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《電器控制與PLC技術(shù)》課程設(shè)計與工程實踐課題集
目 錄
課題1： 十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
課題2： PLC 控制變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
課題3： 五層電梯模型 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
課題4： 五相十拍步進電動機控制程序的設(shè)計與調(diào)試
課題5： 機械手操作控制裝置
課題6： 工業(yè)鏟車操作控制
課題7： 車輛出入庫管理
課題8： 自動門控制裝置
課題9： 三相六拍步進電動機控制程序的設(shè)計與調(diào)試
課題10：鋸齒波發(fā)生器
課題11：十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
課題12：全自動洗衣機PLC控制
課題13：四分頻電路梯形圖設(shè)計
課題14：飲料罐裝生產(chǎn)流水線的PLC控制
課題15：汽車自動清洗裝置PLC控制
課題16：PLC在三面銑組合機床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
課題17：PLC在車鏜專機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
課題1：十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
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一、控制要求：
1． 系統(tǒng)工作受開關(guān)控制，起動開關(guān) ON 則系統(tǒng)工作；起動開關(guān) OFF 則系統(tǒng)停
止工作。
2．控制對象有八個：
東西方向紅燈兩個 , 南北方向紅燈兩個，
東西方向黃燈兩個 , 南北方向黃燈兩個，
東西方向綠燈兩個 , 南北方向綠燈兩個，
東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個。
3．控制規(guī)律：
1） 高峰時段按時序圖二（見附圖）運行， 正常時段按時序圖三（見附圖）運行，晚上時段按提示警告方式運行，規(guī)律為： 東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅，黃燈閃亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的規(guī)律反復(fù)循環(huán)。
2） 高峰時段、 正常時段及晚上時段的時序分配按時序圖一運行(見附圖)。
二、課題要求：
1．按題意要求,畫出 PLC 端子接線圖、控制梯形圖。
2．完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
3. 完成課程設(shè)計說明書
三、答辯問題：
1．正常時段 6:30 的起始時間改為 5:30，梯形圖作如何改動?
2．高峰時段 16:30 的起始時間改為 16:00，梯形圖作如何改動？
3．正常時段東西左轉(zhuǎn)彎綠燈 45 秒的起始時間改為 40秒，梯形圖作如何改動?
4．高峰時段東西左轉(zhuǎn)彎綠燈 55 秒的起始時間改為 60秒，梯形圖作如何改動?
5．如何在交通控制燈起動時，校正當(dāng)時的時鐘?
課題2：PLC控制變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
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一、控制要求：
1．變頻調(diào)速器受 0 ～ 10V 輸入電壓控制：
0V 輸出頻率為 0HZ，對應(yīng)同步轉(zhuǎn)速為 0 r/min；
5V 輸出頻率為 50HZ，對應(yīng)同步轉(zhuǎn)速為 1500 r/min；
10V 輸出頻率為 100HZ，對應(yīng)同步轉(zhuǎn)速為 3000 r/min；
輸入電壓與輸出頻率按線性關(guān)系變化。
2．要求輸出轉(zhuǎn)速按下圖（見附圖）函數(shù)變化，請編寫梯形圖控制程序，并完成調(diào)試。
3．改變輸出轉(zhuǎn)速～時間變化函數(shù)，重復(fù)上述過程。
二、課題要求：
1．按題意要求，畫出 PLC 端子接線圖及控制梯形圖。
2．完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
3. 完成課程設(shè)計說明書
三、答辯問題：
1． 如何利用 D/A1 來輸出五個斜率大于零的鋸齒波 (見附圖)？
2． 如何利用 D/A1 來輸出六個斜率小于零的鋸齒波 (見附圖)？
如何利用 D/A2 來輸出三個三角波 (見附圖)？
4．當(dāng)輸出的函數(shù)波形的時間座標改為小時，梯形圖作何改動?
5．當(dāng)輸出的函數(shù)波形的電壓座標有改動，梯形圖作何改動?
