PLC课程设计课题.docx
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PLC课程设计课题
课题一花式喷水池的PLC控制
概述
在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水池按一定的规律喷水或变化式样，
若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。
如图所示为一花式喷水池，采用PLC控制
是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制卉关，就可改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。
第一花+*
nJ.
在图中，4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为一次外环形状喷水管，1为外环形状喷水管。
二、设计任务
某一喷水池的控制器需满足下列要求：
1•控制器电源开关接通后，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，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池运行一直继续下去。
3•方式选择开关用来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：
1选择开关在位置“1'时。
按下启动按钮后，4号喷水，延时2s后，3号也喷水，延
时2s后，2号接着喷水，再延时2s,1号喷水，这样，一起喷水15s后停下。
若在连续状态时，将继续循环下去。
2选择开关在位置“2”时。
按下启动按钮后，1号喷水，延时2s后，2号喷水，延时2s后，3号接着喷水，再延时2s,4号喷水，这样，一起喷水30s后再停下。
若在连续状态时，将继续循环下去。
3选择开关在位置“3”时。
按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s后，2、4号喷水，1、3号停止喷水；交替运行5次后，1-4号全喷水，30s后停止。
若在连续状态时，将继续循环下去。
4选择开关在位置“4”时。
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接顺序延时2s喷水，然后一起喷水30s,1、2、3和・4号分别延时2s停水，再延时1s,由4—3—2—1反向顺序按2s顺序喷水，一起喷水30s后停止。
若在连续
状态时，将继续循环下去。
4.不论在什么工作方式下，按下停止按钮，喷水池将停止运行。
三、设计方案提示及要求
1.I/O地址
输入
10.0:
启动按钮
I0.1:
停止按钮
I0.2:
单步/连续选择开关
I0.3:
选择开关在位置“
1”
I0.4:
选择开关在位置“
2”
I0.5:
选择开关在位置“
3”
I0.6:
选择开关在位置“
4”
输出
Q0.0:
喷水池工作指示
Q0.1:
1号喷水电磁阀
Q0.2:
2号喷水电磁阀
Q0.3:
3号喷水电磁阀
Q0.4:
4号喷水电磁阀
2.方案提示
1可用定时指令实现程序控制。
2四种方式选择可采用顺序控制指令实现。
3.要求
1上网查阅电磁阀资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题二全自动洗衣机的PLC控制
概述
洗衣机的应用现在比较普遍。
全自动洗衣机的实物示意图如图所示。
邈水口启编關序止挨妞排水按齟
"■>1
h禅卿料开餐
.1
—1'
11
i
1
1
1
1
1
1
1
i
1
1
1
1
1
Vn
白动洙衣机示意團
全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。
外桶固定，作盛水用。
内桶可以旋转，作脱水（甩水）用。
内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。
该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。
进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。
排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外桶排出到机外。
洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。
脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。
高、低水位开关分别用来检测高、低水位。
启动按钮用来启动洗衣机工作。
停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。
排水按钮用来实现手动排水。
、设计任务
该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。
PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。
启动时开始进水，水满（即水位到达
高水位）时停止进水并开始正转洗涤。
正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。
