PLC毕业设计题目

课题1 多种液体自动混合控制

一、控制要求

如图2-18，Y1、Y2、Y3是三种液体的进液电磁阀；L1、L2、L3是液面传感器；M为搅拌电动机；Y4为出液电磁阀；H为电炉开关；T为温度传感器。

图2-18 多种液体自动混合 1、初始状态

容器是空的，各个阀门皆关闭，Y1、Y2、Y3、Y4均为OFF，传感器L1、L2、L3均为OFF，电动机M为OFF，加热器H为OFF。

2、启动操作

按一下启动按钮，开始下列操作：

(1)Y1=Y2=ON,液体A和B同时注入容器,当液面达到L2时,L2=ON,使Y1=Y2=OFF,Y3=ON,即关闭Y1和Y2阀门,打开液体C的阀门Y3.

(2)当液面达到L1时,Y3=OFF,M=ON,即关闭掉阀门Y3,电动机M启动开始搅拌。 (3)经10S搅匀后，M=OFF，停止搅动，H=ON，加热器开始加热。

(4)当混合液温度达到某一指定值时，T=ON，H=OFF，停止加热，使电磁阀Y4=ON，开始放出混合液体。

(5)当液面下降到L3时,L3从ON到OFF, 再经过5S，容器放空，使Y4=OFF开始下一周期。

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二、I/O分配表与接线图

多种液体自动混合控制I/O分配表 输入 启动按钮 停止按钮 液位信号L1 液位信号L2 液位信号L3 温度传感器T SB1 SB2 L1 X0 X1 X2 X3 X4 X5 L2 L3 T 电磁阀Y1 电磁阀Y2 电磁阀Y3 电磁阀Y4 电动机M 电炉H 输出 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X0 X1X2X3X4X5COM FX2N-48MR Y0 Y1Y2Y3Y4Y5COM ～ 电磁阀Y1

电磁阀Y2

电磁阀Y3

电磁阀Y4

电动机M

电炉H

I/O接线图

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课题2 自动送料车控制

一、控制要求 1、初始状态：

红灯L1灭，绿灯L2亮，表示允许汽车开进装料，料斗出料口阀门K2关闭，电动机M1、M2、M3皆为OFF。按下启动按钮SB1，表示能够进入装车控制。 2、装车控制：

（1）进料：如料斗中料不满（S1为OFF），5S后进料阀K1开启进料；当料满（S1为ON）时，终止进料。

（2）装车：当汽车开到装车位置时，检测开关S2接通(S2为ON)，红灯L1亮，绿灯L2灭，同时启动电动机M3，2S后启动电动机M2，再经2S后启动电动机M1。再经2S后打开料斗（K2为ON）出料。

当汽车装满后，开关S2断开（S2为OFF），料斗出料阀门K2关闭，2S后M1停止，M2在M1停止2S后停止，M3在M2停止2S后停止，同时绿灯L2亮，红灯L1灭，表示汽车可以开走。

3、停机控制：当按下停止按钮SB2时，整个系统终止运行。

自动送料车控制I/O分配表

输入 启动按钮SB1 停止按钮SB2 X0 X1 进料电磁阀K1 出料电磁阀K2 第3页，共37页

图：自动送料车系统 二、I/O分配与接线图

输出 Y0 Y1 料位检测S1 车到位信号S2 SB1 SB2 S1 X2 X3 S2 红灯L1 绿灯L2 电动机M1 电动机M2 电动机M3 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 X0 X1X2X3FX2N-48MR COM Y0 Y1Y2Y3Y4Y5Y6COM ～ 进料电磁阀K1

出料电磁阀K2

红灯L1

绿灯L2

电动机M1

电动机M2

电动机M3

I/O接线图

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课题3 自控成型机控制

一、控制要求

Y1、Y2、Y3和Y4是四个电机，他们提供液压缸的动力。S1～S6为液压缸的位置检测开关。

1、初始状态：当原料放入成型机时，各液压缸为初始状态：Y1=Y2=Y4=OFF，Y3=ON，S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。

2、运行状态：当按下启动按钮，系统动作要求如下：

（1）Y2=ON，上面液压缸的活塞B向下运动，便使S4=OFF。

（2）当该液压缸活塞下降到终点时，S3=ON，此时，启动左液压缸，A的活塞向右运动，右液压缸C的活塞向左运行，Y1=Y4=ON，Y3=OFF，使S2=S6=OFF。

