「電氣控制與PLC課程設(shè)計(jì)任務(wù)」

1、電氣控制與 PLC 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)目的和任務(wù)1、設(shè)計(jì)目的綜合運(yùn)用本課程及前期課程的相關(guān)知識和技能，相對獨(dú)立地設(shè)計(jì)和調(diào)試一個(gè)小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)，使學(xué)生獲得控制技術(shù)工程的基本訓(xùn)練， 提高工程意識和實(shí)踐技能。 同時(shí)提高學(xué)生對文獻(xiàn)資料的檢索和信息 處理的能力 ， 以及編寫和整理設(shè)計(jì)文檔的能力。2、設(shè)計(jì)任務(wù)熟悉工藝流程及生產(chǎn)設(shè)備的工作原理；根據(jù)控制要求，畫出硬件電路圖、P LC接線圖及控制梯形圖；利用編程軟件編制程序，可先在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真，然后在實(shí)驗(yàn)室完成調(diào)試；完成課程設(shè)計(jì)說明書。 二、設(shè)計(jì)題目1、停車場車位控制2、病床呼叫系統(tǒng)3、自動雙層停車場控制設(shè)計(jì)4、機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制5、十人投票

2、機(jī)設(shè)計(jì)6、電子計(jì)算器設(shè)計(jì)7、兩部抽水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)8、三相感應(yīng)電動機(jī)定時(shí)正逆轉(zhuǎn)9、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)正逆轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計(jì)10 、臺車呼叫控制11、搖臂鉆床控制器12、自動噴泉的 PLC控制13、三層電梯的 PLC控制14、裝瓶流水線的 PLC控制15、自動旋轉(zhuǎn)檢測的P LC控制16、步進(jìn)電機(jī)的P LC控制1 7、電鍍生產(chǎn)線的PL C控制18、全自動洗衣機(jī)的 PLC控制1 9、多種液體自動混合裝置的PLC控制20、十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)21、自動門控制裝置22、五相十拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試23、工業(yè)鏟車操作控制24、三相六拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試25、雙料斗皮帶傳輸機(jī)控制26、隧

3、道內(nèi)汽車雙向行駛控制27、自動售貨機(jī)的控制28、三種故障標(biāo)準(zhǔn)報(bào)警電路控制29、化工反應(yīng)爐控制30、簡單霓虹燈（禮花之光）控制設(shè)計(jì)31、自動藥片裝瓶機(jī)控制32、水箱水位控制33、雙門通道控制3 4、自動打鈴控制器35、彩燈廣告屏的 PLC控制36、游樂機(jī)的PLC控制37、包裝生產(chǎn)線的P LC控制38、加熱反應(yīng)爐的 PLC控制3 9、抽水泵的 PLC控制4 0、飲料罐裝生產(chǎn)流水線的PLC控制41、汽車自動清洗裝置 PLC控制4 2、PL C在溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)中的應(yīng)用43、PLC控制機(jī)械滑臺44、P LC控制運(yùn)料小車45、測量儀器工況監(jiān)視46、輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)4 7、機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)48、搶答器

4、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)49、P LC在大小球分揀設(shè)備中的應(yīng)用50、物業(yè)供水系統(tǒng)水泵控制51、氣壓式?jīng)_孔加工機(jī)控制系統(tǒng)5 2、臥式車床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題具體要求見附錄。附錄：設(shè)計(jì)課題具體要求1、停車場車位控制假設(shè)有一停車場共有16個(gè)車位。在入口處裝設(shè)一傳感器 ，用來檢測車輛進(jìn)入的數(shù)目，在出口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛出去的數(shù)目。尚有車位時(shí)，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚有車位。車位已滿時(shí)，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進(jìn)入。 可從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場共有幾部車。2、病床呼叫系統(tǒng)1）共有3個(gè)病房，每間病房4個(gè)床位。每一病床床頭均有緊急呼叫按鈕及