課題3：五層電梯模型 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
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一、控制要求：
1．系統(tǒng)應(yīng)具備：有司機、無司機、消防三種工作模式。
2．系統(tǒng)應(yīng)具備下列幾項控制功能:
1）自動響應(yīng)層樓召喚信號(含上召喚和下召喚)。
2）自動響應(yīng)轎廂服務(wù)指令信號。
3）自動完成轎廂層樓位置顯示(二進制方式)。
4）自動顯示電梯運行方向。
5）具有電梯直達功能和反向最遠停站功能。
3．系統(tǒng)提供的輸入控制信號:
AYS 向上行駛按鈕
AYX 向下行駛按鈕
YSJ 有/無司機選擇開關(guān)
1YC 一樓行程開關(guān)
2YC 二樓行程開關(guān)
3YC 三樓行程開關(guān)
4YC 四樓行程開關(guān)
5YC 五樓行程開關(guān)
A1J 一樓指令按鈕
A2J 二樓指令按鈕
A3J 三樓指令按鈕
A4J 四樓指令按鈕
A5J 五樓指令按鈕
AJ 指令專用開關(guān)(直駛)
ZXF 置消防開關(guān)
A1S 一樓上召喚按鈕
A2S 二樓上召喚按鈕
A2X 二樓下召喚按鈕
A3S 三樓上召喚按鈕
A3X 三樓下召喚按鈕
A4S 四樓上召喚按鈕
A4X 四樓下召喚按鈕
A5X 五樓下召喚按鈕
4．系統(tǒng)需要輸出的開關(guān)控制信號：
KM 開門顯示
GM 關(guān)門顯示
MGB 門關(guān)閉顯示
DCS 上行顯示
DCX 下行顯示
S 上行繼電器(控制電動機正轉(zhuǎn))
X 下行繼電器(控制電動機反轉(zhuǎn))
YX 運行顯示
A LED 七段顯示器 a 段發(fā)光二極管
B LED 七段顯示器 b 段發(fā)光二極管
C LED 七段顯示器 c 段發(fā)光二極管
D LED 七段顯示器 d 段發(fā)光二極管
E LED 七段顯示器 e 段發(fā)光二極管
F LED 七段顯示器 f 段發(fā)光二極管
G LED 七段顯示器 g 段發(fā)光二極管
1DJA 一樓指令信號登記顯示
2DJA 二樓指令信號登記顯示
3DJA 三樓指令信號登記顯示
4DJA 四樓指令信號登記顯示
5DJA 五樓指令信號登記顯示
1DAS 一樓上召喚信號登記顯示
2DAS 二樓上召喚信號登記顯示
2DAX 二樓下召喚信號登記顯示
3DAS 三樓上召喚信號登記顯示
3DAX 三樓下召喚信號登記顯示
4DAS 四樓上召喚信號登記顯示
4DAX 四樓下召喚信號登記顯示
5DAX 五樓下召喚信號登記顯示
二、課題要求：
1．按題意要求，畫出 PLC 端子接線圖及控制梯形圖。
2．完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
3. 完成課程設(shè)計說明書
三、答辯問題：
1．闡明程序設(shè)計思想及工作流程。
2．當(dāng)層樓數(shù)增加，開關(guān)量輸入和輸出的點數(shù)將作如何變化 ?
3．若需要電梯只服務(wù)于奇數(shù)樓層，梯形圖將作如何變換 ?
4．若需要電梯只服務(wù)于偶數(shù)層樓，梯形圖將作如何變換 ?
5．若需要電梯只服務(wù)于四層及以上樓層，梯形圖將作如何變換 ?
6．若正常運行方式作為方式 A ，上述 3、4、5 題運行方式作為 方式 B 、方
式 C 、方式 D , 如何采用兩個輸入開關(guān)來任選其中一個作為當(dāng)前運行方式?
7．電梯控制中清除召喚登記的條件是什么 ?
8．電梯控制中清除指令登記的條件是什么 ?