（3）当A缸活塞运行到终点时，S1=ON，并且C缸活塞也到终点，S5=ON时，原料已成型，各液压缸开始退回原位。首先，A、C液压缸返回，Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使S1=S5=OFF。

（4）当A、C液压缸回到初始位置，S2=S6=ON时，B液压缸返回，Y2=OFF，使S3=OFF。 （5）当B液压缸返回到初始状态，S4=ON时，系统回到初始状态，延时10S，取出成品，放入原料后，开始下一工件的加工。

图：自控成型机控制实验板

二、I/O分配与接线图

自控成型机控制I/O分配表

输入 启动按钮SB1 X0 电动机Y1 输出 Y0 第5页，共37页

课题9 电梯控制

一、控制要求

1、当轿箱停于1层或2层，或者3层时，按PB4按钮呼梯，则轿箱上升至LS4停。 2、当轿箱停于4层或3层，或者2层时，按PB1按钮呼梯，则轿箱下降至LS1停。 3、当轿箱停于1层，若按PB2按钮呼梯，则轿箱上升至LS2停，若按PB3按钮呼梯，则轿箱上升至LS3停。

4、当轿箱停于4层，若按PB3按钮呼梯，则轿箱下降至LS3停，若按PB2按钮呼梯，则轿箱下降LS2停。

5、当轿箱停于1层，而PB2、PB3、PB4按钮均有人呼梯时，轿箱上升至LS2暂停后继续上升至LS3，暂停后，继续上升至LS4停止。

4 四层指示灯 三层指示灯 二层指示灯

3 一层指示灯 下降指示灯

2 3下 2上

1 2下 1上

上升指示灯 PB4 PB3 PB2 PB1

电梯控制面板图

6、当轿箱停于4层，而PB1、PB2、PB3按钮均有人呼梯时，轿箱下降至LS3暂停后，继续下降至LS2，在LS2暂停后，继续下降至LS1停止。

7、轿箱在楼梯间运行时间超过12S，电梯停止运行。

8、当轿箱上升（或下降）途中，任何反方向下降（或上升）的按钮呼梯均无效。 楼层显示灯亮表征有该楼层信号请求，灯灭表征该楼层请求信号消除。 △亮表示电梯上升 ▽亮表示电梯下降 此控制不要求外呼按钮。 二、I/O分配表和接线图

电梯控制I/O分配表

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外呼开关 4下 3上

输入 器件名称 启动按钮 PB1 PB2 PB3 PB4 点号 X0 X1 X2 X3 X4 器件名称 停止按钮 LS1 LS2 LS3 LS4 PB3 PB4 点号 X10 X11 X12 X13 X14 停止 LS1 输出 器件名称 轿箱上升 轿箱下降 一楼信号灯L1 二楼信号灯L2 三楼信号灯L3 四楼信号灯L4 LS2 LS3 LS4 点号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 启动 PB1 PB2 X0 X1X2X3X4 X10 X11X12X13X14COM FX2N-48MR Y0 Y1Y2Y3Y4Y5COM ～ 上升

下降

一楼灯 二楼灯 三楼灯 四楼灯 L1 L2 L3 L4

I/O接线图

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课题10 机械手的PLC控制

一、控制要求

如图所示为某生产车间中自动化搬运机械手，用于将左工作台上的工件搬运到右工作台上。机械手的全部动作由气缸驱动。气缸由电磁阀控制，其上升/下降、左移/右移运动由双线圈两位电磁阀控制，即上升电磁阀得电时机械手上升，下降电磁阀得电时机械手下降。其夹紧/放松运动由单线圈两位电磁阀控制，线圈得电时机械手夹紧，断电时机械手放松。

左移

右移

下降 上升 夹紧 放松

图：自动化搬运机械手

左工作台 右左工作

为便于控制系统调试和维护，本控制系统应有手动功能和显示功能，当手动/自动转换开关置于“手动”位置时，按下相应得手动操作按钮，可实现上升、下降、左移、右移、夹紧、放松得手动控制，同时“手动”指示灯亮。当机械手处于原位时，将手动/自动转换开关置于“自动”位置时，“自动”指示灯亮，进入自动工作状态，手动按钮无效。