5、重置按鈕，以利病人不 適時(shí)緊急呼叫。2 ）設(shè)每一層樓有一護(hù)士站，每一護(hù)士站均有該層樓病人緊急呼叫與處理完畢的重置按鈕。3）每一病床床頭均有一緊急指示燈 ，一旦病人按下緊急呼叫按鈕且未在5s內(nèi)按下重置按鈕時(shí)，該病床床頭緊急指示燈動作且病房門口緊急指示燈閃爍，同時(shí)同樓層的護(hù)士站顯示病房緊急呼叫并閃爍指示燈。4 ）在護(hù)士站的病房緊急呼叫中心， 每一病房都有編號，用指示燈顯示哪一病房先按下病人緊急呼叫 按鈕，并要具有優(yōu)先級判別的能力。5） 一旦護(hù)士看見護(hù)士站緊急呼叫閃爍燈后，須先按下護(hù)士處理按鈕以取消閃爍情況，再依病房緊急呼叫順序處理病房緊急事故，若事故處理妥當(dāng)后，病房緊急閃爍指示燈和病床上的緊急指示

6、燈方可被重 置。本停車場設(shè)計(jì)的規(guī)則為1、2、3車位只能上下移動，不能左右移動，4、5車位只可左右移動不可上下移動。下排車位只需直接將車子開出即可。如要呼叫上排車子，只要按下1至3的按鈕，再按下“叫車”按鈕，則所按車位將降至下層，而下排車位將左右移動，讓出位置讓上層車位降下。4、機(jī)械手臂搬運(yùn)加工流程控制1） 如圖所示，有兩部機(jī)械對工作物進(jìn)行加工，對象由輸送帶A送到加工位置，然后由機(jī)械手臂將加工物送至工作臺1的位置進(jìn)行第一步驟加工。 當(dāng)?shù)谝徊襟E加工完成后， 機(jī)械手臂將工作物夾起再送至 工作臺2進(jìn)行第二步驟加工；當(dāng)?shù)诙襟E加工完成后，機(jī)械手臂將工作物放到輸送帶B送走，然后由7段數(shù)碼管顯示加工完成的數(shù)

7、量。2）假設(shè)使用氣壓機(jī)械手臂，一開始手臂先下降，碰到下限開關(guān)開始做夾起動作 ，然后開始上升碰到上限開關(guān)后，手臂開始往右，當(dāng)碰到第一工作站的極限開關(guān)時(shí) ，機(jī)械手臂下降將工作物放置工作臺I然后上升等待機(jī)械對工作物加工；當(dāng)工作物第一加工步驟完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置工作臺2上進(jìn)行第二加工步驟。3）當(dāng)?shù)诙庸げ襟E完成時(shí)，機(jī)械手臂再依進(jìn)行下降一夾住一上升一往右一下降一釋放等流程，將工件放置輸送帶 B送出，并由7段數(shù)碼管顯示出加工完成的數(shù)次。輸送帶B輸?shù)鼛?5、十人投票機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)票開關(guān)斷開時(shí)，不執(zhí)行投票計(jì)算。計(jì)票開關(guān)閉合后，可按下投票按鈕進(jìn)行投票，投票需在5

8、s內(nèi)完成。5s后立即顯示投票結(jié)果，三個(gè)顯示燈分別表示不通過 （即反對人數(shù)較多）、同票（即贊成與反對人數(shù) 相等）、通過（即贊成人數(shù)較多）。當(dāng)投票結(jié)果顯示后，就不再接受任何信息，即使再次投票顯示燈仍不會 改變其結(jié)果。按下復(fù)位按鈕后，所有的顯示燈熄滅，此時(shí)可再次進(jìn)行投票。6、電子計(jì)算器設(shè)計(jì)由按鍵輸入的數(shù)值顯示在 7段數(shù)碼管上，但只限4位數(shù)。按加、減、乘、除鍵時(shí)，第一次輸入的值 被存放在緩沖區(qū)中，當(dāng)做被加、減、乘、除數(shù)，且加、減、乘、除相對的運(yùn)算指示燈會亮。接著輸入一個(gè)數(shù)，之后若是按下“=”鍵，則此加、減、乘、除數(shù)被存放于另一個(gè)緩沖區(qū)中，與剛才輸入的數(shù)做運(yùn)算,且相對應(yīng)的運(yùn)算指示燈熄滅。將運(yùn)算結(jié)果顯示在