反
转洗涤15s后暂停，暂停3s后，若正、反洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反洗涤满3次时，则开始排水。
排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。
脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。
若未完成3次大循环，则返回从进水
开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。
报警10s
结束全部过程，自动停机。
’
此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排
水、脱水及报警。
+
土
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能£1科F讹衣机施Jfl詆杓
三、设计方案提示及要求
1.1/0地址
输入输出
10.0:
启动按钮
10.1:
停止按钮
10.2:
排水按钮
Q0.0:
进水电磁阀
Q0.1:
电动机正转接触器
Q0.2:
电动机反转接触器
10.3:
高水位开关
10.4:
低水位开关
Q0.3:
排水电磁阀
Q0.4:
脱水电磁阀
Q0.5:
报警蜂鸣器
2.方案提示
1用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。
2用顺序控制指令实现该控制。
3.要求
1上网查阅电磁阀及单相电机正反转控制电气图资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题三输送带的PLC控制
一、概述
在工厂自动化领域中，传送带是经常要用到的。
如图所示为一输送工件的传送带，其动作过程如下：
1•按下起动按钮（10.0），电动机1、2（Q0.0、Q0.2）运转，驱动输送带1、2移动。
按下停止按钮（I0.5），输送带停止。
2.当工件到达转运点A,BGI（l0.1）使输送带1停止，气缸1动作（了1有输出），将工件送上输送带2。
气缸采用自动归位型，当BG2（I0.2）检测气缸1到达定点位置时，气缸1复位（Q0.1无输出）。
3.当工件到达转运点B,BG3（I0.3）使输送带2停止，气缸2动作（Q0.3有输出），将工件送上搬运车。
当BG4（I0.4）检测气缸2到达定点位置时，气缸2复位（Q0.3无输出）。
B
输迭带控制示意图
二、设计方案提示及要求
1.I/0地址
输入
I0.0:
启动按钮
输出
Q0.0:
电动机1
I0.1:
限位开关BGI
Q0.1:
气缸1
I0.2:
限位开关BG2
Q0.2:
电动机2
I0.3:
限位开关BG3
Q0.3:
气缸2
I0.4:
限位开关BG4
Q0.4:
输送带工作指示灯
I0.5:
停止按钮
2.方案提示
1可用基本指令组合实现控制。
2运用顺序控制指令实现控制。
3.要求
1上网查阅气缸控制电气图资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题四自动卸料爬斗的PLC控制
一、概述
有一物料传送系统，能够将传送带送过来的物料提升到一定的高度，并自动翻斗卸料，如图所示。
爬斗由电动机M1拖动，将物料提升到上限后，由行程开关BGI控制自动翻斗
卸料，随后反向下降，到达下限BG2位置停留20s。
料斗下落到BG2位置时，同时启动由
电动机M2拖动的皮带运输机，向料斗加料，加料工作在20s内完成。
20s后，皮带运输机
自动停止工作，料斗又自动上升，如此不断地循环。
、设计任务
设计上料爬斗PLC自动控制装置，该装置满足以下要求：
1•设置单步/连续开关，可以使该系统实现单步和自动循环两种工作方式。
2•自动循环工作方式时，应按照皮带运输机启动一工作20s爬斗上升+BGI动作+自
动翻斗动作一爬斗下降一皮带运输机启动顺序连续工作。
按下停止按钮时，料斗可以
停在任意位置，启动时可以使料斗随意从上升或下降开始运行。
3•有特定的信号指示灯指示上料爬斗工作在何种工作状态。
4•要具有必要的电气保护和互锁关联。
三、设计方案提示及要求
1.I/O地址
输入
输出
I0.0:
启动按钮
Q0.0:
PLC运行指示灯
I0.1:
停止按钮
Q0.1:
控制电动机M1YE转接触器
I0.2:
单步/连续选择开关
Q0.2:
控制电动机M1反转接触器
I0.3:
上限行程开关BGI
Q0.3:
控制电动机M2接触器
I0.4:
下限行程开关BG2
Q0.4:
料斗上升/下降指示
Q0.5:
皮带运输机运行指示
2.方案提示
1料斗上/下的控制即为Mi电动机的正、反转，可利用PLC置位（S及复位（R）
指令实现，且BGI、BG2即为电动机自动正、反转的开关。
控制M1的接触器应该在电气
上
互锁。
2电动机M2仅为一个方向运行，故用输出Q0.3控制接触器即可。
3延时20s,采用定时器指令即可。
3.要求
1上网查阅单相电机（假设电机是单相电机）正反转控制电气图资料，了解和掌握其工作原理；
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
课题五产品在流水线上的测试与分检控制
概述
产品在生产流水线上的检测目前在工业自动化领域中使用是非常普遍的，这里，我们选用一机电产品在装配生产线上要对产品进行检测与分检控制，其结构示意图如图所示。
KFI
BG2M!