动作要求：机械手原位定为左位、高位、放松状态。在原始状态下，当检测到左工作台上有工件时，机械手才下降到位，夹紧工件，上升到高位，右移到右位。当右工作台上无工件时，机械手下降到低位并且放松，然后上升到高位，左移到原位。当右工作台上右工件时，在右、高位等待。 二、I/O分配与接线图

机械手控制I/O分配表 输入 器件名称 高位 左位 自动 手动上升 手动左移 手动夹紧 左工作台光电开关 点号 X0 X2 X4 X6 X10 X12 X14 器件名称 低位 右位 手动 手动下降 手动右移 手动放松 右工作台光电开关 点号 X1 X3 X5 X7 X11 X13 X15 上升 下降 左移 右移 夹紧/放松 手动指示 自动指示 输出 器件名称 点号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 第18页，共37页

X0 X1X2X3X4X5X6X7X10 X11 X12 X13 X14 X15 COM FX2N-48MR Y0 Y1Y2Y3Y4Y5Y6COM

I/O接线图

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课题11 自动门的PLC控制

一、控制要求

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。

（1）当按下启动按钮SB1后，自动门系统开始工作，当按下停止按钮SB2后，整个控制系统停止。

（2）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。

（3）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。

（4）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。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。 二、I/O分配及接线图

自动门控制电梯控制I/O分配表 输入 器件名称 启动按钮SB1 停止按钮SB2 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 启动 停止 K1 K2 点号 X0 X1 X2 X3 X4 X5 K3 K4 输出 器件名称 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） 点号 Y0 Y1 X0 X1X2X3X4 X5 COM FX2N-48MR Y0 Y1COM ～ 开门

关门

I/O接线图

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课题20 化工生产设备—蒸煮罐控制系统设计

某化工生产的一个化学反应过程是在4个容器中进行的。化学反应中的各个容器之间用泵进行输送，每个容器都装有液位传感器，用于检测容器中液体的空和满，2#容器装有加热器和温度传感器，3#容器装有搅拌器。当1# 、2#容器里的液体抽到3#容器时，启动搅拌器。3#容器的容积是1#和2#容积的总和，1#、2#的液体可以将装满，3#和4#容器之间装有过滤器。 1、 工作过程：

⑴初始状态，全部容器是空的，泵P1～P6全部关闭，2#容器的加热器关闭，3#容器的搅拌器关闭。

⑵、启动操作，按下启动按钮后，要求按以下步骤自动工作：

①同时打开泵P1和P2，碱溶液进入1#容器，聚合物进入2#容器，直到1# 、2#容器装满：

②关闭泵P1和P2，并打开加热器R，给2#容器加热，直到容器内的温度达到60?： ③关闭加热器R，并同时打开泵P3、P4及搅拌器，将1#和2#容器中的液体放到3#容器，直到1# 、2#容器放空，3#容器装满，搅拌器搅拌60s后结束：

④关闭搅拌器，关闭泵P3、P4，打开泵P5，将3#容器内混合好的液体经过过滤器抽到4#容器，直到3#容器放空，4#容器装满：

⑤关闭泵P5，打开泵P6将产品从4#容器中放出，直到4#容器放空为止。

⑶停止操作，在任何时候按下停止操作按钮后，控制系统都要将当前的化学反应过程进行到底（最后一步），才能停止动作返回初始状态，以防止浪费液体。

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课题21 轮胎内胎硫化机的PLC控制系统 课题22 X62W铣床的PLC改造

课题23 液压传动组合机床的PLC控制系统 课题24 阀门组多周期原料配比的PLC控制系统 课题25 注塑机的PLC控制系统

课题26 MB322型联合烫剪机的PLC控制系统 课题27 恒压供水的PLC控制系统

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课题12 组合机床的PLC控制

一、控制要求

1、组合机床概述：两个位钻孔、攻丝组合机床，能自动完成工件的钻孔和攻丝加工，自动化程度高，生产效率高。

机床主要由床身、移动工作台、夹具、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、滑台移动控制凸轮和液压系统等组成，如图所示。

钻孔原位 SQ2 SQ1 M1 攻丝动力头电动机 钻孔动力头电动机 攻丝动力头 钻孔动力头 夹紧YV1夹紧限位SQ4 M4 攻丝原位 SQ3 SQ4 攻丝 终点 左移 YV3 夹工 具 件 夹具 右移 YV2 钻孔工位 放松YV4放松限位SQ8 攻丝工位 SQ6

