江苏大学2016年自动化PLC课程设计任务

2016年课程设计时间安排

日期 上午 下午 6.24 周五 1 2 6.25 周六 3 1 6.26 周日 2 3 6.27 周一 1 2 6.28 周二 3 1 6.29 周三 2 3 6.29 周四 答辩 上机地点：电气楼207 上机时间：上午：8:20~11:20 下午：13:40~16:40

2016年PLC课程设计任务书

一、设计要求

1．阅读本课程设计参考资料及有关图纸，了解一般电气控制装置的设计原则、方法及步骤。上网调研当今电气控制领域的新技术、新产品、新动向。用于指导设计过程，使设计成果具有先进性和创造性。

3．认真阅读本课程设计任务书，分析所选课题的控制要求，并进行工艺流程分析，画出工艺流程图。 在方案确定过程中要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。

4 . 根据控制方案，设计电气控制装置的主电路。 5．应用可编程序控制器设计电气控制装置的控制程序。

（1）选择PLC的机型及扩展模块型号。进行系统配置，并校验主机的电源负载能力。 （2）根据工艺流程图，绘制顺序功能图。

（3）列出PLC的I/O分配表，画出PLC的I/O接线图。 （4）设计梯形图，并注释。 （5）进行室内模拟调试。

6．设计电气控制装置的照明、指示及报警等辅助电路。系统应具有必要的安全保护措施。例如，短路保护、过载保护、失压保护、超程保护等。

7．绘制正式图纸，要求用计算机软件visio绘制电气控制电路图；用STEP7-Micro/WIN4.0

1

编程软件绘制梯形图。要求图幅选择合理，图、字体排列整齐，图纸应按电气制图国家标准有关规定绘制。

8. 编制课程设计说明书

内容包括：封面（含课程设计的具体题目、学号。姓名、班级、指导老师，时间等信息）；阐明设计任务及设计过程；设计过程中有关计算及说明；I/O 地址分配表；I/O接线图；程序流程图；梯形图程序；程序操作过程及调试分析过程，使用方法及注意事项；课程设计心得；参考文献等。

要求文字通顺、简炼、字迹端正、整洁。

课程设计报告书——基本要求

一．封面，包括：题目，班级，学号，姓名，指导教师 二．目录 三．题目一：

1.阐明设计任务；可以通过查找资料补充相关设计对象的背景； 2.根据控制要求，绘制程序流程图；

3.控制对象为电机时，用VISIO软件绘制电气控制主电路图； 4.PLC硬件软件设计；

（1） 选择PLC的机型及扩展模块型号，进行系统配置，并校验主机电源的负载能

力；

（2） 写出I/O分配表、画出I/O端子接线图；对于不同输出执行装置间有互锁制约

的，应注意相应的保护措施；

（3） 对于顺序控制的系统，画出相应的顺序功能图； （4） 设计梯形图程序，并详细注释

（5） 调试过程中出现的问题和解决措施或改进 题目二：格式同题目一 四．心得体会 五．参考文献

2

可选题目：

1. 饮料灌装生产流水线PLC控制 2. 花样喷水池的PLC控制

3. 全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试 4. 四组抢答器的PLC控制

5. 交通高低峰分段运行、数显倒计时交通红绿灯 6. 车库车辆出入库管理系统的设计 7. 自助洗车机的PLC控制 8. 大小球分拣机械手的PLC控制 9. 自动门控制装置 10. 自动售货机 11. 霓虹灯广告屏示意图

12. 液体混合装置PLC控制系统设计 13. 小型污水处理控制系统

14. 无尘车间除尘PLC控制系统设计 15. PLC控制电机变频调速系统的设计

课题分组（每人任选两题，2人一组一台机器）： 四、考核方式

1.平时操作表现 2.验收调试

3.所选题目的数量和难易程度 4.根据递交的报告书考核回答问题 5.报告书质量

3

JI A N G S U U N I V E R S I T Y

PLC课程设计报告

平时操作（30分） 验收调试（10分） 所选题目的数量和难易程度（15分） 根据递交的报告书考核回答问题（30分） 报告书质量（15分） 总评（100分）

必选题目1 必选题目2 自选题目 专业班级学号 学生姓名 指导教师

2016年6月

4

1. 饮料灌装生产流水线PLC控制

1. 控制要求：

（1）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灌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）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为6s钟，灌装过程应有报警显示，报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁，6s后停止并不再显示报警；

（3）以每8瓶为一箱，记录产品箱数，并用2个数码管显示；

（4）每隔半小时将记录产品箱数的计数器当前值转存至另一台PLC的寄存器VW100，然后对计数器自动清零，重新开始计数。（只编程，不要求调试）

（5）可以手动对计数器清零（复位）

2.花式喷水池装置PLC控制梯形图的设计与调试

1．花式喷水池示意图

☆233启动停止4211选择开关4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

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。

2. 控制要求：

（1）控制器电源开关接通后，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： 选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时1s，3号喷水，再延时1s，2号喷水，再延时1s，1号喷水，接着一起喷水2s为一个循环。

选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时1s，2号喷水，再延时1s，3

5

编程电缆一根；模拟输入开关一套；JD-PLC变频调速实验模块一块；200VA自耦调压器一台；可加载/可测速的三相异步电动机系统一套；触摸屏（实验箱）一只。PLC控制电机变频调速实验系统总图如图所示，图中表明了控制系统中变频器与各部分的组成和连接。

AC220VKM变频器T1T2T3PCSTFSTRRHRMRLSD102SINK自耦调压器L三相电源1L2插座L3UVWP1+-ABCRUNSE1M涡流加载测速外部晶体管公共端DC24V电源接点输入公共（源型）正转启动反转启动高速中速低速接点输入公共3频率设定器(手动)2电机系统总成短路片FR-BEL端DC0.3～5V异常输出接PLC开关量输入运行运行状态输出集电极可接入PLC开开路输出关量输入端公共端(+)模拟信号输出（DC0～5V）(-)接PLCEM235SOURCE1电流输入(-)（来自PLC(+)EM235输出）（自动）主回路端子5(公共端)AM54(DC4～20mA)RS-485接口控制回路输入端子控制回路输出端子

图 ：PLC控制电机变频调速实验总图

控制要求：

通过PLC控制变频器，使三相异步电动机按下图所示的曲线运行，并可通过触摸屏远程控制电机的启动、停止，可对电机启动时间、减速时间设定调整，同时要求通过触摸屏实时显示数字电机转速、频率，显示转速图。电机运行可分为三个部分：第一部分要求电机起动后在60s内从0（r/min）线性增加到1022（r/min）；第二部分是进入恒转速运行阶段，运行时间为120s，转速恒定为1022（r/min）；第三部分是当恒速到了规定时间，进入减速阶段，电机转速要求在40s内降到0（r/min）。

21

n146012851022电机转速r/min0加速时间 60s恒速时间120s减速时间40s电源频率为50Hz时的转速电机转速限幅值T

图2 异步电动机运行曲线图图5：异步电动机运行曲线图

注意：变频器的输入信号应是4~20mA的电流信号，而PLC的模拟量输出模块的输出值范围是0~20mA，编程时注意信号的转换。

1．按题意要求，选择机型，编写I/ O 地址表，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。

22

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bsp7.html