2012级 PLC小学期题目 - 图文

PLC课程设计指导书

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李文娟 王振玉 杨新霞等主编

石家庄铁道大学四方学院电气工程系

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目 录

课题一 自动卸料爬斗的PLC控制 .................................................................................................... 1 课题二 抢答器控制 ............................................................................................................................. 2 课题四 生产线自动装箱的PLC控制 ................................................................................................ 4 课题五 某公共设备自动冲水装置的控制 .......................................................................................... 5 课题六 彩灯自动闪烁控制 ................................................................................................................. 6 课题七 多个传送带控制 ..................................................................................................................... 7 课题八 全自动洗衣机的PLC控制 .................................................................................................... 8 课题九 C650卧式车床的PLC控制 ................................................................................................... 9 课题十 产品在流水线上的测试与分检控制。 .............................................................................. 10 课题十一 输送带的PLC控制 .......................................................................................................... 12 课题十二 花式喷水池的PLC控制 .................................................................................................. 13 课题十三 基于PLC的自动门控制装置 .......................................................................................... 14 课题十四 粉末冶金制品压制机控制 ................................................................................................ 15 课题十五 电动葫芦PLC控制系统设计 ............................................................................................ 16 课题十八 生产线的PLC控制 .......................................................................................................... 20 课题十九 汽车车库门控制 ............................................................................................................... 21 课题二十 四路抢答器设计 ............................................................................................................... 22 课题二十一 机械手计件搬运过程的PLC-控制装置设计 ................................................................ 23 课题二十二 两部抽水机控制程序设计 .............................................................................................. 25 课题二十三 装瓶流水线控制............................................................................................................ 26 课题二十四 病床呼叫系统 ............................................................................................................... 28 课题二十五 三相感应电动机定时正反转 .......................................................................................... 29 课题二十六 电镀槽生产线的控制 .................................................................................................... 30 课题二十七 圆盘旋转控制装置........................................................................................................ 32 课题二十八 霓虹灯的PLC控制 ........................................................................................................ 33 课题二十九 五相十拍步进电动机控制 .............................................................................................. 34 课题三十 游乐机的PLC控制 ........................................................................................................ 34 课题三十一 车辆出入库管理............................................................................................................ 36 课题三十二 模压机控制 ................................................................................................................... 36 课题三十四 剪板机控制的PLC控制 .............................................................................................. 38 课题三十五 专用钻床钻孔的PLC控制 .......................................................................................... 38 课题三十六 数字显示电子钟的PLC控制 ...................................................................................... 39 课题三十七 节日礼花引爆控制程序 ................................................................................................ 40 课题三十八 工业自动清洗机的控制 ................................................................................................ 40 课题三十九 自动焊锡机的控制........................................................................................................ 40 《电气控制与PLC》课程设计 ........................................................................................................... 42

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课题一 自动卸料爬斗的PLC控制

一．有一物料传送系统，能够将传送带送过来的物料提升到一定的高度，并自动翻斗卸料，如图所示，爬斗由电动机M1拖动，将物料提升到上限时，由行程开关SQ1控制自动翻斗卸料时间，随后反向下降，到达下限SQ2位置停留20秒。料斗下落到SQ2位置时，同时启动由电动机M2拖动的皮带运输机，向料斗加料，加料工作在20秒内完成。20秒后皮带运输机自动停止工作，料斗又自动上升，如此不断地循环。

二． 设计任务和要求：

设计上料爬斗PLC自动控制装置，该装置满足以下要求：

1、设置单动/连续开关，可以使该装置实现单动调试或自动循环两种工作方式。

2、当选择开关转到单动位置时，爬斗可单独升，降，皮带机可单独运行。 3、当选择开关转到自动循环工作时，爬斗应从原位（SQ2）处开始，按照皮带运输机起动，工作20秒后爬斗上升，SQ1动作，自动翻斗动作，爬斗下降，SQ2动作，皮带运输机起动......顺序连续工作。按下停止按钮时，料斗可以停在任意位置，启动时可以使料斗虽已从上升或下降开始运行。 4、操作面板上需设有PLC运行指示灯，指示上料爬斗工作在何种工作状态。

5、要具有必要的电气保护和互锁关联。

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课题二 抢答器控制

一．项目目的

学会使用PLC置位、复位指令。

二．项目内容：

如图为抢答器示意图，其控制要求如下：

1．竞赛主持人接通“起动/停止”转换按钮，电源指示灯亮。

2．参赛者共分三组，每组桌上设有一个抢答器按钮。当主持人按下开始抢答按钮后，如果在10s内有人抢答，则最先按下的抢答按钮信号有效，相应桌上的抢答指示灯亮。

3．当主持人按下开始抢答按钮后，如果10s内无人抢答，则撤销抢答指示灯亮，表示抢答器自动撤销此次抢答信号。

4．当主持人再次按下开始抢答按钮后，所有抢答指示灯熄灭。

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课题三 多种液体自动混合装置的PLC控制

如图所示为三种液体混合装置，SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器，液面淹没时接通，液体A、B、C与混合液阀由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制，M为搅匀电动机，其控制要求如下：

