「电气控制与PLC课程设计任务」

1、电气控制与 PLC 课程设计任务书一、设计目的和任务1、设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练， 提高工程意识和实践技能。 同时提高学生对文献资料的检索和信息 处理的能力 ， 以及编写和整理设计文档的能力。2、设计任务熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、P LC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。 二、设计题目1、停车场车位控制2、病床呼叫系统3、自动双层停车场控制设计4、机械手臂搬运加工流程控制5、十人投票

2、机设计6、电子计算器设计7、两部抽水机控制系统设计8、三相感应电动机定时正逆转9、绕线转子电动机正逆转控制程序设计10 、台车呼叫控制11、摇臂钻床控制器12、自动喷泉的 PLC控制13、三层电梯的 PLC控制14、装瓶流水线的 PLC控制15、自动旋转检测的P LC控制16、步进电机的P LC控制1 7、电镀生产线的PL C控制18、全自动洗衣机的 PLC控制1 9、多种液体自动混合装置的PLC控制20、十字路口交通灯控制系统设计21、自动门控制装置22、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试23、工业铲车操作控制24、三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试25、双料斗皮带传输机控制26、隧

3、道内汽车双向行驶控制27、自动售货机的控制28、三种故障标准报警电路控制29、化工反应炉控制30、简单霓虹灯（礼花之光）控制设计31、自动药片装瓶机控制32、水箱水位控制33、双门通道控制3 4、自动打铃控制器35、彩灯广告屏的 PLC控制36、游乐机的PLC控制37、包装生产线的P LC控制38、加热反应炉的 PLC控制3 9、抽水泵的 PLC控制4 0、饮料罐装生产流水线的PLC控制41、汽车自动清洗装置 PLC控制4 2、PL C在温度监测与控制系统中的应用43、PLC控制机械滑台44、P LC控制运料小车45、测量仪器工况监视46、输煤机组控制系统4 7、机械手控制系统设计48、抢答器

4、PLC控制系统设计49、P LC在大小球分拣设备中的应用50、物业供水系统水泵控制51、气压式冲孔加工机控制系统5 2、卧式车床电气控制系统设计 课题具体要求见附录。附录：设计课题具体要求1、停车场车位控制假设有一停车场共有16个车位。在入口处装设一传感器 ，用来检测车辆进入的数目，在出口处装设一传感器，用来检测车辆出去的数目。尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位。车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。 可从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。2、病床呼叫系统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

5、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

6、灯方可被重 置。本停车场设计的规则为1、2、3车位只能上下移动，不能左右移动，4、5车位只可左右移动不可上下移动。下排车位只需直接将车子开出即可。如要呼叫上排车子，只要按下1至3的按钮，再按下“叫车”按钮，则所按车位将降至下层，而下排车位将左右移动，让出位置让上层车位降下。4、机械手臂搬运加工流程控制1） 如图所示，有两部机械对工作物进行加工，对象由输送带A送到加工位置，然后由机械手臂将加工物送至工作台1的位置进行第一步骤加工。 当第一步骤加工完成后， 机械手臂将工作物夹起再送至 工作台2进行第二步骤加工；当第二步骤加工完成后，机械手臂将工作物放到输送带B送走，然后由7段数码管显示加工完成的数

7、量。2）假设使用气压机械手臂，一开始手臂先下降，碰到下限开关开始做夹起动作 ，然后开始上升碰到上限开关后，手臂开始往右，当碰到第一工作站的极限开关时 ，机械手臂下降将工作物放置工作台I然后上升等待机械对工作物加工；当工作物第一加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置工作台2上进行第二加工步骤。3）当第二加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置输送带 B送出，并由7段数码管显示出加工完成的数次。输送带B输迭带45、十人投票机设计计票开关断开时，不执行投票计算。计票开关闭合后，可按下投票按钮进行投票，投票需在5