图：两工位钻孔攻丝组合机床示意图

移动工作台和夹具用以完成工件的移动和夹紧，实现自动加工。 钻孔滑台和钻孔动力头，用以实现钻孔加工量的调整和钻孔加工。 攻丝滑台和攻丝动力头，用以实现攻丝加工量的调整和攻丝加工 工作台的移动（左移和右移），夹具的动作（夹紧和放松），钻孔滑台的移动（前移和后移），均由液压系统执行。其中两个滑台移动的一亚系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台的移动和夹具的夹紧和放松由电磁阀控制。

2、加工工艺及控制要求

系统通电，自动启动液压泵电机M1。

若机床各部分在原位（工作台在钻孔工位SQ1动作，钻孔滑台在原位SQ2动作，攻丝滑台在原位SQ3动作），并且液压系统压力正常，压力继电器PV动作，原位指示灯HL1亮。

将工件放在工作台上，按下启动按钮SB，夹紧电磁阀YV1得电，液压系统控制夹具将工件夹紧，与此同时控制凸轮电机M2得电运转。当夹紧限位SQ4动作后，表明工件已被夹紧。

启动钻孔动力头电机M3，且由于凸轮电机M2运转，控制凸轮控制相应的液压阀使钻孔滑台前移，进行钻孔加工。当钻孔滑台到达终点时，钻孔滑台自动后退，到原位时停，M3同时停止。

等到钻孔滑台回到原位后，工作台右移电磁阀YV2得电，液压系统使工作台右移，当工作台到攻丝工位时，限位开关SQ6动作，工作台停止。启动攻丝动力头电机M4正转，攻丝滑台开始前移，进行攻丝加工，当攻丝滑台到终点时（终点限位SQ7动作），制动电磁阀DL得电，攻丝动力头制动，0.3S后攻丝动力头电机M4反转，同时攻丝滑台由控制凸轮控制使其自动后退。

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当攻丝滑台后退到原位时，攻丝动力头电机M4停止，凸轮正好运转一个周期，凸轮电机M2停，延时3S后左移电磁阀YV3得电，工作台左移，到钻孔工位时停。放松电磁阀YV4得电，放松工件，放松限位SQ8动作后，停止放松。原位指示灯亮，取下工件，加工过程完成。

两个滑台的移动，是通过控制凸轮来控制滑台移动液压系统的液压阀实现的，电气系统不参与，只需启动控制凸轮电机M2即可。

在加工过程中，应启动冷却泵电机M5，供给冷却液。 3、故障检测

组合机床在实际的运行中，由于种种原因会出现一些故障。因此组合机床的控制，除正常的控制外，还必须为其编制故障诊断显示程序。一旦机床出现故障时，通过故障诊断显示程序立即显示报警。维修人员可根据显示情况，对照诊断表立刻找出故障点，予以排除。共设置了15个故障点，故障诊断表如下表。

表：故障诊断表

故障代码 HL7 HL6 HL5 HL4 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 故障点 SQ1损坏或工作台不在原位 SQ2损坏或钻孔滑台不在原位 SQ3损坏或攻丝滑台不在原位 SQ4损坏或夹具不能夹紧 钻孔加工时，工件没夹紧或SQ4损坏 钻孔加工结束钻孔滑台不能回到原位或SQ2损坏 凸轮电机M2没工作或滑台移动液压系统故障 夹具没在放松状态或SQ8损坏 加工时间超过节拍周期，不能正常工作 SQ6损坏或液压系统故障，工作台不能右移 SQ7损坏或攻丝滑台不动作 SQ5损坏或攻丝滑台不能回到原位 工作台不能左移到钻孔工位或SQ1损坏 SQ8损坏或夹具不能放松 液压系统失压或压力不足或压力继电器损坏 二、I/O分配与接线图

I/O分配表 输入元件 器件名称 压力检测PV 钻孔工位限位SQ1 钻孔滑台原位SQ2 攻丝滑台原位SQ3 夹紧限位SQ4 攻丝工位SQ6 攻丝滑台终点SQ7 放松限位SQ8 启动按钮SB 点号 X0 X1 X2 X3 X4 X6 X7 X10 X11 原点指示HL1 液压泵电机M1（KM1） 凸轮电机M2(KM2) 夹紧电磁阀YV1 钻孔动力头电机M3（KM3） 工作台右移电磁阀YV2 攻丝动力头电机M4正转（KM4） 制动DL 攻丝动力头电机M4反转（KM5） 第22页，共37页