1．初始状态

装置投入运行时，液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。

2．起动操作

按下启动按钮SB1，装置开始按下列给定规律运转。

(1) 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。

(2) 当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。 (3) 当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀。

(4) 搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。

(5) 当液面下降到SQ4时，SQ4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

3．停止操作

按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。

提示： (1) 可用步控指令实现该控制

(2) 利用PLC的移位指令及定时器指令实现控制。

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课题四 生产线自动装箱的PLC控制

一．概述

对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带传送。

生产线自动装箱控制装置示意图如图所示，生产产品由传送带A传送，装入由B传送的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。

二．设计任务和要求：

1． 按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱体前移至指定位置，达到指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。

2． 传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落入箱内，由传感器检测产品数量，当累计产品数量达到12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。

3． 上述过程周而复始进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。

4． 应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。 5． 传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。

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课题五 某公共设备自动冲水装置的控制

某公共设备常采用一种自动冲水装置，即在设备上安装了一个传感器，当传感器检测到有人时，传感器常开触点自动闭合（只要人未离开，传感器触点就一直保持闭合状态），当人离开后，传感器触点自常闭断开，从而进行冲水控制。控制要求：传感器触点闭合时延时3s后冲水装置启动，冲水2s；传感器触点断开时，

冲水5s后自动停止。

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课题六 彩灯自动闪烁控制

控制要求：

按下启动按钮，HL1~HL3按下列顺序定时闪烁：HL1亮1S、灭1S→HL2亮1S、灭1S→HL3亮1S、灭1S→HL1、HL2、HL3全灭1S, HL1、HL2、HL3全亮1S,重复上述过程，PLC停止运行时，彩灯的自动闪烁也停止。（顺序控制）

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课题七 多个传送带控制

控制要求：

初始状态为各个电机都处于停止状态。按下启动按钮后，电机M1通电运行，行程开关SQ1有效后，电机M2通电运行，行程开关SQ2有效后，M1断电停止。其他传送带动作类推。整个系统循环工作。按下停止按钮后，系统把目前的工作进行后停止在初始状态。

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课题八 全自动洗衣机的PLC控制

一、项目目的

(1) 通过对自动洗衣机PLC改造，掌握PLC功能图的设计方法及步骤。 (2) 掌握自动洗衣机PLC控制线路的原理及接线。 (3) 掌握自动洗衣机PLC控制编程。 二、项目内容

本题目用PLC来模拟并实现自动洗衣机的控制功能，要求如下：

1、按下起动按钮后，进水电磁阀打开并开始进水。达到高水位时停止进水，进入洗涤状态。

2、洗涤时内桶正转洗涤15s暂停3s，再发转洗涤15s暂停3s，又正转洗涤15s暂停3s……..如此循环反复30次。

3、洗涤结束后，排水电磁阀打开，进入排水状态。当水位下降到低水位时，进入脱水状态并同时排水，脱水时间为10s。这样就完成从进水到脱水的一个大循环。

4、经过3次上述大循环后，洗衣机自动报警。报警10s后，自动停机。 三、设计方案提示 1、I／O地址

输人 输出 X0：启动按钮

Y0：进水电磁阀控制KA1 Y1：电动机正转接触器KM1 Y2：电动机反转接触器KM2

X1：限位开关SQ1 X2：限位开关SQ2

Y3：排水电磁阀控制KA2 Y4：脱水离合器控制KA3

Y5：报警蜂鸣器KA4 2、方案提示

通过自锁、定时、计数、循环来实现自动洗衣机的PLC控制。

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课题九 C650卧式车床的PLC控制

掌握普通车床的电气原理图，并且进行PLC控制

要求：分析电气控制原理，并且给出具体详细的电气原理图纸，并且进行PLC控制。(详见参考教材P78 )

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课题十 产品在流水线上的测试与分检控制。

一、概述

产品在生产流水线上的检测目前在工业自动化领域中使用是非常普遍的，这里，我们选用一机电产品在装配生产线上要对产品进行检测与分检控制，结构示意

图如图所示。

流水线由一电动机M带动，产品由左边进入(位0)，经PHl检测，凡不合格产品应由PHl产生信号。正品最后在右端(位6)装入成品框内，不合格的次品在PLC控制下，从位4的电磁分检阀门落人次品框内。为了保证次品落下后及时关闭分检阀门以免后面的正品也落人次品框内，设置了次品检测传送器PH2。PH3为正品计数器。

