plc设计课题集47.docx

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plc设计课题集47

《电器控制与PLC技术》课程设计与工程实践课题集

课题号

题目

系数

课题1

交通信号灯PLC控制系统设计1

0.9

课题2

PLC控制变频调速系统设计

1

课题3

四层电梯模型PLC控制系统设计

1.2

课题4

五相十拍步进电动机控制程序的设计

0.8

课题5

机械手操作控制装置

0.8

课题6

工业铲车操作控制

0.8

课题7

车辆出入库管理

0.7

课题8

自动门控制装置

0.7

课题9

三相六拍步进电动机控制程序的设计

0.8

课题10

锯齿波发生器

0.8

课题11

全自动洗衣机PLC控制

1

课题12

交通信号灯PLC控制系统设计2

0.9

课题13

四分频电路梯形图设计

0.7

课题14

饮料罐装生产流水线的PLC控制

1

课题15

汽车自动清洗装置PLC控制

0.9

课题16

PLC在三面铣组合机床控制系统中的应用

0.9

课题17

PLC在车镗专机控制系统中的应用

0.9

课题18

一位数计算器设计

1

课题19

自动售货机的PLC控制

1

课题20

时钟显示

1

课题21

四节传送带的模拟控制

0.9

课题22

天塔之光的模拟控制

0.8

课题23

邮件分拣的PLC控制

0.9

课题24

三相步进电机的模拟控制

0.8

课题25

立体车库的PLC控制1

1.2

课题26

立体车库的PLC控制2

1.2

课题27

立体仓库的PLC控制1

1.2

课题28

PID算法的PLC实现

1

课题29

两位数计算器设计

1

课题30

立体仓库的PLC控制2

1.2

课题31

抢答器PLC控制系统设计

0.9

课题32

卧式车床电气控制系统

0.9

课题33

摇臂钻床电气控制系统

0.8

课题34

锅炉车间输煤机组控制

0.9

课题35

千斤顶液压缸加工机床电气控制

0.8

课题36

旋转式滤水器电气控制系统

0.8

课题37

温度的检测和控制

0.9

课题38

三层电梯模型PLC控制系统设计

1.1

课题39

柔性生产系统——供料单元

1

课题40

柔性生产系统——检测单元

1

课题41

柔性生产系统——加工单元

1

课题42

柔性生产系统——机械手单元

1

课题43

柔性生产系统——分拣单元

1

课题44

高速计数模块使用

1

课题45

自动扶梯的PLC控制

1

课题46

立体车库的PLC控制3

1

课题47

点阵的PLC控制

1

课题报告内容：

一、设计目的

1、控制要求（包括必要的时序）

2、课题要求

二、设计步骤

1、设计思路（可包括实物图及硬件选型）

2、I/O分配表

3、各中间继电器

三、实验步骤

四、控制图

1、电器控制图及必要的文字说明

2、硬件连接图

五、设计程序

梯形图（包括必要的说明，如：

各初始值及中间继电器的状态等）

六、实验总结

1、课题设计的整体分析

2、设计中遇到的问题及解决办法

3、实验中遇到的问题及解决办法

4、主要输入、输出及中间继电器的时序图

5、回答问题

6、收获

七、参考文献（至少五篇）

补充说明：

如果在设计中遇到控制要求不十分合理的问题，可对控制要求稍作修改，但是修改须征得指导老师的同意，并且修改后的要求不能比原要求简单。

课题1：

交通信号灯PLC控制系统设计1

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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）。

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．正常时段6:

30的起始时间改为5:

30，梯形图作如何改动?

2．高峰时段16:

30的起始时间改为16:

00，梯形图作如何改动？

3．正常时段东西左转弯绿灯45秒的起始时间改为40秒，梯形图作如何改动?

4．高峰时段东西左转弯绿灯55秒的起始时间改为60秒，梯形图作如何改动?

5．如何在交通控制灯起动时，校正当时的时钟?

课题2：

PLC控制变频调速系统设计

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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）？

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?

课题3：

四层电梯模型PLC控制系统设计

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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

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

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

A4X四楼下召唤按钮

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

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

4DAX四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?