9、7段數(shù)碼管上。7、兩部抽水機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)有起動按鈕、停止按鈕和報(bào)警復(fù)位按鈕。指示部分設(shè)有電源指示燈、運(yùn)行指示燈和報(bào)警燈。按住起動按鈕，1號抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，放開按鈕時(shí)1號抽水機(jī)停止。再次按起動按鈕時(shí)，換2號抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，放開時(shí)2號抽水機(jī)停止。第三次按住起動按鈕時(shí)，又換回1號抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。如此兩部抽水機(jī)循環(huán)交替。運(yùn)轉(zhuǎn)中如果按下停止按鈕，則兩部抽水機(jī)均停止。運(yùn)轉(zhuǎn)中任一熱繼電器動作，則相對應(yīng)報(bào)警燈亮，蜂鳴器斷續(xù)響1 0秒后停止（0.5 s/ ON，0.5 s/OFF），熱繼電器動作同時(shí)該抽水機(jī)停止。立即換上另一部抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到起動按鈕放開后才停止。熱繼電器未復(fù)位前，以單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，每按、放起動按鈕一次，則

10、該抽水機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、 停止動作一次。兩只熱繼電 器均動作時(shí)，抽水機(jī)均停止，兩個(gè)報(bào)警燈均亮，蜂鳴器斷續(xù)響 （0.5 s/ON，0.5s /O FF），直到按復(fù)位按 鈕時(shí)蜂鳴器才停響。熱繼電器復(fù)位后，報(bào)警燈熄滅，恢復(fù)正常操作狀態(tài)。8、三相感應(yīng)電動機(jī)定時(shí)正逆轉(zhuǎn)系統(tǒng)有手動和自動兩種模式。手動模式：按正向起動按鈕，電動機(jī)正轉(zhuǎn)Y型起動，10 s后切換成型運(yùn)轉(zhuǎn)。按反向起動按鈕，電動機(jī)反轉(zhuǎn)Y型起動，10s后切換成型運(yùn)轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動中或運(yùn)轉(zhuǎn)中，按停止按鈕，電動機(jī)停止動作。自動模式：按正向起動按鈕時(shí)先以正轉(zhuǎn)Y型起動，經(jīng)1 0s后換成型運(yùn)轉(zhuǎn)，再經(jīng)15s后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再經(jīng)10 s后換為反向Y型起動，再經(jīng)10s后轉(zhuǎn)為反轉(zhuǎn)型

11、運(yùn)轉(zhuǎn)，再隔15s后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再隔1 0 s為正轉(zhuǎn)Y型起動，依此循環(huán)不斷，直到按停止按鈕時(shí)才停止動作。按反向起動按鈕時(shí)先以反轉(zhuǎn)Y型起動， 經(jīng)10s后換成型運(yùn)轉(zhuǎn)，再經(jīng)15s后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再經(jīng)10 s后換為正向Y型起動，再經(jīng)1 0 s后轉(zhuǎn)為正 轉(zhuǎn)型運(yùn)轉(zhuǎn)，再隔15 s后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，再隔10s為反轉(zhuǎn)Y型起動，依此循環(huán)不斷，直到按停止按鈕時(shí)才 停止動作。兩種模式及每個(gè)運(yùn)行過程均有相應(yīng)的指示。（起動時(shí)燈閃爍，運(yùn)行時(shí)燈常亮）9、繞線轉(zhuǎn)子電動機(jī)正逆轉(zhuǎn)控制程序設(shè)計(jì)按正向起動按鈕，電動機(jī)正轉(zhuǎn)全電阻啟動，10 s后換成部分電阻啟動，再經(jīng) 10秒后正向運(yùn)轉(zhuǎn)。按 反向起動按鈕，電動機(jī)反轉(zhuǎn)全電阻啟動，1 Os后換成部分電阻啟動

