PLC课程设计题目.docx

1、PLC课程设计题目PLC 课程设计题目1 锅炉车间输煤机组控制系统设计2 十字路口带倒计时显示交通信号灯的 PLC 控制3 狭窄隧道汽车双向行的 PLC 控制4 自动售货机 PLC 控制5 病床紧急呼叫系统 PLC 控制6 PLC 在组合机床控制中的应用7 停车场车位 PLC 控制8 6 组抢答器控制9 工件传送机械手的 PLC 控制10 工作台自动往返循环控制11 四层简易电梯的 PLC 控制12 锯齿波发生器？13 全自动洗衣机 PLC 控制14 自动传送系统的 PLC 控制15 根据压力上下限变化对 4 台水泵进行恒压供水控制16 自动门控制装置17 基于计算机链接通信的十字路口交通灯监

2、控1选题一、锅炉车间输煤机组控制系统设计1输煤机组控制系统示意图图 1输煤机组控制系统示意图表 1输煤机组控制信号说明输入输出文字符号说明文字符号说明SA1-1输煤机组手动控制开关KM1给料器和磁选料器接触器SA1-2输煤机组自动控制开关KM21# 送煤机接触器SB1输煤机组自动开车按钮KM3破碎机接触器SB2输煤机组自动停车按钮KM4提升机接触器SB3输煤机组紧急停车按钮KM52# 送煤机接触器SB4给料器和磁选料器手动按钮KM6回收机接触器SB51#送煤机手动按钮HL7手动运行指示灯SB6破碎机手动按钮HL8紧急停车指示灯SB7提升机手动按钮HL9系统正常运行指示灯SB82#送煤机手动按钮

3、HL10系统故障指示灯SB9回收机手动按钮HA报警电铃KMM1 M6， YA 运行正常信号HL1 6输煤机组单机运行指示FRM1 M6， YA 过载保护信号输煤机组的拖动系统由 6 台三相异步电动机 M1 M6 和一台磁选料器 YA 组成。 SA1 为手动 /自动转换开关， SB1 和 SB2 为自动开车 /停车按钮， SB3 为事故紧急停车按钮， SB4 SB9 为 6 个控制按钮，手动时单机操作使用。 HA 为开车 /停车时讯响器， 提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。 HL1 HL6 为 Ml M6 电动机运行指示， HL7 为手动运行指示， HL8 为紧急停车指示，

4、HL9为系统运行正常指示， HL10 为系统故障指示。2输煤机组控制要求(1) 手动开车 / 停车功能 SA1 手柄指向左 45时， 接点 SA1-1 接通， 通过 SB4 SB9 控制按钮， 对输煤机组单台设备独立调试与维护使用，任何一台单机开车 /停车时都有音响提示，保证检修和调试时2人身和设备安全。(2) 自动开车 / 停车功能 SA1 手柄指向右 45时，接点 SA1-2 接通，输煤机组自动运行。1) 正常开车 按下自动开车按钮 SB1，音响提示 5s 后，回收电动机 M6 起动运行并点亮 HL6 指示灯； 10s 后， 2#送煤电动机 M5 电动机起动运行并点亮 HL5 指示灯； 1

5、0s 后，提升电动机 M4 起动运行并点亮 HL4 指示灯； 10s 后，破碎电动机 M3 起动运行并点亮 HL3 指示灯； 10s 后， 1#送煤电动机 M2起动运行并点亮 HL2 指示灯； 10s 后，给料器电动机 M1 和磁选料器 YA 起动运行并点亮 HL1 指示灯；10s 后，点亮 HL9 系统正常运行指示灯，输煤机组正常运行。2) 正常停车 按下自动开车按钮 SB2，音响提示 5s 后，给料器电动机 M1 和磁选料器 YA 停车并熄灭 HL1 指示灯，同时，熄灭 HL9 系统正常运行指示灯； 10s 后， 1#送煤电动机 M2 停车并熄灭 HL2指示灯； 10s 后，破碎电动机 M