課題4：五相十拍步進電動機控制程序的設(shè)計與調(diào)試
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一、控制要求：
1．五相步進電動機有五個繞組: A、B、C、D、E ,
正轉(zhuǎn)順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB
反轉(zhuǎn)順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB
2．用五個開關(guān)控制其工作：
1 號開關(guān)控制其運行 ( 啟 / 停 )。
2 號開關(guān)控制其低速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.5 秒)。
3 號開關(guān)控制其中速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.1 秒)。
4 號開關(guān)控制其低速運行 (轉(zhuǎn)過一個步距角需 0.03 秒)。
5 號開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向 ( ON 為正轉(zhuǎn)，OFF 為反轉(zhuǎn) )。
二、課題要求：
1．按題意要求,畫出 PLC 端子接線圖、控制梯形圖。
2．完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
3. 完成課程設(shè)計說明書
三、答辯問題：
1．如何利用兩個按鈕進行連續(xù)調(diào)速(上升/下降)。
2．試用三相六拍步進電動機實現(xiàn)上述控制要求2。
正轉(zhuǎn)通電順序為：A→AB→B→BC→C→CA
反轉(zhuǎn)通電順序為： A→CA→C→BC→B→AB
3．設(shè)有五臺電動機作順序循環(huán)控制,控制時序如下圖所示：
10001 為運行控制開關(guān)，試設(shè)計其梯形圖控制程序。
4. 設(shè)有四臺電動機作順序循環(huán)控制,控制時序如下圖所示:
10001 為運行啟動控制按鈕, 10002為停車控制按鈕。
采用單相電動機工作，忽略過載保護，要求：當(dāng) 10001 啟動后，系統(tǒng)開始工作，10002 按下后系統(tǒng)起動，運行三個循環(huán)后即自動停止工作，試設(shè)計其梯形圖控制程序。
課題5：機械手操作控制裝置
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一、課題內(nèi)容：
用PLC對機械手（實物模型）操作進行控制，設(shè)機械手起始點位于乙地，工作時可將工件從甲地取起，將工件翻轉(zhuǎn)后放至丙地，周而復(fù)始完成每個工件的翻轉(zhuǎn)，機械手的動作步驟如下：
乙地→甲地（左轉(zhuǎn)）→抓取工件→丙地（右轉(zhuǎn)）→放置工件→返回乙地（左轉(zhuǎn)）
輸入輸出點的分配：
10001——左轉(zhuǎn)限位E1 00001——左轉(zhuǎn)M1
10002——右轉(zhuǎn)限位E2 00002——右轉(zhuǎn)M1，
10003——抓手開放度限位E3 00003——抓取M2
10004——抓手抓取計數(shù)E4 00004——放開M2，
二、課題要求：
1． 根據(jù)題意，畫出實物模型與PLC的硬件連接圖，按圖接線，編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。
2. 完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。
3. 完成課程設(shè)計說明書
三、答辯問題：
1． 利用LMODSOFT軟件編程后，向MODICON PLC 傳送，但PLC沒有響應(yīng)，一般是何原因？試舉出2~3例可能的原因。
2． 可編程序控制器的控制程序為串行工作方式，繼電接觸器控制線路為并行工作方式，相比之下，可編程序控制器的控制結(jié)果有什么特殊性？
3． MODICON MICRO PLC的I/O擴展鏈路如何連接？I/O擴展鏈路上最多可以有幾臺PLC？分別為幾臺母機？幾臺子機？
4． MODICON MICRO PLC 可配置為哪幾種工作方式？各種工作方式的I/O資源如何訪問和控制？
5． MODICON MICRO PLC 在控制過程中的輸入輸出信號，對應(yīng)于一些參考號，每個參考號有五位數(shù)字組成，試簡述五位數(shù)字的含義。
6. 動作之間的順序轉(zhuǎn)換，若硬件上沒有限位功能，可采用哪些編程指令實現(xiàn)
控制功能？
課題6：工業(yè)鏟車操作控制
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一、課題內(nèi)容：
用PLC對工業(yè)鏟車（實物模型）操作進行控制，設(shè)鏟車可將貨物鏟起或放下，并能作前進、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)的操作，要求動作過程如下：