12、，再經(jīng)10秒后反向運(yùn)轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)在啟動中或運(yùn)轉(zhuǎn)中，按停止按鈕電動機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)斷電，如果在5s內(nèi)恢復(fù)供電，電動機(jī)維持?jǐn)嚯娗暗倪\(yùn)轉(zhuǎn)方向，繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)斷電，如果在5s后恢復(fù)供電，須按起動按鈕重新啟動電機(jī)。熱繼電器動作時(shí)，電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，蜂鳴器響。熱繼電器復(fù)位后，蜂鳴器停響，恢復(fù)正常操作狀態(tài)。每個(gè)運(yùn)行過程均有相應(yīng)的指示（閃爍或亮）。10、臺車呼叫控制一部電動運(yùn)輸車供 8個(gè)加工點(diǎn)使用。臺車的控制要求如下：PLC上電后，車停在某個(gè)工位，若無用車呼叫（下稱呼車）時(shí)，則各工位的指示燈亮，表示各工位可以呼車。某工作人員按本工位的呼車按鈕呼車時(shí)，各工位的指示燈均滅，此時(shí)別的工位呼車無效。如停車位呼

13、車時(shí)，臺車不動，呼車工位號大于停車位時(shí)，臺車自動向高位行駛，當(dāng)呼車位號小于停車位號時(shí)， 臺車自動向低位行駛，當(dāng)臺車到呼車工位時(shí)自動停車。停車時(shí)間為30 s供呼車工位使用，其他工位不能呼車。從安全角度出發(fā)，停電再來電時(shí)，臺車不會自行啟動。11、搖臂鉆床控制器針對Z3O 40型搖臂鉆床，在熟悉其結(jié)構(gòu)和控制要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)。搖臂上升和下降過程點(diǎn)動控制，上升下降和搖臂放松夾緊之間自動配合，設(shè)有上下限位保護(hù)。1 2、自動噴泉的PLC控制設(shè)計(jì)某廣場的花式噴泉控制，噴頭的數(shù)量及布置自行設(shè)置。控制要求如下：按下啟動按鈕，噴泉控制裝置開始工作； 按下停止按鈕，噴泉控制裝置停止工作。 噴泉的工作方

14、式由 花樣選擇開關(guān)和單步/連續(xù)開關(guān)決定。當(dāng)單步/連續(xù)開關(guān)在單步位置時(shí)， 噴泉只能按照花樣選擇開關(guān)設(shè)定 的方式，運(yùn)行一個(gè)循環(huán)?；舆x擇開關(guān)用于選擇噴泉的噴水花樣，實(shí)現(xiàn)四種以上的自動噴水花樣。13、三層電梯的P LC控制電梯根據(jù)轎廂內(nèi)外的召喚按鈕，實(shí)現(xiàn)上下行的順序控制、自動平層、自動開關(guān)門等功能，在轎廂運(yùn)行途中，如果有多個(gè)呼叫，則優(yōu)先響應(yīng)與當(dāng)前運(yùn)行方向相同的就近樓層，對反方向的呼叫進(jìn)行記憶，待轎廂返回時(shí)就近停車。 對電梯的運(yùn)行狀態(tài)和所在樓層有相應(yīng)指示。系統(tǒng)設(shè)有必要的安全保護(hù)措施，如關(guān)門時(shí)防夾人等。1 4、裝瓶流水線的P L C控制裝瓶流水線有選瓶、裝瓶、蓋蓋、貼簽、傳送、成品入庫生產(chǎn)線操作工序，并

15、有啟動/停止、移位、復(fù)位按鈕進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)手動，自動等不同的裝瓶流水線工序控制。1 5、自動旋轉(zhuǎn)檢測的 PLC控制本系統(tǒng)由“直流電機(jī)、電感式傳感器、繼電器、指示燈、按鈕、接線端子”等組成，采用PL C可編程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的旋轉(zhuǎn)檢測、站號控制、脈沖檢測、轉(zhuǎn)速控制、轉(zhuǎn)向控制、定位控制等功能?？?口 口 啟豹/伴止 正轉(zhuǎn)核魁反轉(zhuǎn)按齟按鈕1 6、步進(jìn)電機(jī)的PL C控制步進(jìn)電機(jī)為二相混合式，供電電壓24VDG功率30 W,電流1. 7 A （或1. 2 A ,轉(zhuǎn)矩0. 3 5 NM ,步矩角1. 8 /0.9。，并配有細(xì)分驅(qū)動器，實(shí)現(xiàn)細(xì)分運(yùn)行，減少振蕩。設(shè)計(jì)出PLC的控制程序，實(shí)現(xiàn)速度、方向、定位