产品传送器传动轴上有一个凸轮，每转动一圈，就拨动微动开关一次(也可为霍尔开关或接近开关)，发出一个脉冲信号。

当成品箱计数为20个，满箱时，将产生一个信号使M停止，成品就移走。移走后，再起动M。

二、设计任务和要求

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1．根据以上要求，试用PLC控制该产品在流水线上的检测和分检，画出I／O电气接口图。

2．调试程序，并用模拟装置模拟运行 三、设计方案提示 1、I／O地址

输人 输出 X0：启动开关 X1：停止开关 X2：凸轮开关

Y0：PLC工作指示灯

Y1：传送带电动机M Y2：次品电磁阀门YV

Y3：次品小车电动机M1正转 Y4：正品小车电动机M2正转

X3：检测开关PHl X4：次品开关PH2

X5：正品车限位开关SQl Y5：次品小车电动机M1反转（图上未标出） X6：次品车限位开关SQ2 Y6：正品小车电动机M2反转（图上未标出） X7：正品计数开关PH3

X8：次品小车返回开关SQ3（图上未标出） X9：正品小车返回开关SQ4（图上未标出） 2、方案提示

①传送带产品计数可用移位寄存器实现，产品正品／次品的计数用PLC的计数器指令实现。

②本课题可用步进指令和计数器指令组合起来实现控制。

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课题十一 输送带的PLC控制

在工厂自动化领域中，传送带是经常要用到的。如图所示为一输送工件的传送带，其动作过程如下：

1、按下启动按钮（X0），电动机1、2（Y0、Y2）运转，驱动输送带1、2移动。按下停止按钮（X5），输送带停止。

2、当工件到达转运点A，SQ1（X1）使输送带1停止，气缸1动作（Y1有输出），将工件送上输送带2。汽缸采用自动归位型。当SQ2（X2）检测汽缸1到达定点位置时，汽缸1复位(Y1无输出)。

3、当工件到达转运点B，SQ3（X3）使输送带2停止，气缸2动作（Y3有输出），将工件送上搬运车。当SQ4（X4）检测气缸2到达定点位置时，气缸2复位（Y3无输出）。 4、I／O地址

输人 输出 X0：启动开关

Y0：电动机1 Y1：汽缸1 Y2：电动机2 Y3：汽缸2

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X1：限位开关SQ1 X2：限位开关SQ2 X3：限位开关SQ3

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X4：限位开关SQ4 Y4：输送带工作指示灯

X5：停止按钮

课题十二 花式喷水池的PLC控制

一、花式喷水池示意图

图a)中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形 状喷水管。图b）中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。 二、控制要求：

(1) 水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。 (2)“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时， 喷水池反复循环运行。

(3) 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择 如下：

a)选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s，3号喷水，再延时1.5s，2号喷水，再延时2s，1号喷水，1.5s后全部停止1s，接着一起喷水15s为一个循环。

b)选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s，2号喷水，再延时2s，3号喷水，再延时2s，4号喷水，2s后全部停止0.5s，接着一起喷水30s为一个循环。

c)选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1～4号同时喷水20s为一个循环。

d)选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序

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☆213启动停止43214选择开关单步/连续电源a）花式喷水池喷嘴布局示意图b）花式喷水池控制开关面板图

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为：1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1号水管以1s间隔顺序喷水，小循环3次后，一起喷水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水10s为一个大循环。

(4) 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器

复位。

课题十三 基于PLC的自动门控制装置

设计内容要求：

1．自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。 2．控制要求：1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。2）自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

3．在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

4．在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

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课题十四 粉末冶金制品压制机控制

控制要求：装好粉末后，按下启动按钮X0,冲头下行（Y0）。将粉末压紧后，压力继电器X1接通。保压延时5S后，冲头上行（Y1）至X2接通。然后模具下行（Y2）至X3接通。取走成品后工人按下按钮X5,模具上行（Y3）至X4接通，系统返回初始状态。（顺序控制）

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课题十五 电动葫芦PLC控制系统设计

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课题十六 三台通风机工作监视系统设计

要求：有三台通风机，设计一个监视系统，监视通风机的运转。如果两个或者两个以上在运转，信号灯持续发亮。如果只有一个通风机运转，信号灯就以2s的时间间隔闪烁。如果三个通风机都停转，信号灯就以0.5s的时间间隔闪烁。