鏟起 → 向前0.5米 → 左轉(zhuǎn)90度后向前0.5米 → 右轉(zhuǎn)90度后向前0.5米 →右轉(zhuǎn)90度后后退0.5米 → 放下。
二、課題要求：
1． 根據(jù)題意，畫出實物模型與PLC的硬件連接圖，按圖接線，編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。
2． 完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。
3． 完成課程設(shè)計說明書。
三、答辯問題：
1． 為什么PLC具有很強的抗干擾能力？試例舉軟件和硬件方面的措施予以說明。
2． PLC開關(guān)量輸出模塊若按負載使用的電源分類，可有哪幾種輸出模塊？若按輸出的開關(guān)器件分類，可有哪幾種輸出方式？
3． 現(xiàn)有一MODICON MICRO 61200 PLC，經(jīng)其A/D通道30007采樣輸入信號，乘以寄存器40050中的數(shù)據(jù)后，經(jīng)D/A通道輸出。若已知30007中的內(nèi)容為“1234”，40050中的數(shù)據(jù)為：（1）5，（2）50，請問：乘法指令的底部節(jié)點4X應(yīng)如何編址？乘積應(yīng)如何存放？寫出存放乘積的寄存器中的內(nèi)容。
4． MODICON MICRO PLC 的系統(tǒng)內(nèi)存可分為哪幾類區(qū)域？
5． 利用LMODSOFT軟件編程，程序的每個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為七行十一列，如果說線圈指令只允許放在第十一列，是否正確？為什么？
課題7：車輛出入庫管理
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一、課題內(nèi)容：
編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序，控制要求如下：
1．入庫車輛前進時，經(jīng)過1# → 2#傳感器后計數(shù)器加1，后退時經(jīng)過2# → 1#傳感器后計數(shù)器減1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。
2．出庫車輛前進時經(jīng)過2# → 1#傳感器后計數(shù)器減1，后退時經(jīng)過1# → 2#傳感器后計數(shù)器加1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。
3．設(shè)計一個由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)量。
變量約定：
10001---啟動 10006---1#傳感器
10002---停止 10007---2#傳感器
10003---清零 00001---倉庫空顯示
10004--- =“1”入庫操作
10004--- =“0”出庫操作
10005--- =“1”前進操作
10005--- =“0”后退操作
二、課題要求：
1．根據(jù)題意設(shè)計顯示電路圖，并按圖連接。
2．畫出PLC I/O端口接線圖，并按圖接線。
3．編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。
4．完成系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)控制要求。
5. 完成課程設(shè)計說明書。
三、答辯問題：
1． LMODSOFT編程軟件中的定時器指令有兩個輸出端，請說明這兩個輸出端分別實現(xiàn)什么時間控制？
2． 現(xiàn)有LMODSOFT編程軟件中的“DIV”指令，已知：頂部輸入等于“1”，中部輸入等于“0”，頂部節(jié)點4x = 40030，中部節(jié)點 = 5，底部節(jié)點4x = 40040。若要執(zhí)行除法“17501除以5”，請問被除數(shù)應(yīng)如何存放？結(jié)果應(yīng)如何存放？
3． MODICON MICRO PLC 的I/O編址系統(tǒng)對應(yīng)于四種參考號，請簡述這四種參考號的意義。
4． PLC中的“軟繼電器”與實際繼電器相比，有哪些特點？
5． PLC的掃描周期包括哪些時間？其長短主要受哪些因素影響？
課題8：自動門控制裝置
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一、課題內(nèi)容：
1．自動門控制裝置的硬件組成：
自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機構(gòu)KM1（使直流電動機正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2（使直流電動機反轉(zhuǎn)）等部件組成。
2．控制要求：
1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時，開門執(zhí)行機構(gòu)KM1動作，電動機正轉(zhuǎn)，到達開門限位開關(guān)K3位置時，電機停止運行。