BG1M2
产品分检与检测流水线示遺图
流水线由一电动机M带动，产品由左边进入（位0）,经KFI检测，凡不合格产品应由KFI产生信号。
正品最后在右端（位6）装入成品框内，不合格的次品在PLC控制下，从位
4的电磁分检阀门落人次品框内。
为了保证次品落下后及时关闭分检阀门以免后面的正品也落人次品框内，设置了次品检测传送器KF2。
产品传送器传动轴上有一个凸轮，每转动一圈，就拨动微动开关一次（也可为霍尔开关
或接近开关），发出一个脉冲信号。
当成品箱计数为20个，满箱时，将产生一个信号使M停止，成品就移走。
移走后，
再起动M3。
、设计方案提示及要求
1.1/O地址
输人
I0.0:
启动开关
10.1:
停止开关
10.2:
凸轮开关
10.3:
检测开关KFI
10.4:
次品开关KF2
10.5:
正品车限位开关BGI
10.6:
次品车限位开关BG2
2.方案提示
输出
Q0.0:
PLC工作指示灯
Q0.1传送带电动机M3
Q0.2:
次品电磁阀门MB
Q0.3:
次品小车电动机M1
Q0.4:
正品小车电动机M2
1传送带产品计数可用移位寄存器实现，产品正品/次品的计数用
PLC的计数器指令
实现。
2本课题可用顺序控制指令和计数器指令组合起来实现控制。
3.要求
1上网查阅电磁阀等相关资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
B
搅匀电动机,
濯合液体阀门MR4）
课题六多种液体自动混合装置的PLC控制
一、概述
如图所示为三种液体混合装置，BGI、BG2、BG3和BG4为液面传感器，液面淹没时
接通，液体A、B、C与混合液阀由电磁阀MBI、MB2、MB3、MB4控制，M为搅匀电动机，其控制要求如下：
1.初始状态
装置投入运行时，液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。
2.起动操作
按下启动按钮SBI，装置开始按下列给定规律运转。
1液体A阀门打开，液体A流人容器。
当液面到达BG3时，BG3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。
2当液面到达BG2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。
3当液面到达BGI时关闭阀门C,搅匀电动机开始搅匀。
4搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。
5当液面下降到BG4时，BG4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。
3.停止操作
按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。
D液竹阀门液面传感器一BG1
■■■—B（j2
BG3
BG4
多种液体混合裝置示意
三、设计方案及要求
1.1/o地址
输出
输入
10.0.
启动开关
Q0.0:
PLC32作指示灯
I0.1:
停止开关
Q0.1:
控制搅匀电动机M
I0.2:
液面传感器BGI
Q0.2:
液体阀门A（MBI）
I0.3:
液面传感器BG2
Q0.3:
液体阀门B（MB2）
I0.4:
液面传感器BG3
Q0.4:
液体阀门C（MB3）
I0.5:
液面传感器BG4
Q0.5:
混合液体阀门（MB4）
2.方案提示
1可用顺序控制指令实现该控制。
2利用PLC的移位指令及定时器指令实现控制。
3.要求
1上网查阅电磁阀等相关资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题七加热反应炉的PLC控制
概述
加热反应炉结构如图所示，反应炉的工艺过程如下:
1送料控制
1检测下液面BG2、炉内温度ST、炉内压力BP是否都小于给定值（整定值均为逻辑量）。
2若是小于给定值，则开启排气阀MBI和进料阀MB2。
3当液位上升到上液面BGI时，应关闭排气阀MBI和进料阀MB2。
4延时20s,开启氮气阀MB3，氮气进人反应炉，炉内压力上升。
5当压力上升到给定值时，即BP=“1”时，关闭氮气阀。
2.加热反应控制
1交流接触器QA带电，接通加热炉发热器EH的电源。