（1）给出I/O分配 （2）给出梯形图 （3）给出接线图

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课题十七 运料小车的往返控制

一、动作要求如下

Q1.0Q1.0I0,2SQ2Q1.1I0,1SQ1SQ3I0,3

行程开关为SQ2、SQ1、SQ3

1、按下启动按钮SB，小车右行； 2、第一次到达SQ1，小车左行；

3、第一次返回到达SQ2，小车停止5秒； 4、5秒时间到，小车第二次右行；

5、第二次达到SQ1，不停，继续右行到达SQ3后，小车返回左行； 6、第二次返回到达SQ2，小车停止，完成1次循环。

二、编程要求

1、首先根据工艺要求画出顺序功能图，输入输出分配图、表。 （从A、启、保、停 B、置位、复位 C、SCR指令等重任选一种） 2、根据功能图编制梯形图。

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课题十八 生产线的PLC控制

某生产线工作示意图（如图所示），该生产线有自动输送工件至工作站的功能，生产线分三个工作站，工件在每个工作站加工时间为2min。生产线由电动机驱动输送带输送，工件由入口进入，并自动输送到输送带上，若工件输送到工作站1，限位开关SQ1检测出工件已到位，电动机停转，输送带停止运动，工件在工作站1加工2min，电动机在运行，输送带交工作送到工作站2加工，然后再输送到工作站3加工，最后送到搬运车。用PLC控制该生产线，写出控制程序并调试运行。

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课题十九 汽车车库门控制

某一车库门要求自动控制，如下图所示，车库的门内外各有一传感器，用来检测是否有车通过，当有车要进车库时，门外传感器检测到有车来，门自动打开，车开进车库，当门开到上限时，开门过程结束。当门内传感器测到车已经通过时，开始关门。碰到下限，关门结束。当车要出库时，门内传感器检测到有车通过，库门打开，当车通过门外的传感器后，车库门自动关上。车库门外有一数字牌，用来显示车库内停车的数量，当车库内停满10辆车后，如外面再有车进来，车库门不开，但库内的车可以开出车库，试用PLC编出控制程序，完成车库门的控制。

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课题二十 四路抢答器设计

做一个四路抢答器，每一位抢答者台上一个抢答按钮和一个指示灯，主持人台上有一个开始按钮和一个复位按钮，另外还有一个七段数码管和一个蜂鸣器。抢答规则：当主持人喊开始后（按下了开始按钮），四位抢答者开始抢答，谁先抢到，相应台上的指示灯亮，而且数码管显示他的位号，主持人再按复位按钮，下一循环又可以开始抢答。如果主持人没有喊开始，谁先按下抢答按钮，相应台上的指示灯亮，数码管显示他的位号，同时蜂鸣器发出报警声，表示其违规，主持人按下复位，才能消除。试用PLC编出控制程序。

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课题二十一 机械手计件搬运过程的PLC-控制装置设计

序号 步0 步1 步2 步3 步4 步5 步6 步7 步8 工作步 原位(松开) 下行 吸持 上行 右行 下行 释放 上行 回移 下行KM1 吸持YV 上行KM2 右行KM3 回移KM4 - + - - - + - - - - - + + + + - - - - - - + - - - + - - - - - + - - - - - - - - - - - - + 注1：KM1、KM2——升降电机M1的正、反转接触器 注2：KM3、KM4——移行电机M2的正、反转接触器 注3：吸持线圈YV——通电时吸持钢球、断电后释放钢球 1. 已知情况 某机械手由导轨、滑台、升降杆、吸头等部分组成，其工作过程(工作循环)如图9.3-5所示，元件动作状态如表9.3-2所示。该机械手的功能是将钢球自动搬到包装盒，装满20颗之后，停止自动搬运，发出信号，等待工作人员处理。

驱动升降杆的电机M1，驱动滑台的电机M2，均为Y801-4、0.55KW、380V，1.5A的三相异步电动机。吸持线圈YV的额定电压为直流24V。

23 下行M2＋上限下限滑台SQ3SQ4升降杆M1吸头吸持右行下行上行＋SQ1左限位计满灯SQ2右限位

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2. 工序及控制要求

要求支持“点动、回原点、连续”等3种工作方式。

工作循环大体如图9.3-5所示，各工作步元件动作状态如表9.3-5所示，下面结合各方面情况，对“点动、回原点、连续”等方式的控制要求，用链格式，扼要叙述如下：

(步0)原位：计件[满]→装满灯[亮]→清0[按下]→计数[复位]→计满灯[暗] ↓→→→→→→点动方式 →点动控制程序→→其它方式 →●返回(步0) ↓→→→→→→回原点方式 →回原点控制程序→→●返回(步0) ↓—连续方式

↓—原点条件[左限、上限、释放、计件欠] ↓—启续 (步1)下降 ↓—SQ4下限位 (步2)吸持：T定时2sec ↓—2sec[到] (步3)上升 ↓—SQ3上限位 (步4)右移 ↓—SQ2右限位 (步5)下降 ↓—SQ4下限位

(步6)释放：计数[增1] 定时1sec ↓—1sec[到] (步7)上升 ↓—SQ3上限位 (步8)左行 ↓—SQ1左限位 └→●重新回到(步0)

说明1：对“点动、回原点、连续”等方式的选择操作，只有在“原位”步，才能立即响应；当机械手工作于其它工步时，如果进行“点动、回原点、连续”的选择操作，所作出的选择，要等候回到“原位”之后才能作出响应，此即所谓“方式选择，推迟响应”。

