PLC课程设计题目及要求1.docx

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PLC课程设计题目及要求1

《电器与可编程控制器》课程设计计划

西门子S7-200PLCA组

一、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试

1.控制要求：

（1）系统工作受开关控制，起动开关ON则系统工作；起动开关OFF则系统停止工作。

（2）控制对象有八个：

东西方向红灯两个,南北方向红灯两个，

东西方向黄灯两个,南北方向黄灯两个，

东西方向绿灯两个,南北方向绿灯两个，

东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

（3）控制规律：

1）高峰时段按时序图二（见附图）运行，正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：

东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4s，暗0.6s的规律反复循环。

2）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行（见附图）。

2.编程并调试

3.I/O端子接线图

时序图一

高峰时段7：

00↘↙8：

1516：

30↘

正常时段

晚间时段6：

30↗

0123456789101112131415161718192021222324小时

时序图二

00004R-EW

00001L——SN

00002G—SN

00003Y—SN

00008R—SN

00005L—EW

00006G—EW

00007Y—EW

102030405060708090SEC

时序图三

00004R-EW

00001L——SN

00002G—SN

00003Y—SN

00008R—SN

00005L—EW

00006G—EW

00007Y—EW

102030405060708090SEC

二、车库车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计与调试

1.控制要求：

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1，后退时经过2#传感器→1#传感器后，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数器A送来）只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#传感器→1#传感器后，计数器B减1，后退时经过1#传感器→2#传感器后，计数器A加1；只经过一个传感器则计数器不动作

（3）车辆入库或出库时，均应有警铃报警，定时3s钟

（4）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示

（5）若设仓库容量为50辆车，则仓库满时应报警并显示。

（6）若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），应避免误计数。

2.I/O编址

2.编程并调试

3.I/O端子接线图

三、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试

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。

光电探测开关为有光导通，无光断开。

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8s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8s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8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行

3.I/O编址

4.编程并调试

5.I/O端子接线图

四、自行设计课题

要求：

设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序

2.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：

课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址

3.编程并调试

4.I/O端子接线图

五、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2程序（包括注释）、框图或时序图、I/O接线图

3课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCB组

一、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

1.控制要求：

（1）五相步进电动机有五个绕组:

A、B、C、D、E,

正转通电顺序:

ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反转通电顺序:

ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五个开关控制其工作：

#1开关控制其运行（启/停）。

#2开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5s）。

#3开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1s）。

#4开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03s）。

#5开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）。

2.I/O编址

3．编程并调试

4.I/O端子接线图

二、饮料灌装生产流水线PLC梯形图控制程序设计与调试

1.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5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁

（3）用两个传感器分别检测空瓶数和满瓶数，用计数器记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，即开始记录空瓶数和满瓶数

（4）若每24瓶为一箱，记录产品箱数

（5）每隔8小时将空瓶及满瓶计数器的当前值转存至其他寄存器，然后对计数器自动清零，重新开始计数。

（6）可以手动对计数器清零（复位）

2.编程并调试

3.画出I/O端子接线图

三、自行设计“全自动洗衣机PLC控制”课题

要求：

1.课题名称

2.控制要求

3.工作框图

.4.I/O设置

5.编程并调试

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCC组

一、八层电梯楼层定位及显示的梯形图控制程序设计与调试

1.控制要求：

（1）根据各楼层行程开关的状态，确定轿厢所在楼层

（2）用九段LED数码管作十进制层楼位置显示，如下图所示：

2.九段码编码示意图、真值表、I/O编址

3.编程并调试

4.I/O端子接线图

二、三相六拍步进电机PLC梯形图控制程序设计与调试

1.控制要求：

（1）三相步进电动机有三个绕组：

A、B、C，

正转通电顺序为：

A→AB→B→BC→C→CA→A

反转通电顺序为：

A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：

#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。

#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行

（5）在完成上述功能的基础上，增加功能：

设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01s）设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01s）

3.I/O编址

4.编程与调试

三、自行设计课题

要求：

设计十字路口交通灯控制课题及程序

1.观察路口交通灯（包括左转弯灯和行人灯）的工作时序

2.设计课题：

课题名称、控制要求、时序图、I/O编址

3.编程并调试

4.I/O端子接线图

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCD组

一、自动门控制装置PLC梯形图控制程序的设计与调试

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。

光电探测开关为无光导通，有光断开。

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8s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8s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8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行