2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機構(gòu)KM2被起動，電動機反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時，電機停止運行。
3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進入開門程序。
4）在門打開后的8秒等待時間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時，必須重新開始等待8秒后，再自動進入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。
三、答辯問題：
1．若開門等待時間改為10秒，梯形圖作何改動？
2．如光電檢測開關(guān)改為有光斷開、無光導(dǎo)通，則梯形圖作何修改？
3．試分析開門與關(guān)門為何不能同時動作？假如開、關(guān)門時同時動作會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
4．為防止開、關(guān)門同時動作，試在電路中設(shè)計一個保護環(huán)節(jié)。
5．可編程序控制器的控制程序為串行工作方式，繼電接觸器控制線路為并行工作方式，相比之下，可編程序控制器的控制結(jié)果有什么特殊性？
課題9：三相六拍步進電動機控制程序的設(shè)計與調(diào)試
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一、 課題內(nèi)容：
用PLC控制三相六拍步進電機，其控制要求如下：
1． 三相步進電動機有三個繞組：A、B、C，
正轉(zhuǎn)通電順序為：A→AB→B→BC→C→CA→A
反轉(zhuǎn)通電順序為：A→CA→C→BC→B→AB→A
2． 要求能實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。
3． 具有兩種轉(zhuǎn)速：
1號開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個步距角需0.5秒。
2號開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個步距角需0.05秒。
二、 課題要求：
1． 按題意要求，畫出PLC端子接線圖、控制梯形圖。
2． 完成PLC端子接線工作，并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
3. 完成課程設(shè)計說明書。
三、答辯問題：
1．若步進電機作單三拍運行（A→B→C→A→ · · · · · ），梯形圖將作如何改動？
2．若步進電機作雙三拍運行（AB→BC→CA→AB · · · · ），梯形圖將作如何改動？
3．若要求步進電機轉(zhuǎn)動100個步距角后自動停止運行，梯形圖作如何改動？
4．設(shè)置按鈕K1，每按一次K1，轉(zhuǎn)速增加一檔（即轉(zhuǎn)動一個步距角所需時間減少0.01秒），梯形圖作如何改動？
5．設(shè)置按鈕K2，每按一次K2，轉(zhuǎn)速減少一檔（即轉(zhuǎn)動一個步距角所需時間增加0.01秒），梯形圖作如何改動？
課題10：鋸齒波發(fā)生器
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一、 課題內(nèi)容：
要求利用PLC模擬量通道2輸出十個鋸齒波電壓，波形如下圖所示：
二、 課題要求：
按題意要求完成軟硬件設(shè)計，并完成調(diào)試，用示波器或電壓表演示鋸齒波輸出過程。
三、答辯問題：
1．試設(shè)計八分頻控制梯形圖，輸入變量為按鈕（10001），輸出變量為指示燈（00001），要求：FSC=FSR/8。
2．如何利用D/A1來輸出五個斜率小于零的鋸齒波（如附圖）？
3．當(dāng)輸出的鋸齒波周期發(fā)生改變，梯形圖作如何改動？
4．當(dāng)輸出的鋸齒波幅值發(fā)生改變，梯形圖作如何改動？
5 ． 如何利用D/A2來輸出三個三角波（如附圖）？
課題11：十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試
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一、課題內(nèi)容：
用PLC控制十字路口交通信號燈，其要求如下：
1 控制要求：
系統(tǒng)工作受開關(guān)控制，啟動開關(guān)“ON”則系統(tǒng)開始工作，啟動開關(guān)“OFF”則系統(tǒng)停止工作，所有燈關(guān)閉。若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統(tǒng)能自動報警并自動關(guān)閉所有紅、綠燈，轉(zhuǎn)入提示警告方式（參見“控制規(guī)律” ）。
2 控制對象：
東西方向紅燈兩個， 南北方向紅燈兩個， 東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，