输出元件 器件名称 点号 Y14 Y1 Y2 Y10 Y3 Y11 Y5 Y6 Y0 自动手动选择SA 液压泵手动SB1 凸轮电动机手动SB2 钻孔手动SB3 手动攻丝正转SB4 手动攻丝反转SB5 冷去泵手动SB6 手动夹紧SB7 手动右移SB8 手动左移SB9 手动放松SB10 X12 工作台左移电磁阀YV3 放松电磁阀YV4 自动指示HL2 手动指示HL3 冷却泵电机M5(KM6) 故障代码输出HL7（高位） 故障代码输出HL6 故障代码输出HL5 故障代码输出HL4（低位） 报警 手动电源

Y12 Y13 Y15 Y16 Y4 Y20 Y21 Y22 Y23 Y7 Y17 第23页，共37页

PV SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 SQ8 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 PLC X10 X11 Y0 Y1 Y2 Y3 COM1 Y4 Y5 Y6 Y7 COM2 Y10 Y11 Y12 Y13 COM3 Y14 Y15 Y16 Y17 COM4 Y20SB7 SB8 SB9 SB10 SB4 SB5 SB6 SB1 SB2 SB3 DL KM1 KM2 KM3 KM6 KM4 KM5 报警 YV1 YV2 YV3 YV4 手动SB 自动SA X12 COM HL1 HL2 HL3 L AC220 N Y21 Y22 Y23 COM5 HL4 HL5 HL6 HL7 AC220

I/O接线图

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课题13 广告牌彩灯闪烁控制

一、控制要求

共有16个彩灯，以7种状态循环执行。

第一状态：全亮 全灭 全亮 全灭 ?2次。

第二状态：在全部输出ON的情况下，从最低位到最高位顺次OFF 2次。 第三状态：在全部输出ON的情况下，从最高位到最低位顺次OFF 2次。 第四状态：在全部输出OFF的情况下，从最低位到最高位以两位为一单元顺次ON 2次。

第五状态：在全部输出OFF的情况下，从最高位到最低位以两位为一单元顺次ON 2次。

第六状态：在全部输出ON的情况下，从最低位到最高位顺序OFF 1位，OFF 2位，OFF 3位，OFF 4位，OFF 3位，OFF 2位，??直到全OFF。

第七装态：全部输出的高8位与低8位分别以ON、OFF OFF、ON ON、OFF 2次。 开机运行，彩灯开始以七种状态循环执行，状态完成后自动从状态一重新开始执行。 二、I/O分配和接线图

I/O分配表 输入 器件名称 启动开关 点号 X0 器件名称 灯HL1 灯HL2 灯HL3 灯HL4 灯HL5 灯HL6 灯HL7 灯HL8 点号 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

输出 器件名称 灯HL9 灯HL10 灯HL11 灯HL12 灯HL13 灯HL14 灯HL15 灯HL16 点号 Y10 Y11 Y12 Y13 Y14 Y15 Y16 Y17 第25页，共37页

启动开关SA X0 Y0 Y1 Y2 Y3 COM1 Y4 Y5 Y6 Y7 COM2 PLC Y10 Y11 Y12 Y13 COM3 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 HL7 HL8 HL9 HL10 HL11 HL12 COM Y14 Y15 Y16 Y17 COM4 HL13 HL14 HL15 HL16 AC220 L AC220 N

I/O接线图

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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

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课题15：车辆出入库管理

-------------------------------------------------------------------------------- 一、课题内容：

编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序，控制要求如下：

1．入库车辆前进时，经过1# → 2#传感器后计数器加1，后退时经过2# → 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# → 1#传感器后计数器减1，后退时经过1# → 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，显示车库内车辆的实际数量。 变量约定：

10001---启动 10006---1#传感器 10002---停止 10007---2#传感器 10003---清零 00001---仓库空显示 10004--- =“1”入库操作 10004--- =“0”出库操作 10005--- =“1”前进操作 10005--- =“0”后退操作 二、课题要求：