说明2：在“点动”方式，要求对机械手的每个基本动作，均能实现点动。

说明3：在“连续”方式，要求机械手周而复始的进行工作；中途收到“停止”信号，不停止工作，要等到本次循环完成回到“原位”后方可停止，这种“推迟响应的停止”称为“预停”。

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课题二十二 两部抽水机控制程序设计

一、控制要求

1．电源ON时电源指示灯亮。

2．按住SB2，1号抽水机运转，指示灯亮；放开SB2时1号抽水机停止。 3．再次按SB2时，换2号抽水机运转指示灯亮，放开SB2时2号抽水机停止。 4．第三次按住SB2时，又换回1号抽水机运转。如此两部抽水机循环交替。 5．运转中如果按住SB1，则两部抽水机均停止，电源灯熄灭。

6．运转中任一热继电器动作，则相对应电机动动作，蜂鸣器断续响1 0秒后停止 (0．5s／ON，O．5s／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SB2放开后才停止。

7．热继电器未复位前，以单机运转，每按、放SB2一次，则该抽水机运转、停止动作一次。

8．两只热继电器均动作时，抽水机均停止，L3和L4均亮，蜂鸣器断续响 (0．5s／ON，0．5s／OFF7)，直到按SB3时蜂鸣器才停响。

9．热继电器复位后，L3、L4熄灭，恢复正常操作状态。

二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行两部抽水机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能；

3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计； 5. 进行系统调试，实现两部抽水机的控制要求。

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课题二十三 装瓶流水线控制

一、设计目的

1. 设计出PLC控制的装瓶流水线系统；

2. 掌握PLC 编程软件、移位寄存器、定时器等指令的编程方法； 3. 培养学生逻辑思维能力、设计能力、分析问题与解决问题能力。 二、硬件系统设计

1. 硬件系统组成

装瓶流水线被控对象结构示意图如下所示。

2. 定义I/O口地址分配表 输 入 信 号 信号元件及作用 启动/停止带锁按钮 输 出 信 号 信号元件及作用 选瓶操作工序A1 装瓶操作工序A2 盖盖操作工序A3 贴签操作工序A4 传送工序A5 传送工序A6 传送工序A7 传送工序A8 传送工序A9 成品入库工序A10 PLC输入口地址 PLC输出口地址 移位按钮 复位按钮 接0V DC 接24V DC 三、控制内容及程序设计

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(一) 手动控制方式

1. 装瓶流水线控制系统有10道操作工序，用指示灯来模拟。

即：A5、A1（传送、选瓶）→A6、A2（传送、装瓶）→A7、A3（传送、盖

盖）→A8、A4（传送、贴签）→A9（传送）→A10（入库）。

2. 启动、停止、移位为控制输入，控制系统的工作状态； 3．按下启动按钮，手动移位完成一道操作工序，循环两次； 4．按下复位按钮，系统回到第一道工序； 5. 按下停止按钮，系统停止工作。 (二) 自动控制方式

1. 装瓶流水线控制系统有5道操作工序，用指示灯来模拟。

即：A5、A1（传送、选瓶）→A6、A2（传送、装瓶）→A7、A3（传送、盖

盖）→A8、A4（传送、贴签）→A9（传送）→A10（入库）。

2. 启动、停止、移位为控制输入，控制系统的工作状态； 3. 按下启动按钮，每5S钟完成一道操作工序，循环两次； 4．按下复位按钮，回到初始工序，重新开始运行； 5. 按下停止按钮，系统停止工作。

(三) 加深内容

上述内容可采用模块化程序设计，包括主程序、子程序和中断程序。

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课题二十四 病床呼叫系统

一、控制要求

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灯方可被重置。 二、设计任务

学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行病床呼叫系统运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：

1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等； 2. 系统有启动、停止功能；

3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序； 4. 程序结构与控制功能自行创新设计；

5. 进行系统调试，实现病床呼叫系统的控制要求。 三、设计报告

课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。

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课题二十五 三相感应电动机定时正反转

一、控制要求(图中MC为KM) Y一△控制程序设计 1．主电路如图所示。

2．当COS切于1的位置为手动操作． (1) 电源ON，L5亮。

(2) 按SB2时，电动机正转Y型启动[KMl、KM3、Ll动作，L3闪亮(0．5s／ON， 0．5s／OFF)]，经10s后换成△型运转[KMl、KM4、Ll、L4动作]，此时按SB3无作用。