2当温度升高到给定值时（BT:
“1”），切断加热器电源，交流接触器QA失电o
3延时10min加热过程结束。
3.泄放控制
1打开排气阀，使炉内压力降到预定的最低值（BP:
“0”）。
2打开泄气阀，当炉内溶液降到下液面（BG2=“0”）时，关闭泄放阀和排气阀。
系统
恢复到原始状态，准备进入下一循环。
、设计任务和要求
1.根据上述加热反应炉加热工艺过程，编制PLC控制程序，并画出I/0电气接口图。
2•调试程序，模拟运行。
三、设计方案提示
1.I/0地址
输入
I0.0:
启动开关
10.1:
停止开关
10.2:
上液面传感器BGI
10.3:
下液面传感器BG2
10.4:
压力传感器BP
10.5:
温度传感器BT
2.方案提示
1本题可以用并行分支与汇合程序实现该控制。
2可用基本指令、定时器指令组合起来实现控制。
输出
QO.O:
PLC运行指示
Q0.1:
排气阀
Q0.2:
进料阀
Q0.3:
氮气阀
Q0.4:
泄放阀
MBI
MB2
MB3
MB4
Q0.5:
控制加热装置EH的接触器QA
3.要求
1上网查阅液面传感器、压力传感器、温度传感器等相关资料，了解和掌握其工作原理；
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题八包装生产线的PLC控制
一、概述
包装生产线示意图和控制时序图如图所示，包装物品是放在传送带1上，由于放置的
时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。
传送带1的电动机转动一
圈，旋转编码器KF2发出一个脉冲，根据一个包装所能产生的脉冲数，并对这些脉冲进行计数，这样不管包装密集还是分开的，都能精确地求得包装的个数。
当光电检测器（KFI）接
通，且旋转编码器KF2发出4个脉冲，即有一个包装传送到传送带2。
当有4个包装物品
传送到传送带2时，电动机M1正转驱动挡板上升，阻止后面的包装。
挡板上升到位时，碰到限位
开关BG3，M1停转，挡板停止上升。
电动机M2正转，驱动推动器向前，将4个包装推出至传送带2。
当推动器到达前部位置时，前部限位开关BG2接通，M2反转，驱动推动
器后退，当推动器返回到位时，碰到后部限位开关BGI，M2停转，推动器回到初始位置
同时M1反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关BG4，M1停转，挡板回到初始
包蠻生产戢示證笔利柠划时店汨
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、
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二、设计方案提示及要求
1.1/O地址
输入
10.0:
旋转编码器KF2
10.1:
启动开关
10.2:
光电检测器KFI
10.3:
推动器后部限位开关BGI
10.4:
推动器前部限位开关BG2
10.5:
挡板上部限位开关BG3
10.6:
挡板下部限位开关BG4
10.7:
停止开关
输出
Q0.0:
电动机M1
Q0.1:
电动机M1
Q0.2:
电动机M2
Q0.3:
电动机M2
正转升起挡板反转降下挡板正转向前驱动推动器反转向后驱动推动器
2.方案提示
1本课题可用顺序控制指令实现控制。
2可用移位指令和基本指令组合起来实现控制。
3.要求
1上网查阅光电检测器等相关资料，了解和掌握其工作原理;
2制作完整电气控制电路图（电子版）
3制作工作流程图（电子版）
4调试程序，模拟运行。
课题九电镀流水线的PLC控制
一、概述
本选题是为了电镀车间提高工效、促进生产自动化以及减轻劳动强度而设计的一种专用半自动起吊设备，采用远距离控制。
起吊物品为待进行电镀或进行表面处理的各种产品零件。
电镀生产过程是由人工将待加工零件装入吊篮（或挂钩上），在发出信号后，起吊设备
便提升并逐段前进，按工艺要求，在需要停留的槽位上停止，并自动下降，下降到位并且停留一段时间（电镀）后，自动提升。
如此完成电镀工艺规定的每一道工序后，返回起吊位置，卸下加工好的零件，为下一次加工做好准备。
电镀系统结构示意图如图所示。
1.WW2.SS—tfeWrtt回收nr3.第二淮傲Mt回收辆
4.帯三唔旗瘾耐收植乳打件廡4吊旳7.r?