1．根据题意设计显示电路图，并按图连接。 2．画出PLC I/O端口接线图，并按图接线。 3．编制控制程序，并画出梯形逻辑图。 4．完成系统调试，实现控制要求。 5. 完成课程设计说明书。 三、答辩问题：

1． LMODSOFT编程软件中的定时器指令有两个输出端，请说明这两个输出端分别实现什么时间控制？

2． 现有LMODSOFT编程软件中的“DIV”指令，已知：顶部输入等于“1”，中部输入等于“0”，顶部节点4x = 40030，中部节点 = 5，底部节点4x = 40040。若要执行除法“17501除以5”，请问被除数应如何存放？结果应如何存放？

3． MODICON MICRO PLC 的I/O编址系统对应于四种参考号，请简述这四种参考号的意义。

4． PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？ 5． PLC的扫描周期包括哪些时间？其长短主要受哪些因素影响？

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课题16：工业铲车操作控制

一、课题内容：

用PLC对工业铲车（实物模型）操作进行控制，设铲车可将货物铲起或放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：

铲起 → 向前0.5米 → 左转90度后向前0.5米 → 右转90度后向前0.5米 →右转90度后后退0.5米 → 放下。 二、课题要求：

1．根据题意，画出实物模型与PLC的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。

2．完成系统调试，实现控制要求。 3．完成设计说明书。 三、答辩问题：

1．为什么PLC具有很强的抗干扰能力？试例举软件和硬件方面的措施予以说明。 2．PLC开关量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？

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课题17：PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

三面铣组合机床概述

三面铣组合机床是用来对Z512W型台式钻床主轴箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备。如图8-35所示为加工工件的示意图。

加工工件的示意图

（1）基本结构 机床主要由底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、工件松紧油缸等组成。机床底座上安放有床身，床身上一头安装有液压动力滑台，工件及夹紧装置放于滑台上。床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头，液压站在机床附近。

（2）加工过程 三面铣组合机床的加工过程如图8-36所示。操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令。工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台（工作台）开始快进，到位转工进，同时起动左和右1铣头开始加工，加工到某一位置，立铣头开始加工，加工又过一定位置右1铣头停止，右2铣头开始加工，加工到终点三台电机同时停止。待电机完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环结束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重复上述工作过程。

三面铣组合机床的加工过程

（3）液压系统 三面铣组合机床中液压动力滑台的运动和工件松紧是由液压系统实现的。如图8-37为液压系统的原理图，其液压元件动作情况如表8-4所示。

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液压系统原理图 液压元件动作表 元 件 工 序 原 位 夹 紧 快 进 工 进 死挡铁停留 快 退 YV1 — + （+） （+） （+） （+） YV2 （+） — — — — — YV3 — — + + + — YV4 — — — — — + YV5 — — — + + — BP1 — — — — + —

BP2 — + + + + + 松 开 — + — — — — — （4）主要电器参数 电机、滑台、电磁阀参数如下： 1）左、右2铣削头电动机：JO2-41-4，4.0kw，1440转/分，380V，8.4A； 2）立、右1铣削头电动机：JO2-32-4，3.0kw，1430转/分，380V，6.5A； 3）液压泵电动机：JO2-22-4，1.5kw，1410转/分，380V，3.49A； 4）电磁阀：二位二通阀 Z22 DO-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位四通阀 Z 24 DW-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位二通阀 Z 22 DO-25，直流24V，0.6A，14.4W。 三面铣组合机床的控制要求

1．有单循环自动工作、单铣头自动循环工作、点动三种工作方式；

2．单循环自动工作过程如图8-36所示，油泵电机在自动加工一个循环后不停机。

3．单铣头自动循环工作包括：左铣头单循环工作、右1铣头单循环工作、右2铣头单循环工作、立头单循环工作。单铣头自动循环工作时，要考虑各铣头的加工区间。

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4．点动工作包括：四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速（快进、快退）点动调整、松紧油缸的调整（手动松开与手动夹紧）。 5．五台电机均为单向旋转。

6．要求有电源、油泵工作、工件夹紧、加工等信号指示。 7．要求有照明电路和必要的联锁环节与保护环节。 任务及要求

1．确定输入/输出设备，选择PLC；分析确定系统方案画出设计合理PLC控制系统； 2．绘制PLC外部接线图(含主电路、外部控制电路、I/O接线图等)； 3.根据三面铣组合机床的控制要求，画出系统的功能表图 4.编制PLC梯形图程序并调试

