工品质，再次旋转平台至搬运工位。初始条件压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，电机带动加工平台至原点，钻孔装置和检测气缸位于上端，工件加紧气缸位于后行状态各，各模块处于上述初始化状态的时候才能运行循环位置钻孔气缸夹紧气缸孔深检测气缸气动回路图控制要求：加工单元是一个带有4个工位的旋转平台，其主要作用是对毛坯进行加工（打孔），并检测孔深的合格与否。4个工位在旋转平台上均匀分布，其中：第一个工位为接收毛坯位，此位为空时可接收来自检测单元的高度合格的毛坯；第二个工位为加工工位，毛坯在此位被夹紧并打孔；第三个工位为检测工位，工件的孔深此位被检测，同时记录合格与否，不合格品将在下一单元被剔除；第四个工位为待取位，当工件被送至此工位时，操作手单元将完成工件的向后传送。当毛坯被送至加工单元后，旋转平台开始旋转，将毛坯送到加工工位进行打孔，打孔结束后，旋转平台继续旋转，将工件送到检测单元检测孔深的合格与否，检测结束，旋转平台再次旋转，将工件送至待取位，等待操作手来取走工件，当工件被取走，旋转平台再次旋转90，重新接收下一个毛坯的到来。在旋转平台旋转过程中，只要接收毛坯位为空，即可接收检测单元的毛坯，加工工位和检测工位可同时工作，也可单独工作，只要工位上有工件，就要进行相应的工作。当加工工位、检测工位均完成工作，而没有新的毛坯到来时，旋转平台仍需旋转，将已被加工的工件逐一送入待取工位，直到所有的工件均被取走，并且没有新的毛坯到来，旋转平台停止旋转。加工位的工作过程：初始状态时，钻孔缸在最上方，钻孔装置上端传感器ON，夹紧缸处于非夹紧状态，固件气缸传感器3B5状态为ON；当毛坯到达加工位，夹紧缸动作，3B5为OFF，夹紧毛坯，启动钻孔电机，同时钻孔缸向下动作，3B1为OFF，直到钻孔缸到达最低位置，3B2为ON，钻孔缸不再下降，钻孔电机继续运行2秒钟，以保证钻孔质量；钻孔结束后，钻孔缸开始上升，3B2为OFF，同时钻孔电机停止工作，直到钻孔缸上升到初始位置，3B1为ON，夹紧缸释放，直到3B5为OFF。检测工位的工作过程：初始状态时，检测缸处于最上方，孔深检测气缸上端传感器3B3为ON状态；当被加工好的工件到达检测工位时，检测缸下降，3B3为OFF，检测动作保持2秒钟，在两秒钟内，检测缸下降至最低位，3B4为ON，并且3B4的ON状态可保持1秒，则认为钻孔的深度是合格的，如果在两秒钟内，检测缸仍未降到最低位，即3B4一直处于OFF状态，则认为钻孔的深度不合格；检测完成后，检测缸上升，3B4为OFF，直到检测缸上升到初始位置，3B3为ON，检测结束。课题42：柔性生产系统机械手单元PLC 控制-描述：在操作手单元，摆臂气缸摆出到加工单元一侧，气抓伸出并下降到工件位置并抓起，然后上升并缩回气抓，再次判断工件是否合格，合格品送至下一单元，并将不合格的工件检出至气动滑槽的下层。本工作单元与其他工作单元组合一起并定义其他的分类标准，直接传输到下一个单元。工作流程图如下：单元外形图如下：单元气路图：机械操作手（单机）对工件进行搬运操作，按START（开始）键，伸缩缸伸出到加工单元的搬运工位后，升降缸下降，手爪置位夹取工件上升，伸缩缸缩回，旋转缸旋转180度后，伸缩缸伸出并释放手爪上的工件，旋转缸、伸缩缸复位。初始条件压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，手爪释放并由旋转缸带动至加工单元一侧，伸缩缸缩回，升降缸位于上端，以上条件满足后可以进行单机实验。