東西方向黃燈兩個， 南北方向黃燈兩個， 南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個，
東西方向綠燈兩個， 南北方向綠燈兩個， 報警燈一個。
3 控制規(guī)律：
1） 系統(tǒng)24小時循環(huán)運行，工作規(guī)律按時序圖運行（見附圖）。綠燈閃爍時按0.5
秒間隔運行。
2） 提示警告方式運行時，控制規(guī)律為：東、南、西、北四個方向黃燈全部閃
亮，其余燈全部熄滅。黃燈閃亮按亮0.4秒，暗0.6秒的規(guī)律反復(fù)循環(huán)。
時序圖
二、課題要求：
1 按題意要求，畫出PLC端子接線圖、梯形圖控制程序。
2 完成PLC端子接線工作，并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調(diào)試。
三、答辯問題：
1 講述程序設(shè)計思路、程序框圖及工作流程。
2 若需將黃燈閃亮規(guī)律由亮0.4秒、暗0.6秒改為亮0.5秒、暗0.5秒，程序?qū)⑷绾胃膭樱?br />
3 如果要求：當(dāng)系統(tǒng)故障使東南西北綠燈同時亮?xí)r，系統(tǒng)除自動報警外，自動關(guān)閉全部信號燈，梯形圖應(yīng)如何修改？
4 若增加一個開關(guān)K2，當(dāng)K2合上時，轉(zhuǎn)入晚間工作方式，即提示警告方式，梯形圖將作何改動？
課題12：全自動洗衣機PLC控制
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一、 課題內(nèi)容：
全自動洗衣機運行框圖及梯形圖控制程序的編制，并畫出硬件接線圖。
二、控制要求：
（1） 按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)，開始進水直到高（中、 低）水
位，關(guān)水
（2）2秒后開始洗滌
（3）洗滌時，正轉(zhuǎn)30秒，停2秒，然后反轉(zhuǎn)30秒，停2秒
（4） 如此循環(huán)5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒
（5） 開始清洗，重復(fù)（1）～（4），清洗兩遍
（6） 清洗完成，報警3秒并自動停機
（7） 若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數(shù)）
輸入點： 輸出點：
啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機 00001
停止 10002 手動排水 10010 進水閥 00002
高水位 10003 手動脫水 10011 正轉(zhuǎn)及脫水 00003
中水位 10004 反轉(zhuǎn) 00004
低水位 10005 排水 00005
排空檢測 10006 報警 00006
高水位檢測 10007
中水位檢測 10008
課題13：四分頻電路梯形圖設(shè)計
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一、 課題內(nèi)容：
解讀二分頻電路梯形圖程序，設(shè)計四分頻電路梯形圖程序并寫出程序說明，畫出時序圖。
二、控制要求：
輸入點引入信號脈沖，輸出點輸出的脈沖是輸入脈沖的四分頻信號。
二分頻時序圖：
三、 課題要求：
1. 根據(jù)控制要求完成設(shè)計并調(diào)試成功
2. 完成課程設(shè)計說明書
課題14：飲料罐裝生產(chǎn)流水線的PLC控制
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一、課題內(nèi)容：
飲料罐裝生產(chǎn)流水線梯形圖控制程序設(shè)計并畫出硬件接線圖
二、控制要求：
（1） 系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅(qū)動電機啟動并一直保持到停止開關(guān)動作或罐裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動電機必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開關(guān)動作
（2） 當(dāng)瓶子定位在罐裝設(shè)備下時，停頓1秒，罐裝設(shè)備開始工作，罐裝過程為5秒鐘，罐裝過程應(yīng)有報警顯示，5秒后停止并不再顯示報警
（3） 用兩個傳感器和若干個加法器檢測并記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，一旦系統(tǒng)啟動，必須記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，設(shè)最多不超過99999999瓶
（4） 可以手動對計數(shù)值清零（復(fù)位）
三、 課題要求：
3. 根據(jù)課題的控制要求完成設(shè)計并調(diào)試成功
4. 完成課程設(shè)計說明書
課題15：汽車自動清洗裝置PLC控制