(3) 正转启动中或运转中，按SBl时则电动机停止动作，L5亮。

(4) 按SB3时，电动机逆转Y型启动[KM2、KM3、L2动作，L3闪亮]，经10s后换成△型运转[KM2、KM4、L2、L4动作]，此时按SB2无作用。

(5) 逆转启动或运转中，按SBl时，则电动机停止动作，L5亮。 3．COS切于2的位置为自动操作。

(1) 指示灯L5闪烁(0．5s／ON，0．5s／OFF)。

(2) 按SB2时先以正转Y型启动[KMl、KM3、Ll动作，L3闪亮(0．5 s／ON， 0．5s／OFF)]，经10s后换成△型运转[KMl、KM4、Ll动作，L4闪烁(0．5s／ON，0．5s／OFF)]，再经15s 后停止运转[L5闪烁]，再经10s后换为Y型启动[KM2、 KM3、L2动作，L3闪烁]再经10s后转为逆转△型运转[KM2、KM4、L2动作，L4闪烁]，隔15s停止运转[L5闪烁]，再隔10s为正转Y型启动，依此循环不断，直到按SBl时才停止动作，L5闪烁。

(3 )按SB3时先以反转Y型启动，经10s后转成逆转△型运转，再经15s后停止运转L5闪烁，再隔10s换正转Y型启动，隔10s转为正转△型运转，再隔15s后停止运转，又隔l0s后为逆转Y型启动??依此循环不断，直到按SBl时才停止动1作，L5闪烁。

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课题二十六 电镀槽生产线的控制

一、设计目的

1. 设计出PLC控制的电镀槽生产线的控制；

2. 掌握PLC 编程软件、移位寄存器、定时器等指令的编程方法； 3. 熟悉PLC下位机与上位机的通讯、软件调试的方法；

4. 培养学生逻辑思维能力、设计能力、分析问题与解决问题能力。 二、硬件系统设计

1. 硬件系统组成

2.

PLC的I/O地址分配

X0：自动/手动转换 X1：右限位 X2：第二槽限位 X3：第三槽限位 X4：左限位 X5：上限位 X6：下限位 X7：停止 X10：自动位起动 X11：手动向上 X12：手动向下 X13：手动向右 X14：手动向左 Y0：吊钩上

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Y1：吊钩下 Y2：行车右行 Y3：行车左行 Y4：原点指示

3. 设计出硬件系统接线图

三、控制内容及程序设计

具有手动和自动控制功能。手动时，各动作能分别操作；自动时，按下启动按钮后，从原点开始按图所示的流程运行一周回到原点；图中SQ1～SQ4为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关。

上述内容可采用模块化程序设计，包括主程序、子程序和中断程序。

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课题二十七 圆盘旋转控制装置

设计内容要求：

1.控制要求：在圆盘四周每隔90度设置一个限位开关，圆盘在原位时按下起动按钮后，圆盘正转180度，反转90度，正转180度，反转270度到原位停止，如图所示。

2.另外要求，当停电后再来电时按下起动按钮，圆盘能按照停电前的动作过程继续运行。

3.圆盘旋转控制有两种控制方式：

单周期控制方式 按下起动按钮后，圆盘自动按上述四步工作过程完成后停止。 单步进控制方式 每按起动按钮一次，圆盘完成一步工作过程，到原点时停止。

X3原位Y0X2限位开关原位显示转移／禁转X4X6X0起动按钮X5(a)圆盘示意图X1停止按钮

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课题二十八 霓虹灯的PLC控制

控制要求：

1、 系统应具备下列几项控制功能：

（1） 可以选择多种单一的模式闪烁，单一的模式不少于八种。 （2） 可以多种模式组合闪烁，组合模式不少于八种。 （3） 其中水波纹、选择两种模式必须完成。 2、 系统提供的输入控制信号： YX 运行/停止开关 1M 模式选择开关1 2M 模式选择开关2 3M 模式选择开关3 4M 模式选择开关4 3、系统需要输出的控制信号

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课题二十九 五相十拍步进电动机控制

1.任务描述

五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E

正转顺序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB 反转顺序：ABC BC BCD CD CDE DE DEA EA EAB AB 2.控制要求

用五个开关控制其工作：

1号开关控制其运行（启/停）。

2号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5S）。 3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1S）。 4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03S）。 5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）

备注：调试时，一定要使时间大一些。0.03秒太小了。会使继电器输出类型的PLC损坏。

课题三十 游乐机的PLC控制

游乐机的液压系统有三个液压缸，分别控制三组动物的隐身和现身。每组有三只动物。现身后，游戏者击打动物，击中记一分；动物隐身后，击打无效。每轮游戏的时间为300秒，时间一到，游戏经束。在规定时间300秒内得分达到规定值20分，两组彩灯闪烁30秒，之后，开始新一轮游戏；得分未达到规定值，而蜂鸣20秒。之后，开始新一轮游戏。

（1）动物现身方式 如图示 狮子：

老虎：

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狼：

（2）彩灯组合 如图示 黄灯：

绿灯：

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课题三十一 车辆出入库管理

1.任务描述

编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形土控制程序。根据PLC控制系统基本组成，有电源模块、操作面板输入模块、传感器信号输入模块、以及留下的扩展输入模块、LED显示控制输出模块。

2.控制要求

1.入库车辆前进时，经过1#到2#传感器后计数器加1，后退时，经过2#到1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。