6、3 停车并熄灭 HL3 指示灯； 10s 后，提升电动机 M4 停车并熄灭 HL4 指示灯； 10s 后， 2#送煤电动机 M5 电动机停车并熄灭 HL5 指示灯； 10s 后，回收电动机 M6 停车并熄灭HL6 指示灯；输煤机组全部正常停车。3) 过载保护 输煤机组有三相异步电动机 M1 M6 和磁选料器 YA 的过载保护装置热继电器，如果电动机、磁选料器在输煤生产中，发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。系统故障指示灯HL10 点亮， HA 电铃断续报警 20s， HL10 一直点亮直到事故处理完毕，继续正常开车，恢复生产。4) 紧急停车 输煤机组正常生产过程中，可能会突发各种事件，因

7、此需要设置紧急停车按钮，实现紧急停车防止事故扩大。紧急停车与正常停车不同，当按下红色蘑菇形紧急停车按钮 SB3 时，输煤机组立即全线停车， HA 警报声持续 10s 停止， 紧急停车指示灯 HL8 连续闪亮直到事故处理完毕， 回复正常生产。5) 系统正常运行指示 输煤机组中，拖动电动机 M1 M6 和磁选料器 YA 按照程序全部正常起动运行后， HL9 指示灯点亮。如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行，则视为故障，系统故障指示灯 HL10 点亮，输煤机组停车。(3) 相关参数1) M1 M6 及磁选料器 YA 功率如图 1 中所示。2) 指示灯 HL ： 0.25W ， DC24V 。3)

8、 电铃 HA ： 8W，AC220V 。3选题二、十字路口带倒计时显示交通信号灯的 PLC 控制控制要求采用 PLC 构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个 3 位转换开关 SA1 控制。 SA1 手柄指向左 45时，接点 SA1-1 接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作， 按照如图 2 所示工作时序周而复始， 循环往复工作。 正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。 SA1 手柄指向中间 0时，接点 SA1-2 接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示 99

9、 不变。SA1 手柄指向右 45时，接点 SA1-3 接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示 99 不变。控制信号说明见表 2。图 2 十字路口交通灯正常工作时序表 2 十字路口交通灯控制信号说明输入输出文字符号说 明文字符号说明SA1-1交通灯正常工作控制开关H1南北向绿灯指示SA1-2南北向交通灯常绿控制开关H2南北向黄灯指示SA1-3东西向交通灯常绿控制开关H3南北向红灯指示H4东西向绿灯指示H5东西向黄灯指示H6东西向红灯指示H11南北向2 位七段数码显示管H12东西向2 位七段数码显示管4选题三、狭窄隧道汽车双向行的 PLC 控制控制要求：有一地下隧道，宽约 3

10、.3m，仅能通过一辆面包车，长 350m，南道口简称 B 口，车辆时速严格控制为 2530km/h ，全程需 4556s，设计时留有约 2s 的余量。采用 PLC 控制，具体要求如下：1）无人值班指挥，能错开时序双向行车。2）按启动按钮， A 口绿灯亮， B 口红灯亮，信号灯控制系统开始工作。3）两道口绿灯不能同时亮，如果万一同时亮，系统停止工作并报警。4）从 A 口绿灯开始亮时计算，在持续 5s 内如果无车辆进入 A 口，则 A 口绿灯闪烁 2 后熄灭且红灯亮，而 B 口红灯熄灭绿灯亮。同样，如果 B 口绿灯持续亮 5s 内无车辆进入 B 口，则 B 口绿灯闪烁2s 熄灭红灯亮，而此时 A