3.I/O编址

4.编程并调试

5.I/O端子接线图

二、物业供水系统水泵梯形图控制程序设计与调试

某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。

K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。

1.控制要求：

（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。

工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台。

（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。

（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）

（4）设置“自动/手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。

2.画出运行框图，I/O编址，编程并调试

3.画出I/O端子接线图。

三、全自动洗衣机梯形图控制程序的设计与调试

1.控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关

（2）注水直到高（中、低）水位，关水

（3）2s后开始洗涤

（4）洗涤时，正转30s，停2s，然后反转30s，停2s

（5）如此循环5次，总共320s后开始排水，排空后脱水30s

（6）开始清洗，重复

（2）～（5），清洗两遍

（7）清洗完成，报警3s并自动停机

（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

2.若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）

3.I/O编址

4.编程并调试

四、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCE组

一、四分频电路梯形图控制程序设计与调试

要求：

1.用STEP7设计四分频电路梯形图程序并调试，画出四分频时序图。

2.控制要求：

输入点引入信号脉冲，输出点输出的脉冲是输入脉冲的四分频信号。

二分频时序图如下：

输入10001

输出00002

二、自行设计课题

要求：

设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序

1.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：

课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址

3.编程并调试

4.I/O端子接线图

三、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCF组

一、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

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）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，然后全部停止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，然后全部停止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。

3.I/O编址

4.编程并调试

5.I/O端子接线图

二、带有显示的十字路口交通信号灯控制程序的设计与调试

1.系统框图：

2.控制要求：

（1）南北方向为主干道，绿灯亮的时间比东西方向次干道绿灯亮的时间多一倍，黄灯间隔0.5s闪烁3s后切换到红灯，信号灯工作时序图如下，一次循环共需96s。

（2）时序图：

（3）主干道的数码显示应该与红、黄及绿灯同步，且两条主、次干道应该一样显示。

比如：

南北方向绿灯亮时，东西方向和南北方向均应显示数字63（绿灯亮60s，黄灯亮3s），然后隔秒减1，当减到0时，换成东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时，数码管应显示33，然后隔秒减1，当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。

（4）*有白天/夜间操作转换开关、运行/停止开关、紧急操作开关1#、2#，其功能如下：

1白天/夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常工作，在“夜间”位置时，两边均只有黄灯闪烁

2运行开关在接通电源时，方可切换白天/夜间开关

3开关在“运行”位置时，系统启动，在“停止”位置时，系统关闭

4当有特殊情况（如事故）需某一方向的绿灯一直亮，则应用紧急操作开关实现次功能。

比如：

1#开关=“1”，则南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮，2#开关=“1”，则东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮，关闭紧急开关，则系统恢复正常。

3.编程并模拟调试

4.画出I/O端子接线图（用一个I/O扩展模块）

.三、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

《PLC原理及应用》课程设计任务书

西门子S7-200PLCG组

一、霓虹灯广告屏装置PLC控制梯形图的设计与调试

1.霓虹灯广告屏示意图

该广告屏共有8根灯管，24只流水灯，每4只灯为一组，如下图所示：

2.控制要求：

：

（1）该广告屏中间8根灯管亮灭的时序为：

第1根亮→2亮→3亮→……→第8根亮，时间间隔为1s，全亮后，显示10s，再反过来从8→7→……→1按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s；再从第8根开始亮，顺序点亮7→6→……→1，时间间隔1s，显示5s，再从1→2→……→8按1s间隔顺序熄灭，全灭后停亮2s，然后重复运行，周而复始。

（2）24只流水灯，4个一组分成6组，从Ⅰ→Ⅱ→……→Ⅵ按1s时间间隔依次向前移动。

（3）系统有单步/连续控制，有起动和停止按钮。

（4）起动时，灯管和流水灯同时起动，关闭时，可同时也可分别关闭。

（5）要求有移位指令的应用

（6）*在控制要求1中，若要求将全亮后显示10s改为以0.5s间隔同时闪烁5s，试修改程序。

3.编程并模拟调试

4.画出I/O端子接线图（用2个I/O扩展模块）

二、自行设计课题

要求：

设计汽车自动清洗装置的PLC梯形图控制课题及程序

1.观察汽车自动清洗过程（可网上查找资料）

2.设计课题：

课题名称、控制要求、工作框图或时序图、I/O编址

3.编程并调试

4.I/O端子接线图

三、完成课程设计说明书

1.课题名称及要求

2.程序（包括注释）、时序图或框图、I/O接线图

3.课程设计的心得

课程设计报告写作要求

1引言（主要写课题设计的目的、设计内容及要实现的目标）

2系统总体方案设计………………………………………………………页码

2.1系统硬件配置及组成原理（要有系统组成图）

2.2系统变量定义及分配表

2.3系统接线图设计

2.4系统可靠性设计

3控制系统设计

3.1控制程序流程图设计

3.2控制程序时序图设计

3.3控制程序设计思路

3.4创新设计内容

4上位监控系统设计

4.1PLC与上位监控软件通讯

4.2上位监控系统组态设计

4.3实现的效果

5系统调试及结果分析

5.1系统调试及解决的问题

5.2结果分析

结束语（主要写取得的效果、创新点及设计意义）

参考文献

附录：

带功能注释的源程序