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一、 課題內(nèi)容：
編寫汽車自動清洗裝置梯形圖控制程序
二、控制要求：
根據(jù)下面的工作流程圖工作：
三、 課題要求：
1. 完成梯形圖程序的編寫并調(diào)試成功
2. 完成課程設(shè)計說明書
課題16：PLC在三面銑組合機床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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一、實踐目的
1．進一步鞏固本課程所學(xué)知識；
2．掌握一般生產(chǎn)機械PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試方法；
3．掌握一般生產(chǎn)機械電氣線路的施工設(shè)計；
4．培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力；
5．培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報告的能力。
二、三面銑組合機床概述
三面銑組合機床是用來對Z512W型臺式鉆床主軸箱的Ф80、Ф90孔端面及定位面進行銑銷加工的一種自動加工設(shè)備。如圖8-35所示為加工工件的示意圖。
加工工件的示意圖
（1）基本結(jié)構(gòu) 機床主要由底座、床身、銑削動力頭、液壓動力滑臺、液壓站、工作臺、工件松緊油缸等組成。機床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有液壓動力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩邊各安裝有一臺銑銷頭，上方有立銑頭，液壓站在機床附近。
（2）加工過程 三面銑組合機床的加工過程如圖8-36所示。操作者將要加工的零件放在工作臺的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令。工件夾緊后壓力繼電器動作，液壓動力滑臺（工作臺）開始快進，到位轉(zhuǎn)工進，同時起動左和右1銑頭開始加工，加工到某一位置，立銑頭開始加工，加工又過一定位置右1銑頭停止，右2銑頭開始加工，加工到終點三臺電機同時停止。待電機完全停止后，滑臺快退回原位，工件松開，一個自動工作循環(huán)結(jié)束。操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新發(fā)出加工指令重復(fù)上述工作過程。
三面銑組合機床的加工過程
（3）液壓系統(tǒng) 三面銑組合機床中液壓動力滑臺的運動和工件松緊是由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的。如圖8-37為液壓系統(tǒng)的原理圖，其液壓元件動作情況如表8-4所示。
液壓系統(tǒng)原理圖
液壓元件動作表
元 件
工 序 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 BP1 BP2
原 位 — （+） — — — — —
夾 緊 + — — — — — +
快 進 （+） — + — — — +
工 進 （+） — + — + — +
死擋鐵停留 （+） — + — + + +
快 退 （+） — — + — — +
松 開 — + — — — — —
（4）主要電器參數(shù) 電機、滑臺、電磁閥參數(shù)如下：
1）左、右2銑削頭電動機：JO2-41-4，4.0kw，1440轉(zhuǎn)/分，380V，8.4A；
2）立、右1銑削頭電動機：JO2-32-4，3.0kw，1430轉(zhuǎn)/分，380V，6.5A；
3）液壓泵電動機：JO2-22-4，1.5kw，1410轉(zhuǎn)/分，380V，3.49A；
4）電磁閥：二位二通閥 Z22 DO-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位四通閥 Z 24 DW-25，直流24V，0.6A，14.4W；二位二通閥 Z 22 DO-25，直流24V，0.6A，14.4W。
三、三面銑組合機床的控制要求
1．有單循環(huán)自動工作、單銑頭自動循環(huán)工作、點動三種工作方式；
2．單循環(huán)自動工作過程如圖8-36所示，油泵電機在自動加工一個循環(huán)后不停機。
3．單銑頭自動循環(huán)工作包括：左銑頭單循環(huán)工作、右1銑頭單循環(huán)工作、右2銑頭單循環(huán)工作、立頭單循環(huán)工作。單銑頭自動循環(huán)工作時，要考慮各銑頭的加工區(qū)間。
4．點動工作包括：四臺主軸電機均能點動對刀、滑臺快速（快進、快退）點動調(diào)整、松緊油缸的調(diào)整（手動松開與手動夾緊）。
5．五臺電機均為單向旋轉(zhuǎn)。
6．要求有電源、油泵工作、工件夾緊、加工等信號指示。
7．要求有照明電路和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)與保護環(huán)節(jié)。