5.正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表； 6.绘制电气接线图，接线并调试； 7.整理技术资料，编写使用说明书。

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课题18：PLC在车镗专机控制系统中的应用

-------------------------------------------------------------------------------- 一、车镗专机概述

车镗专机是用来对台式钻床的立拄进行镗孔加工，同时对孔的右端面进行车削加工的一种自动加工设备。加工工件如图8-38所示。

工件示意图

（1）车镗专机的基本组成 车镗专机的基本组成如图8-39所示。左、右机械动力头各有三台电动机（快速电动机、工速电动机、主轴电动机），液压站由一台电动机拖动。

车镗专机的基本组成示意图

（2）加工过程 加工过程如图8-40所示。操作者将要加工的工件放在工作台上的夹具中，在其他准备工作就绪后，发出加工指令（按下按钮）。工件自动夹紧，压力继电器动作，左、右动力头同时开始镗削加工。左动力头快进，工进至终点后，快退回原位；而右动力头快进、工进至终点后还应进行右端面的车削加工（车刀横进、横退）后才快退。当两动力头都退回原位，此时Ⅰ工位的粗加工结束，工作台移到Ⅱ工位，开始进行精镗加工。左、右动力头重新起动，快进，工进到终点延时后快退回原位，Ⅱ工位加工结束，工作台退到Ⅰ工位，松开工件，一个自动工作循环结束。

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车镗专机的加工过程

（3）液压系统 车镗专机液压系统元件如表8-5所示。

表8-5 车镗专机液压系统元件表 YV1 + 卸荷 SP1 + 油压到信号 YV2 +（-） 工件松开（夹紧） YV3 + 向Ⅰ工位 SP2 + YV5 + 工件紧信号 横 进 YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 横 退 注：表中“+”表示得电，“-”表示断电。 二、车镗专机的控制要求

1）本系统有七台电机：油泵电机、右主轴电机、右快速电机、右工速电机、左主轴电机、左快速电机、左工速电机。

2）工作台有两个工位，由液压系统实现两工位的转换和加工工件的夹紧与松开。 3）有自动和点动两种工作方式，其中自动工作方式又有三种形式：全自动循环、Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作。全自动循环过程是从Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位，Ⅰ工位循环、Ⅱ工位循环工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位时的加工循环。

4）手动工作方式包括左、右主轴的点动对刀，左、右动力头的快进与快退点动，手动松开工件、手动移位等。

5）左、右床身导轨应具有自动润滑功能（YV7、YV8）。 6）左、右快速电动机均采用电磁铁抱闸制动（YB1、YB2）。

7）油泵起动后，液压系统要有一定的压力缓冲，才允许开始工作，工作结束要卸荷。 8）具有电源、油泵工作、原位、工作指令等信号的指示。 9）具有照明和必要的联锁环节和保护环节。

说明：以上仅列一些基本要求，同学在设计中可根据实际情况加以完善或改进，以达到最佳效果。

三、实践任务与要求：

1）根据设备工艺要求，制定合理的改造方案； 2）确定输入/输出设备，正确选用PLC；

3）PLC I/O点分配，并绘制I/O接线图以及其它外部硬件图； 4）绘制系统功能表图； 5）设计梯形图并模拟调试；

1） 正确计算选择电器元件，列出电器元件一览表； 7）绘制电气接线图，接线并调试； 8）整理技术资料，编写使用说明书。

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课题19 “自动售货机ＰＬＣ控制”课题

如图所示为自动售货机示意图：

控制要求：

1．此售货机可投入一元、五元或十元硬币。

2．当投入的硬币总值超过十二元时，汽水按钮指示灯亮；当投入的硬币总值超过十五元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

3．当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出七秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。

4．当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出七秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。

5．若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退回多余的钱。 二．完成设计说明书 目录

1．课题名称及要求。 2．课题分析，方案论证。

3．系统硬件设计：ＰＬＣ选型，Ｉ／Ｏ地址分配，ＰＬＣ外部接线图。 4．系统软件设计：梯形图、指令（包括注释）等。 5．有关的说明及调试小结等。 6．课程设计心得。 参考资料

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