2.出库车辆前进时，经过2#到1#传感器后计数器减1，后退时，经过1#到2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。

3.设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库里车辆的实际数量。

课题三十二 模压机控制

1、任务描述与控制要求说明 1.1、任务描述 ①某模压机的工作过程是通过内部的电子线路来模拟，并且用各个发光二极 管LED来指示其工作情况。

②通过工作方式选择开关Autom或Hand来选择自动运行或手动调整方式。 ③工作电压为+24V。选择自动运行或手动调整，就是分别见+24V电压通过Autom或者Hand加到模压机上。

④在自动运行的工作方式下，通过操作启动按钮Start（加+24V电压）或停止按钮Stop（加0V电压），完成对模压机的控制。

⑤在手动调整方式下，有４个操作按钮S1、S2、S3和S4，分别控制相应的阀门Y1、Y2、Y3和Y4。阀门打开时，相应的红色LED指示灯亮。

⑥模压机的3个气缸（推进器、模压机、弹出器）及喷嘴是由阀门Y1—Y4控制的，通过一列LED指示灯表示气缸的运动过程。

⑦通过紧凑的装配，在气缸运动的终点位置安装的行程开关S8—S13，由模拟器自动地检测并产生+24V信号，并可用于进一步的处理。这些终点位置用LED指示。

⑧用按钮B1模拟光电传感器，只要不按B1，当前的输出为24V。 1.2、对模压机的控制要求 ①当工作方式选择开关从手动方式切换到自动方式时，模压过程开始，阀门Y1打开，推进器向前运动。当推进器前进到行程开关S9处时，阀门Y1关闭，在弹簧的作用下，推进器后退。

②当推进器后退到行程开关S8时，阀门Y2打开，模压器向下运动，对工件进行模压操作。当模压器运动到行程开关S11处时，阀门Y2关闭，在弹簧的作用下，

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模压器返回。

③当模压器返回到行程开关S10处时，阀门Y3打开，弹出器向上运动，将工件推出。

④当弹出器向上运动到行程开关S12处时，阀门Y4打开，喷嘴开始喷吹，将模压好的工件经过光电传感器B1吹到收集箱中。

⑤在喷嘴启动后15S内，按下按钮B1（模拟光电传感器检测到工件经过），阀门Y3、Y4关闭5S，弹出器向下运动，喷嘴关闭。

⑥当弹出器返回到行程开关S13处时，自动开始下一个模压过程。 ⑦如果在模压机自动运行期间，将工作方式宣纸开关切换到手动调整工作方式，则程序运行到当前模压过程结束，不启动下一个模压过程。

课题三十三 运输原料皮带机的控制

料斗YVQ0,3Q0,2M2Q0,1M1

某运输原料皮带机示意图如上，原料从料斗经PD-2 PD-1量皮带运输机送出，料斗由YV电磁阀控制，PD-2、PD-1分别由M2、M1电机拖动； 一、控制要求 1、启动 按下启动按钮，M1运行?延时5秒?M2运行?延时5秒?电磁阀打开；2、停止，按下停止按钮，电磁阀YV关?延时10秒?M2停止?延时10秒?M1停止； 3、紧急停止：当按下急停按钮，M1、M2、YV立即停止；

4、故障停止：运行过程中，当M1过载时，过保护动作，M1、M2、M3全部停止，当M2过载时，热保护动作，应使M2、YV停止，而M1运行10秒后停止； 二、画出地址分配表及PLC地址分配接线图； 三、画出顺序控制接线图； 四、编制梯形图。

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课题三十四 剪板机控制的PLC控制

控制要求：要求剪板机剪满10块板后停止动作（I为输入，Q为输出） 1、初始状态时，压钳见到在原位 I0,0?1，I0,1?1；

2、开始剪板启动I1,0，首先板料右行Q0,0，当板料到达预定要剪得长度时，I0,3?1；

3、此时压钳Q0,1开始下行知道压住板料，当压钳压力达到所需压力时，压力继电器I0,4?1； 4、剪刀开始下行剪板Q0,2，此时压钳Q0,1仍维持不变，当剪刀剪完板料下行至I0,2时，仍有

I0,2?1；

5、压钳上行至Q0,3，剪刀上行Q0,4。

课题三十五 专用钻床钻孔的PLC控制

某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的六个孔： 1）初始状态时，大小钻头位置均在上限I0.3=1（大），I0.5=1（小）； 2）工件放好后，按下启动按钮I0.0=1，工件被加紧，Q0.0置1； 3）当压力继电器I0.1=1时，大钻Q0.1、小钻Q0.3开始钻孔；

4）当大小钻分别到达深度I0.2=1，I0.4=1时，大小钻开始上行，回到初始位置，此时，计数器C0加1；

5）若没有钻完3对孔，则工件旋转120度Q0.5=1，旋转到位I0.6=1，又开始第二次钻孔； 6）3对孔钻完，工件松开Q0.6=1，松开到位I0.7=1，系统返回初始状态。 请画出顺序功能图和梯形图。 注：（I为输入，Q为输出）