课题4：

五相十拍步进电动机控制程序的设计

--------------------------------------------------------------------------------

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←AB

2．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→AB

3．设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示：

S1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:

一号电机

ON

ON

ON

ON

二号电机

ON

ON

ON

ON

三号电机

ON

ON

ON

ON

ON

ON

四号电机

ON

ON

ON

ON

S1为运行启动控制按钮,S2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S1启动后，系统开始工作，S2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。

课题5：

机械手操作控制装置

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一、课题内容：

用PLC对机械手（实物模型）操作进行控制，设机械手起始点位于乙地，工作时可将工件从甲地取起，将工件翻转后放至丙地，周而复始完成每个工件的翻转，机械手的动作步骤如下：

乙地→甲地（左转）→抓取工件→丙地（右转）→放置工件→返回乙地（左转）

输入输出点的分配：

S1——左转限位E1K1——左转M1

S2——右转限位E2K2——右转M1，

S3——抓手开放度限位E3K3——抓取M2

S4——抓手抓取计数E4K4——放开M2，

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．利用软件编程后，向PLC传送，但PLC没有响应，一般是何原因？

试举出2~3例可能的原因。

2．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？

3．PLC的I/O扩展链路如何连接？

I/O扩展链路上最多可以有几台PLC？

分别为几台母机？

几台子机？

4．PLC可配置为哪几种工作方式？

各种工作方式的I/O资源如何访问和控制？

5．PLC在控制过程中的输入输出信号，对应于一些参考号，每个参考号有五位数字组成，试简述五位数字的含义。

6.动作之间的顺序转换，若硬件上没有限位功能，可采用哪些编程指令实现

控制功能？

课题6：

工业铲车操作控制

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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？

3．现有一PLC，经其A/D1通道采样输入信号，乘以寄存器40050中的数据后，经D/A通道输出。

若已知30007中的内容为“1234”，40050中的数据为：

（1）5，

（2）50，请问：

乘法指令的底部节点4X应如何编址？

乘积应如何存放？

写出存放乘积的寄存器中的内容。

4．PLC的系统内存可分为哪几类区域？

5．利用软件编程，程序的每个网络结构为七行十一列，如果说线圈指令只允许放在第十一列，是否正确？

为什么？

课题7：

车辆出入库管理

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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：

S1---启动S6---1#传感器

S2---停止S7---2#传感器

S3---清零L1---仓库空显示

S4---=“1”入库操作

S4---=“0”出库操作

S5---=“1”前进操作

S5---=“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．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？

课题8：

自动门控制装置

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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。

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？

课题9：

三相六拍步进电动机控制程序的设计

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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→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．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．若步进电机作单三拍运行（A→B→C→A→·····），梯形图将作如何改动？

2．若步进电机作双三拍运行（AB→BC→CA→AB····），梯形图将作如何改动？

3．若要求步进电机转动100个步距角后自动停止运行，梯形图作如何改动？

4．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0.01秒），梯形图作如何改动？

5．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0.01秒），梯形图作如何改动？

课题10：

锯齿波发生器

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一、课题内容：

要求利用PLC模拟量通道2输出十个锯齿波电压，波形如下图所示：

二、课题要求：

按题意要求完成软硬件设计，并完成调试，用示波器或电压表演示锯齿波输出过程。

三、答辩问题：

1．试设计八分频控制梯形图，输入变量为按钮（S1），输出变量为指示灯（L1），要求：

FSC=FSR/8。

2．如何利用D/A1来输出五个斜率小于零的锯齿波（如附图）？

3．当输出的锯齿波周期发生改变，梯形图作如何改动？

4．当输出的锯齿波幅值发生改变，梯形图作如何改动？

5．如何利用D/A2来输出三个三角波（如附图）？

课题11：

全自动洗衣机PLC控制

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一、课题内容：

全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。

二、控制要求：

（1）按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、低）水

位，关水

（2）2秒后开始洗涤

（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒

（4）如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒

（5）开始清洗，重复

（1）～（4），清洗两遍

（6）清洗完成，报警3秒并自动停机

（7）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）

输入点：

输出点：

启动S1低水位检测S9启动洗衣机L1

停止S2手动排水S10进水阀L2

高水位S3手动脱水S11正转及脱水L3

中水位S4反转L4

低水位S5排水L5

排空检测S6报警L6

高水位检测S7

中水位检测S8

课题12：

十字路口交通信号灯PLC控制系统设计

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一、课题内容：

用PLC控制十字路口交通信号灯，其要求如下：

1控制要求：

系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。

若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式（参见“控制规律”）。

各人行道口分别有一个应急按钮，当出现紧急情况时，按动某一方向按钮时，只有本方向的人行绿灯亮而其它车道上均亮红灯，直到再次按动此按钮系统恢复正常。

2控制对象：

东西方向红灯两个，南北方向红灯两个，东西方向左转弯绿灯两个；

东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个，南北方向左转弯绿灯两个；

东西方向与南北方向各有人行红绿灯两个