11、口绿灯亮 。这是两道口均无车进入隧道的要求。5）当 A 口绿灯亮时，从 A 口进入第一辆车算起， B 口红灯持续亮 90s，同时 A 口绿灯持续亮 20s，接着闪烁 2s 后熄灭，红灯亮 68s（B 口红灯仍亮着） 。即待从 A 口进入隧道内的汽车全部开出后， B 口才能进车。6）当 B 口绿灯亮时，从 B 口进入第一辆车算起， A 口红灯持续亮 90s，B 口绿灯持续亮 20s，接着闪烁 2s 后熄灭，此后两道口红灯同时亮 68s。即等待从 B 口进入隧道内的汽车全部开出后， A 口才能进车。7）周而复始。这是某大单位专用车道，车辆不会太多，一般从早上 6 时到夜里 10 时使用。8）在两道

12、口出入处，在隧道中从 A 口算起 130 和 260 处各安装一个停止信号灯控制系统工作的开关 S，作为交通事故时的急停用。两个道口安装有红外线自动检测装置，检测车辆进入隧道的情况，并通过小型继电器的触点 KA1和 KA2 ，把信号输入 PLC 。5选题四、自动售货机 PLC 控制1工作要求：1）此售货机可投入5角、1元、5元硬币。2）所售饮料标价：可乐 2.50 元、橙汁 3.00 元、红茶 5.50 元、咖啡 10.00 元3）当投入的硬币和纸币总价值超过所购饮料的标价时，所有可以购买饮料的指示灯均亮，作可购买提示。（如：当投入的硬币总价值超过2.5 元，可乐按钮指示灯亮；当投入的硬币总价

13、值超过3 元，可乐、橙汁按钮指示灯均亮；当投入的硬币总价值超过10.00 元所有饮料按钮指示灯都亮） 。4）当饮料按钮指示灯亮时，才可按下需要购买饮料的按钮，购买相应饮料，（如：当可乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出10s 后自动停止，此时可乐按钮指示灯闪烁）5）购买饮料后，系统自动计算剩余金额，并根据剩余金额继续提示可购买饮料（指示灯亮）。6）若投入的硬币和纸币总价值超过所消费的金额时，找余指示灯亮，按下退币按钮，就可退出多余的钱。7）系统退币箱中只备有 5 角、 1 元硬币， 退币时系统根据剩余金额首先退出1 元硬币， 1 元硬币用完后，所有找余为 5 角硬币。表 3自动售货机控制信

14、号说明输 入输出X说 明Y说 明X0退币 按钮Y0找余 指示灯X15 角硬 币识别器Y15 角硬 币退币机构X21 元硬 币识别器Y21 元硬 币退币机构X35 元硬 币识别器Y3可乐 出口X4可乐 按钮Y4橙汁 出口X5橙汁 按钮Y5红茶 出口X6红茶 按钮Y6咖啡 出口X7咖啡 按钮Y7可乐 按钮指示灯Y10橙汁 按钮指示灯Y11红茶 按钮指示灯Y12咖啡 按钮指示灯6选题五、病床紧急呼叫系统 PLC控制1功能要求1 ）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

15、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 7 段数码管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。图 4 病床紧急呼叫系统 工作流程图表 4 病床紧急呼叫系统 控制信号说明输入符号说明符号PB01-1病床紧急按钮第H

16、L0PB11-1病床重置按钮一HL1PB21-2病床紧急按钮病HL2房PB3HL31-2病床重置按钮PB42-1病床紧急按钮第HL4PB52-1病床重置按钮二HL5PB62-2病床紧急按钮病HL6房PB7HL72-2病床重置按钮PB83-1病床紧急按钮第三PB93-1病床重置按钮病房PB10护士 站处理按钮护士 站PB11护士 站重置按钮PLC RUN无状况是否有病人按下紧急呼叫按钮是在一秒内是否按下病床重置按钮否病床指示灯亮；病床指示灯闪烁；护士站紧急灯闪烁；表示各病床紧急呼叫顺序否按下护士站处理按钮是护士站紧急灯熄灭依顺序处理各病房的病床，完成后，按下病床重置按钮与护士站重置按钮，解除状况

