《电器控制与PLC》课程设计课题集.

《电器控制与PLC》课程设计课题集1、气动机械手操作控制装置一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示,气动机械手的功能是将工件从A处移送到B处。控制要求为:1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现,电磁阀线圈失电时能保持原来的状态,必须驱动反向的线圈才能反向运动;2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1;右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4;3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现,线圈通电时夹紧工件,线圈断电时松开工件;4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现;5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现;二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。1、手动工作方式时,用各按钮的点动实现相应的动作;2、回原位工作方式时,按下“回原位”按钮,则机械手自动返回原位;3、单步工作方式时,每按下一次启动安钮,机械手向前执行一步;4、单周期工作方式时,每按下一次启动安钮,机械手只运行一个周期;5、连续工作方式时,机械手在原位,只要按下启动安钮,机械手就会连续循环工作,直到按下停止安钮;6、传送工件时,机械手必须升到最高点才能左右移动,以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件;7、出现紧急情况,按下紧急停车按钮时,机械手停止所有的操作。三、设计要求1、输入输出点分配;2、画出PLC的输入输出设备的接线图;3、完成梯形图、指令表的程序设计;4、完成设计说明书2、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、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0.4秒,暗0.6秒的规律反复循环。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。3、PLC控制变频调速系统设计与调试一、控制要求:1.变频调速器受0~10V输入电压控制:0V输出频率为0HZ,对应同步转速为0r/min;5V输出频率为50HZ,对应同步转速为1500r/min;10V输出频率为100HZ,对应同步转速为3000r/min;输入电压与输出频率按线性关系变化。2.要求输出转速按下图(见附图函数变化,请编写梯形图控制程序,并完成调试。3.改变输出转速~时间变化函数,重复上述过程。二、课题要求:1.按题意要求,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三、答辩问题:1.如何利用D/A1来输出五个斜率大于零的锯齿波(见附图?2.如何利用D/A1来输出六个斜率小于零的锯齿波(见附图?3.如何利用D/A2来输出三个三角波(见附图?4.当输出的函数波形的时间座标改为小时,梯形图作何改动?5.当输出的函数波形的电压座标有改动,梯形图作何改动?4、五层电梯模型PLC控制系统设计与调试一、控制要求:1.系统应具备:有司机、无司机、消防三种工作模式。2.系统应具备下列几项控制功能:1自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤。2自动响应轿厢服务指令信号。3自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式。4自动显示电梯运行方向。5具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3.系统提供的输入控制信号:AYS向上行驶按钮AYX向下行驶按钮YSJ有/无司机选择开关1YC一楼行程开关2YC二楼行程开关3YC三楼行程开关4YC四楼行程开关5YC五楼行程开关A1J一楼指令按钮A2J二楼指令按钮A3J三楼指令按钮A4J四楼指令按钮A5J五楼指令按钮AJ指令专用开关(直驶ZXF置消防开关A1S一楼上召唤按钮A2S二楼上召唤按钮A2X二楼下召唤按钮A3S三楼上召唤按钮A3X三楼下召唤按钮A4S四楼上召唤按钮A4X四楼下召唤按钮A5X五楼下召唤按钮4.系统需要输出的开关控制信号:KM开门显示GM关门显示MGB门关闭显示DCS上行显示DCX下行显示S上行继电器(控制电动机正转X下行继电器(控制电动机反转YX运行显示ALED七段显示器a段发光二极管BLED七段显示器b段发光二极管CLED七段显示器c段发光二极管DLED七段显示器d段发光二极管ELED七段显示器e段发光二极管FLED七段显示器f段发光二极管GLED七段显示器g段发光二极管1DJA一楼指令信号登记显示2DJA二楼指令信号登记显示3DJA三楼指令信号登记显示4DJA四楼指令信号登记显示5DJA五楼指令信号登记显示1DAS一楼上召唤信号登记显示2DAS二楼上召唤信号登记显示2DAX二楼下召唤信号登记显示3DAS三楼上召唤信号登记显示3DAX三楼下召唤信号登记显示4DAS四楼上召唤信号登记显示4DAX四楼下召唤信号登记显示5DAX五楼下召唤信号登记显示二、课题要求:1.按题意要求,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三、答辩问题:1.阐明程序设计思想及工作流程。2.当层楼数增加,开关量输入和输出的点数将作如何变化?3.若需要电梯只服务于奇数楼层,梯形图将作如何变换?4.若需要电梯只服务于偶数层楼,梯形图将作如何变换?5.若需要电梯只服务于四层及以上楼层,梯形图将作如何变换?6.若正常运行方式作为方式A,上述3、4、5题运行方式作为方式B、方式C、方式D,如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?7.电梯控制中清除召唤登记的条件是什么?8.电梯控制中清除指令登记的条件是什么?5、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试一、控制要求:1.五相步进电动机有五个绕组:A、B、C、D、E,正转顺序:ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB反转顺序:ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB2.用五个开关控制其工作:1号开关控制其运行(启/停。2号开关控制其低速运行(转过一个步距角需0.5秒。3号开关控制其中速运行(转过一个步距角需0.1秒。4号开关控制其低速运行(转过一个步距角需0.03秒。5号开关控制其转向(ON为正转,OFF为反转。二、课题要求:1.按题意要求,画出PLC端子接线图、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三、答辩问题:1.如何利用两个按钮进行连续调速(上升/下降。2.试用三相六拍步进电动机实现上述控制要求2。正转通电顺序为:A→AB→B→BC→C→CA反转通电顺序为:A→CA→C→BC→B→AB3.设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:10001为运行控制开关,试设计其梯形图控制程序。4.设有四台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:10001为运行启动控制按钮,10002为停车控制按钮。采用单相电动机工作,忽略过载保护,要求:当10001启动后,系统开始工作,10002按下后系统起动,运行三个循环后即自动停止工作,试设计其梯形图控制程序。6、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.完成课程设计说明书。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?7、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PLCI/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.MODICONMICROPLC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?8、自动门控制装置一、课题内容: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。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。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、课题要求:1.按题意要求,画出PLC端子接线图、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。三、答辩问题:1.若开门等待时间改为10秒,梯形图作何改动?2.如光电检测开关改为有光断开、无光导通,则梯形图作何修改?3.试分析开门与关门为何不能同时动作?假如开、关门时同时动作会出现什么现象?4.为防止开、关门同时动作,试在电路中设计一个保护环节。5.可编程序控制器的控制程序为串行工作方式,继电接触器控制线路为并行工作方式,相比之下,可编程序控制器的控制结果有什么特殊性?9、三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试一、课题内容:用PLC控制三相六拍步进电机,其控制要求如下: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→A2.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号开关合上,则转过一个步距角需0.5秒。2号开关合上,则转过一个步距角需0.05秒。二、课题要求:1