8、s内完成。5s后立即显示投票结果，三个显示灯分别表示不通过 （即反对人数较多）、同票（即赞成与反对人数 相等）、通过（即赞成人数较多）。当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再次投票显示灯仍不会 改变其结果。按下复位按钮后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。6、电子计算器设计由按键输入的数值显示在 7段数码管上，但只限4位数。按加、减、乘、除键时，第一次输入的值 被存放在缓冲区中，当做被加、减、乘、除数，且加、减、乘、除相对的运算指示灯会亮。接着输入一个数，之后若是按下“=”键，则此加、减、乘、除数被存放于另一个缓冲区中，与刚才输入的数做运算,且相对应的运算指示灯熄灭。将运算结果显示在

9、7段数码管上。7、两部抽水机控制系统设计系统设有起动按钮、停止按钮和报警复位按钮。指示部分设有电源指示灯、运行指示灯和报警灯。按住起动按钮，1号抽水机运转，放开按钮时1号抽水机停止。再次按起动按钮时，换2号抽水机运转，放开时2号抽水机停止。第三次按住起动按钮时，又换回1号抽水机运转。如此两部抽水机循环交替。运转中如果按下停止按钮，则两部抽水机均停止。运转中任一热继电器动作，则相对应报警灯亮，蜂鸣器断续响1 0秒后停止（0.5 s/ ON，0.5 s/OFF），热继电器动作同时该抽水机停止。立即换上另一部抽水机运转，直到起动按钮放开后才停止。热继电器未复位前，以单机运转，每按、放起动按钮一次，则

10、该抽水机运转、 停止动作一次。两只热继电 器均动作时，抽水机均停止，两个报警灯均亮，蜂鸣器断续响 （0.5 s/ON，0.5s /O FF），直到按复位按 钮时蜂鸣器才停响。热继电器复位后，报警灯熄灭，恢复正常操作状态。8、三相感应电动机定时正逆转系统有手动和自动两种模式。手动模式：按正向起动按钮，电动机正转Y型起动，10 s后切换成型运转。按反向起动按钮，电动机反转Y型起动，10s后切换成型运转。正转或反转启动中或运转中，按停止按钮，电动机停止动作。自动模式：按正向起动按钮时先以正转Y型起动，经1 0s后换成型运转，再经15s后停止运转，再经10 s后换为反向Y型起动，再经10s后转为反转型

11、运转，再隔15s后停止运转，再隔1 0 s为正转Y型起动，依此循环不断，直到按停止按钮时才停止动作。按反向起动按钮时先以反转Y型起动， 经10s后换成型运转，再经15s后停止运转，再经10 s后换为正向Y型起动，再经1 0 s后转为正 转型运转，再隔15 s后停止运转，再隔10s为反转Y型起动，依此循环不断，直到按停止按钮时才 停止动作。两种模式及每个运行过程均有相应的指示。（起动时灯闪烁，运行时灯常亮）9、绕线转子电动机正逆转控制程序设计按正向起动按钮，电动机正转全电阻启动，10 s后换成部分电阻启动，再经 10秒后正向运转。按 反向起动按钮，电动机反转全电阻启动，1 Os后换成部分电阻启动

12、，再经10秒后反向运转。正转或反转在启动中或运转中，按停止按钮电动机立即停止运转。运转时断电，如果在5s内恢复供电，电动机维持断电前的运转方向，继续运转；运转时断电，如果在5s后恢复供电，须按起动按钮重新启动电机。热继电器动作时，电动机停止运转，蜂鸣器响。热继电器复位后，蜂鸣器停响，恢复正常操作状态。每个运行过程均有相应的指示（闪烁或亮）。10、台车呼叫控制一部电动运输车供 8个加工点使用。台车的控制要求如下：PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫（下称呼车）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼

13、车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时， 台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为30 s供呼车工位使用，其他工位不能呼车。从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。11、摇臂钻床控制器针对Z3O 40型摇臂钻床，在熟悉其结构和控制要求的基础上，设计PLC控制系统。摇臂上升和下降过程点动控制，上升下降和摇臂放松夹紧之间自动配合，设有上下限位保护。1 2、自动喷泉的PLC控制设计某广场的花式喷泉控制，喷头的数量及布置自行设置。控制要求如下：按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作； 按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。 喷泉的工作方

14、式由 花样选择开关和单步/连续开关决定。当单步/连续开关在单步位置时， 喷泉只能按照花样选择开关设定 的方式，运行一个循环。花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，实现四种以上的自动喷水花样。13、三层电梯的P LC控制电梯根据轿厢内外的召唤按钮，实现上下行的顺序控制、自动平层、自动开关门等功能，在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先响应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。 对电梯的运行状态和所在楼层有相应指示。系统设有必要的安全保护措施，如关门时防夹人等。1 4、装瓶流水线的P L C控制装瓶流水线有选瓶、装瓶、盖盖、贴签、传送、成品入库生产线操作工序，并

15、有启动/停止、移位、复位按钮进行操作，实现手动，自动等不同的装瓶流水线工序控制。1 5、自动旋转检测的 PLC控制本系统由“直流电机、电感式传感器、继电器、指示灯、按钮、接线端子”等组成，采用PL C可编程进行控制，实现对电机的旋转检测、站号控制、脉冲检测、转速控制、转向控制、定位控制等功能。口 口 口 启豹/伴止 正转核魁反转按齟按钮1 6、步进电机的PL C控制步进电机为二相混合式，供电电压24VDG功率30 W,电流1. 7 A （或1. 2 A ,转矩0. 3 5 NM ,步矩角1. 8 /0.9。，并配有细分驱动器，实现细分运行，减少振荡。设计出PLC的控制程序，实现速度、方向、定位

16、、细分等控制功能。1 7、电镀生产线的 PLC控制电镀生产线采用专用行车 ，行车架上装有可升降的吊钩。 行车和吊钩各由一个电动机拖动。 行车的 进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求: 工件放入镀槽中 ，电镀2 8 0s后提起，停放2 8 s,让镀夜从工件上流回镀槽 ，然后放入回收液槽中浸 30s，提起后停1 5 s,接着放入清水槽中清洗3 0 S。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。18、全自动洗衣机的 PLC控制全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。内桶可以

17、旋转 ， 作脱水（甩水）用。 内桶的四周有很多小孔 ，使内外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水 分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。 进水时, 通过电控系统使进水阀打开 ， 经进水管将水注入外桶。 排水时,通过电控系统使排水阀打开,将水由外桶排出到机外。洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘的正、反转来实现,此时脱水桶并不旋转。脱水时,通过电控系统将离合器合上,由洗涤电动机带动内 桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮 用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。PLC 投入运行 ， 系统处于初始状态 ， 准备好启动。启动时

18、开始进水 ， 水满（即水位到达高水位）时停 止进水并开始正洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3 s后若正、反洗涤未满 3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。排水 水位若下降到低位时 ， 开始脱水并继续排水。脱水 10s 即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未 完成 3次大循环 ， 则返回从进水开始的全部动作, 进行下一次大循环； 若完成了 3次大循环 ， 则进行洗完 报警。报警10s结束全部过程，自动停机。此外, 还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。1 9、多种液体自动混合装置的PLC控制设计一个三种液体混合装置控制系统，由液面传感器SL1、SL2、SL3,液体A、 B C阀门与混合液阀门（电磁阀YV1、YV2、YV3 YV4 ），搅匀电机 M加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混 合， 搅匀 ， 加热等功能。打开“启动”开关，装置投入运行时。首先液体A、 BC阀门关闭，混合液阀门打开 10秒将容器放 空后关闭。然后液体 A阀门打开，液体 A流入容器。当液面到达 SL3时，S L3接通，关闭液体 A阀门， 打开液体B阀门。液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。液面到达SL1时，关闭液体C阀 门。搅匀