位置转动气缸伸缩气缸气爪气缸升降气缸气动回路图控制要求：操作手单元的主要作用是将加工好的工件取走并分正次品，正品传送至分拣单元，次品放入孔深不合格品堆中。操作手单元具有一个五自由度的机械手臂，此机械手臂可以完成伸缩、升降、抓取、旋转等动作。操作手的初始位置为：伸缩缸处于缩回状态，缩回位置传感器4B2为ON，伸出位置传感器4B1为OFF；升降缸处于升起状态，上端位置传感器4S4为ON，下端位置传感器4S5为OFF；气爪为松开状态，气爪检测传感器4S1为ON；旋转气缸处于转回状态，转动缸原点检测位置传感器4S2为ON状态，转动缸转出检测位置传感器4S3为OFF状态。其动作过程为：1) 当加工单元的工件到达待取位时，伸缩缸伸出，4B2为OFF，直到4B1为ON，伸缩缸停止伸出；2) 升降缸下降，上端位置传感器4S4为OFF，直到下端位置传感器4S5为ON，升降缸停止下降；3) 气爪抓紧，4S1为OFF；4) 升降缸上升，4S5为OFF，直到上端位置传感器4S4为ON，升降缸停止上升。5) 伸缩缸缩回，4B1为OFF，直到4B2为ON，伸缩缸停止缩回6) 旋转缸转出180，4S2为OFF，直到4S3为ON，旋转缸停止旋转。7) 然后按不同情况进行动作：当工件为正品时（信号由加工单元给出），伸缩缸伸出，气爪松开，4S1为ON，将工件放入分拣单元进行颜色与材质的分拣，伸缩缸缩回；当工件为次品时（孔深不合格），升降缸下降，气爪松开，4S1为ON，将工件放入次品堆，升降缸上升。8) 旋转缸转回180，4S3为OFF，至起始位置4S2为ON，完成一个操作周期。课题43：柔性生产系统分拣单元PLC 控制-描述：进入分拣单元的加工工件被分别放置在三根不同的滑槽上。当工件被放在传送带起始位置时受到漫射传感器的检测。制动器上方的传感器检测工件的特性（黑色、蓝色、金属色）。由双作用气缸通过偏针仪控制的分离器将工件分捡到正确的滑槽上。工作流程图如下：单元外形图如下：单元气路图：分拣控制分拣滑道有黑色与非黑色滑道、金属滑道，根据颜色可以在各自的滑道上储藏，按START(开始)键, 传送工件一经确认，电机开始运行，黑色导向缸启动，工作进入第一个滑道，再次按START(开始)键，传送工件一经确认，电机再次开始运行，非黑色导向缸启动，工件进入第二个滑道，再次按START(开始)键，传送工件一经确认，电机再次开始运行，工件进入第三个滑道。初始条件传压力、电源正常供给时，按RESET(复位)键，挡料缸处于挡出位置，两个导向缸释放，以上条件满足后可以进行单机实验。位置挡料气缸导向气缸1导向气缸2气动回路图控制要求：分拣单元的主要作用是将由操作手单元传送来的已加工好的合格品按其不同的材质颜色分别送至三个不同的槽位中。其初始位置为：挡料缸伸出；导向缸1退回，5B1为ON状态，5B2为OFF状态；导向缸2退回，5B3为ON状态，5B4为OFF状态。其动作过程为：当操作手单元准备将成品工件放入分拣单元时，首先起动传送带，同时挡料缸伸出，2秒后才放下工件（其目的是为了减小电机的起动力矩），当工件随传送带到达挡料缸时，由工件有无传感器感应到工件到来，即5S1为ON时，接收前方加工单元（或检测单元）传来的工件的材质颜色信息，根据工件的信息，相应的导向缸动作，档料缸缩回，将工件导向其对应的槽位中，要求绿色塑料工件进入1号槽位，银白色金属工