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课题三十六 数字显示电子钟的PLC控制

由PLC控制的大型数字电子钟如图49所示。电子钟由4个7段LED发光管组成。左边两个数码管显示0～23小时，右边两个数码管显示00～60分，中间两个发光二极管显示秒(即每秒闪烁一次)。 abf g ecd

开始状态时，显示为00：00，启动以后开始计时。 输入输出信号见下表和图，根据控制要求进行设计。 输 入 信 号 输 出 信 号 名 称 代号 输入点编号 名 称 代号 输出点编号 SB0 X0 a Y0 启动按钮 a段显示输出 SB1 X1 b Y1 暂停按钮 b段显示输出 SB2 X2 c Y2 分预置按钮 c段显示输出 d Y3 d段显示输出 e Y4 e段显示输出 f Y5 f段显示输出 g Y6 g段显示输出 HL Y7 秒闪烁显示输出 S1 Y10 动态扫描公共端1 S2 Y11 动态扫描公共端2 S3 Y12 动态扫描公共端3 S4 Y13 动态扫描公共端4

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课题三十七 节日礼花引爆控制程序

采用PLC作为节日礼花引爆控制装置，既安全又能保证动作的准确性。现有一节日庆祝需采用电阻点火引爆器引爆24个礼花，其控制要求如下： 按下启动按钮，第1～6个礼花引爆的时间间隔为0.5 s，然后停8 s，接着第7～12礼花引爆，时间间隔为0.5 s；然后又停8 s，接着第13～18礼花引爆，时间间隔为0.5 s，然后再停8 s，引爆第19～24礼花，时间间隔同样为0.5 s。

课题三十八 工业自动清洗机的控制

在工业现场有一种自动清洗机，工作时将需要清洗的部件放在小车上，按启动按钮后小车自动进入清洗池指定位置A，首先加入酸性洗料，小车再继续前行到另一位置B,然后返回到位置A，打开排酸阀门将酸性洗料放出，完成一次酸洗后。再加入碱性洗料，清洗过程同酸洗。等碱性洗料完全放出后，小车从位置A回到起始位置，等待下次启动信号。

动作要求：该清洗设备的小车前进后退通过电动机的正反转控制，酸性洗料的碱性洗料通过两个泵分别注入，通过打开电磁阀排放洗料，再这里洗料的注入和放出都通过时间控制，实际的清洗也可以用液位开关控制。

课题三十九 自动焊锡机的控制

控制要求：自动焊锡机的控制过程为：起动机器，除渣机械手电磁阀得电上升，机械手上升到位碰SQ7，停止上升；左行电磁阀得电，机械手左行到位碰SQ5，停止左行；下降电磁阀得电，机械手下降到位碰SQ8，停止下降；右行电磁阀得电，机械手右行到位碰SQ6，停止右行。托盘电磁阀得电上升，上升到位碰SQ3，停止上升；托盘右行电磁阀得电，托盘右行到位碰SQ2，托盘停止右行；托盘下降电磁阀得电，托盘下降到位碰SQ4，停止下降，工件焊锡，焊锡时间到；托盘上升电磁阀得电，托盘上升到位碰SQ3，停止上升；托盘左行电磁阀得电，托盘左行到位碰SQ1，托盘停止左行；托盘下降电磁阀得电，托盘下降到位碰SQ4，托盘停止下降，工件取出，延时5s后自动进入下一循环。简易的动作示意图

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《电气控制与PLC》课程设计

一．目的及任务

电气工程及自动化、自动化专业学生在学习电气控制与PLC专业课之后，应该对所学的关于低压电器、可编程控制器及电气控制理论等知识进行系统地总结性设计，课程设计中要求学生对某一电气控制工程进行设计以满足课题提出的要求。 二．基本要求

1、通过本实习，学生应达到以下要求：

2、能够根据某一电气控制工程的要求设计相关资料、图纸。 3、按时、独立的完成指导教师布置的设计任务。 4、不许抄袭他人设计成果。 5、课题名称及要求。 6、程序（包括注释）、框图、I/O接线图。 7、有关的说明及调试小结等。 8、课程设计的心得。

三．设计内容

熟悉资料及有关国家标准。根据所学知识进行电气控制设计。 根据各自的设计题目，画出设计图纸和完成相关设计说明书。 要求选作其中的1个设计题目。(详细要求见各题目)

四．考核办法

1、必须保证课程设计的出勤率，缺席半天以上考核成绩不合格。

2、设计结束时，必须按时上交完整的课程设计说明书，作为带队教师考核的一项依据。(电子书1份、书写或印刷书1份，不少于3000字)。

五．考核成绩：五分制等级。

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