四、實踐任務(wù)及要求
1．確定輸入/輸出設(shè)備，選擇PLC；分析確定系統(tǒng)方案畫出設(shè)計合理PLC控制系統(tǒng)；
2．繪制PLC外部接線圖(含主電路、外部控制電路、I/O接線圖等)；
3.根據(jù)三面銑組合機床的控制要求，畫出系統(tǒng)的功能表圖
4.編制PLC梯形圖程序并調(diào)試
5.正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；
6.繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試；
7.整理技術(shù)資料，編寫使用說明書。
課題17：PLC在車鏜專機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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一、車鏜專機概述
車鏜專機是用來對臺式鉆床的立拄進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車削加工的一種自動加工設(shè)備。加工工件如圖8-38所示。
工件示意圖
（1）車鏜專機的基本組成 車鏜專機的基本組成如圖8-39所示。左、右機械動力頭各有三臺電動機（快速電動機、工速電動機、主軸電動機），液壓站由一臺電動機拖動。
車鏜專機的基本組成示意圖
（2）加工過程 加工過程如圖8-40所示。操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進，工進至終點后，快退回原位；而右動力頭快進、工進至終點后還應(yīng)進行右端面的車削加工（車刀橫進、橫退）后才快退。當(dāng)兩動力頭都退回原位，此時Ⅰ工位的粗加工結(jié)束，工作臺移到Ⅱ工位，開始進行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進，工進到終點延時后快退回原位，Ⅱ工位加工結(jié)束，工作臺退到Ⅰ工位，松開工件，一個自動工作循環(huán)結(jié)束。
車鏜專機的加工過程
（3）液壓系統(tǒng) 車鏜專機液壓系統(tǒng)元件如表8-5所示。
表8-5 車鏜專機液壓系統(tǒng)元件表
YV1 + 卸荷 SP1 + 油壓到信號
YV2 +（-） 工件松開（夾緊） SP2 + 工件緊信號
YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 橫 進
YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 橫 退
注：表中“+”表示得電，“-”表示斷電。
二、車鏜專機的控制要求
1）本系統(tǒng)有七臺電機：油泵電機、右主軸電機、右快速電機、右工速電機、左主軸電機、左快速電機、左工速電機。
2）工作臺有兩個工位，由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩工位的轉(zhuǎn)換和加工工件的夾緊與松開。
3）有自動和點動兩種工作方式，其中自動工作方式又有三種形式：全自動循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。全自動循環(huán)過程是從Ⅰ工位→Ⅱ工位→Ⅰ工位，Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位時的加工循環(huán)。
4）手動工作方式包括左、右主軸的點動對刀，左、右動力頭的快進與快退點動，手動松開工件、手動移位等。
5）左、右床身導(dǎo)軌應(yīng)具有自動潤滑功能（YV7、YV8）。
6）左、右快速電動機均采用電磁鐵抱閘制動（YB1、YB2）。
7）油泵起動后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開始工作，工作結(jié)束要卸荷。
8）具有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號的指示。
9）具有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)。
說明：以上僅列一些基本要求，同學(xué)在設(shè)計中可根據(jù)實際情況加以完善或改進，以達到最佳效果。
三、實踐任務(wù)與要求：
1）根據(jù)設(shè)備工藝要求，制定合理的改造方案；
2）確定輸入/輸出設(shè)備，正確選用PLC；
3）PLC I/O點分配，并繪制I/O接線圖以及其它外部硬件圖；
4）繪制系統(tǒng)功能表圖；
5）設(shè)計梯形圖并模擬調(diào)試；
正確計算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；
7）繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試；
8）整理技術(shù)資料，編寫使用說明書。
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