16、、細(xì)分等控制功能。1 7、電鍍生產(chǎn)線的 PLC控制電鍍生產(chǎn)線采用專用行車 ，行車架上裝有可升降的吊鉤。 行車和吊鉤各由一個(gè)電動機(jī)拖動。 行車的 進(jìn)退和吊鉤的升降均由相應(yīng)的限位開關(guān)定位。假定該生產(chǎn)線有三個(gè)槽位。工藝要求: 工件放入鍍槽中 ，電鍍2 8 0s后提起，停放2 8 s,讓鍍夜從工件上流回鍍槽 ，然后放入回收液槽中浸 30s，提起后停1 5 s,接著放入清水槽中清洗3 0 S。最后提起停15s后，行車返回原位，電鍍一個(gè)工件的全過程結(jié)束。系統(tǒng)有自動和手動兩種操作模式。18、全自動洗衣機(jī)的 PLC控制全自動洗衣機(jī)的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一中心安放的。外桶固定,作盛水用。內(nèi)桶可以

17、旋轉(zhuǎn) ， 作脫水（甩水）用。 內(nèi)桶的四周有很多小孔 ，使內(nèi)外桶的水流相通。該洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水 分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥來執(zhí)行。 進(jìn)水時(shí), 通過電控系統(tǒng)使進(jìn)水閥打開 ， 經(jīng)進(jìn)水管將水注入外桶。 排水時(shí),通過電控系統(tǒng)使排水閥打開,將水由外桶排出到機(jī)外。洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動機(jī)驅(qū)動波盤的正、反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn),此時(shí)脫水桶并不旋轉(zhuǎn)。脫水時(shí),通過電控系統(tǒng)將離合器合上,由洗滌電動機(jī)帶動內(nèi) 桶正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干。高、低水位開關(guān)分別用來檢測高、低水位。啟動按鈕用來啟動洗衣機(jī)工作。停止按鈕 用來實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。排水按鈕用來實(shí)現(xiàn)手動排水。PLC 投入運(yùn)行 ， 系統(tǒng)處于初始狀態(tài) ， 準(zhǔn)備好啟動。啟動時(shí)

18、開始進(jìn)水 ， 水滿（即水位到達(dá)高水位）時(shí)停 止進(jìn)水并開始正洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15s后暫停，暫停3s后開始反轉(zhuǎn)洗滌。反轉(zhuǎn)洗滌15s后暫停，暫停3 s后若正、反洗滌未滿 3次，則返回從正轉(zhuǎn)洗滌開始的動作；若正、反洗滌滿3次時(shí)，則開始排水。排水 水位若下降到低位時(shí) ， 開始脫水并繼續(xù)排水。脫水 10s 即完成一次從進(jìn)水到脫水的工作循環(huán)過程。若未 完成 3次大循環(huán) ， 則返回從進(jìn)水開始的全部動作, 進(jìn)行下一次大循環(huán)； 若完成了 3次大循環(huán) ， 則進(jìn)行洗完 報(bào)警。報(bào)警10s結(jié)束全部過程，自動停機(jī)。此外, 還要求可以按排水按鈕以實(shí)現(xiàn)手動排水；按停止按鈕以實(shí)現(xiàn)手動停止進(jìn)水、排水、脫水及報(bào)警。1 9、多種液體自動混合裝置的PLC控制設(shè)計(jì)一個(gè)三種液體混合裝置控制系統(tǒng)，由液面?zhèn)鞲衅鱏L1、SL2、SL3,液體A、 B C閥門與混合液閥門（電磁閥YV1、YV2、YV3 YV4 ），攪勻電機(jī) M加熱器H，溫度傳感器T組成。實(shí)現(xiàn)三種液體的混 合， 攪勻 ， 加熱等功能。打開“啟動”開關(guān)，裝置投入運(yùn)行時(shí)。首先液體A、 BC閥門關(guān)閉，混合液閥門打開 10秒將容器放 空后關(guān)閉。然后液體 A閥門打開，液體 A流入容器。當(dāng)液面到達(dá) SL3時(shí)，S L3接通，關(guān)閉液體 A閥門， 打開液體B閥門。液面到達(dá)SL2時(shí)，關(guān)閉液體B閥門，打開液體C閥門。液面到達(dá)SL1時(shí)，關(guān)閉液體C閥 門。攪勻