车
电镀工艺流程图如图所示。
先将待镀工件放人槽内2min，然后提起悬停30s，随后放
人第一电镀液回收槽内浸32s,提起悬停16s,再放人第二电镀液回收槽内浸32s,提起悬
停16s，如此循环直到加工过程结束。
整个过程为：
从原始位置开始，行车7停在挂件架5前，挂件架放在固定支架上，由
操作人员将待镀工件挂在挂具上，吊钩6勾住挂件架然后启动系统工作（见图）。
、设计任务
该PLC系统控制过程要求如下:
1.电镀流水线顺序控制系统的动力配置两台电动机。
行车架前的后移动由行车电动机
M1控制，其功率为4kW;提升电动机M2控制吊钩上升与下放，其功率为2.5kW。
吊
钩上升，提起待镀工件，其上升高度由行程开关控制。
2.行车架携待镀工件向前运动至槽上方，由行程开关控制其停止向前运动（制动）。
3.吊钩下放到一定位置，制动停车，待镀工件浸入槽内2min。
4.吊钩提升待镀工件到位后停止（制动），在镀槽上方停30s。
5.行车架携工件运动至第一电镀液回收槽上方，由限位开关控制停止（制动）。
6.吊钩下放，其工作情况与3过程相同，浸入槽内时间为32s。
7.与4过程相同，停留时间为16s。
&以后工作重复上述过程。
1.1/0地址
输人
三、设计方案提示及要求
I0.0:
M1
向前（正转）移动开关
Q0.1:
控制前后移动电动机
M1正转接触器
QAI
I0.1:
M1
向后（反转）移动开关
Q0.2:
控制前后移动电动机
Ml反转接触器
QA2
I0.2:
M2
上升（正转）开关
Q0.3:
M2上升正转接触器
QA3
I0.3:
M2
下降（反转）开关
Q0.4:
M2下降反转接触器
QA4
输出
I0.4、
I0.8、
10.5、10.6、10.7:
每一个槽的限位开关
10.9:
上、下限位开关
2.要求
①上网查阅相关资料，了解和掌握其工作原理;
5制作完整电气控制电路图（电子版）
6制作工作流程图（电子版）
7调试程序，模拟运行。
课题十生产线自动装箱的PLC控制
一、概述
对生产线上某种产品自动按指定数量（如12个）装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带传送。
生产线自动装箱控制装置示意图如图所示。
生产产品由传送带A传送，装入由B传送
的空箱中。
每12个产品装入一箱，当传送带A传送了12个产品装入一箱后，传送带B将该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。
二、设计任务
用PLC控制整个控制装置要达到以下要求：
1•按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达
到指定位置后，由BG2发出信号，使传送带B制动停止。
2•传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落人箱内，由传感器检测产品数
量，当累计产品数量达12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。
生产线自动装箱控制装置示意
3.上述过程周而复始地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。
其工作流程图如图所示。
4.应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。
5.传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。
生产變自规装繚王作流程盟
铸送帮U停止
熾卜停止植忸・榕送带九U齋胡动序车
带止带动送停送启传Aft-H
三、设计方案提示及要求
1.1/O地址
输入
10.0:
启动按钮
10.1:
停止按钮
10.2:
传送带A点动按钮
I0.3:
传送带B点动按钮
10.4:
BG2信号
10.5:
计数器信号BGl
输出
Q0.0:
PLC通电信号
Q0.1:
控制传送带A运动
Q0.2:
控制传送带B运动
Q0.3:
装箱指示
2.方案提示
①本课题可采用顺序控制指令实现步进控制。
②注意M1、M2制动电路的连接。
3.要求
①上网查阅控制方面相关资料，了解和掌握其工作原理;
8制作完整电气控制电路图（电子版）
9制作工作流程图（电子版）
10调试程序，模拟运行。
课题^一四层电梯的PLC控制
一.设备概况
电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢、拖动电动机及减速传动机械、井道及井
道设备、召唤系统及安全装置构成。
轿厢是载人或装货的部位。
图-是电梯拖动系统
示意图，图中可见电梯的轿厢及配重分别系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，使得轿厢上下运动。
电梯的运行示意图
电梯的主要电器设备
（1）曳引电动机-升降电动机
电梯的提升机构，主要由驱动电动机，电磁制动器（也称电磁抱闸），减速器
及曳引轮组成。
（2）自
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