17、输 出说 明1-1 病床警示灯1-2 病床警示灯第一 病房闪烁指示 灯2-1 病床警示灯2-2 病床警示灯第二 病房闪烁指示 灯第三 病房闪烁指示 灯护士 站紧急闪烁指 示灯否是否第一病房第二病房第三 病房护士 站7选题六、 PLC 在组合机床控制中的应用1控制要求1）组合机床概述两工位钻孔、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，生产率高。机床主要由床身，移动工作台、夹具、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，如下图所示：图 5 组合机床结构示意 图移动工作台和夹具用以完成工件的移动和加紧，实现自动加工。钻孔滑台和钻孔动力头，用以实现钻孔加工

18、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、右移） ，夹具的动作（加紧、放松） ，钻孔滑台和攻丝滑台的移动（前移、后移），均由液压系统执行。其中两个滑台移动的液压系统由滑台移动控制凸轮来控制，工作台的移动和夹具的加紧与放松由电磁阀控制。根据设计要求， 工作台的移动和滑台的移动应严格按规定的时序同步进行， 两种运动密切配合， 以提高生产效率。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

19、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，

20、当攻丝滑台到终点时（终点限位 SQ7 动作），制动电磁铁 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。当攻丝滑台后退到原位时，攻丝动力头电机 M4 停，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，工件台左移，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。8在加工过程中，应启动冷却泵电机 M5 ，供给

21、冷却液。机床的加工工步顺序如下表所示。表 5组合机床加工工步顺序表通电启各部分启动机床钻钻孔滑台到功丝功丝滑台功丝工功丝滑工作台左放松完工动液压在原位凸轮电机孔退原位工工位功到终端只作头反台到原移到钻孔成原位步泵并进行夹加作台右移丝加工动延时0.3S转后退位延时加工位放指示灯紧工3S松亮液压压力1检测 PV钻孔工位111SQ1钻孔滑台11111111原位 SQ2功丝滑台1检原位 SQ3测启动按钮1元 SB件加紧限位111111SQ4功丝工位1111SQ6功丝滑台1终点 SQ7放松限位11SQ8液压泵电1111111111机M1凸轮电机1111111M2加紧电磁1111111阀 YV1钻孔动力1

22、驱头M3动冷却泵电1 1111元机M5件工作它右1移电磁阀YV2功丝动力1头电机 M4正转功丝动力1头制动DL9功丝动力1头电机 M4反转工作台左1移电磁阀YV3放松电磁1阀 YV4原位指示11HL1表 6 组合机床 控制信号说明输入元件输入点编号输出元件输出点编号压力检测 PVX0原点指示 HL1Y14钻孔工位限位 SQ1X1液压泵电机 M1 （KM1 ）Y1钻孔滑台原位 SQ2X3凸轮电机 M2 （ KM2 ）Y2功丝滑台原位 SQ3X4夹紧电磁阀 YV1Y10加紧限位 SQ4X5钻孔动力头电机M3 （KM3 ）Y3功丝工位 SQ6X6冷却泵电机 M5 （KM6 ）Y4功丝滑台终点 SQ7

23、X7工作台右移电磁阀YV2Y11放松限位 SQ8X10功丝动力头电机M4 正转（ KM4 ）Y5启动按钮 SBX11制动 DLY6自动、选择手动 SAX12功丝动力头电机M4 反转（ KM5 ）Y0液压泵手动 SB1工作台左移电磁阀YV3Y12凸轮电机手动 SB2放松电磁阀 YV4Y13钻孔手动 SB3自动指示 HL2Y15手动功丝正转 SB4手动指示 HL3Y16手动功丝反转 SB5故障代码输出 HL7 （高位）Y20冷却泵手动 SB6故障代码输出 HL6Y21手动加紧 SB7故障代码输出 HL5Y22手动右移 SB8故障代码输出 HL4Y23手动左移 SB9报警Y7手动放松 SB10手动电源Y1710选题七、停车场车位 PLC控制1功能要求1） 假设某停车场共有 16 个车位。2） 在停车场入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目。3） 在停车场出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。