PLC专业课程设计京江.doc

课程设计任务书
一、课程设计汇报书——基础要求
1.说明设计任务;能够经过查找资料补充相关设计对象背景;
2.依据控制要求,绘制程序步骤图(对于次序控制必需有对应次序功效图
要求用计算机软件 visio 绘制电气控制电路图
3. PLC 控制电路设计:
1 选择 PLC 机型及 I/O模块型号,进行系统配置。
2 输入输出分配表、 I/O端子接线图;对于不一样输出实施装置间有互锁制约,应注 意对应保护方法。
5.梯形图程序
6.课程设计心得;
二、考评方法
1. 平时操作表现
2. 验收调试
3. 依据递交汇报书考评回复问题
附:操作模式:
回初始:在开始进入自动运行模式系统必需处于初始位置。 假如不满足这一条件, 则 必 须将开关拨到“初始”模式下,使系统自动返回初始位置状态。
手动模式:在手动模式下, 每个实施器动作必需按下对应动作按钮才能实现, 能够 经过触摸屏来替换硬件按钮。
自动模式:在自动模式下,程序自动循环,前提条件是各部件位置在其初始位置上。 自动模式下有单周期、单步和连续三种工作方法。
1. 花样喷水池 PLC 控制
2. 全自动洗衣机 PLC 控制
3. 十字路口带倒计时显示交通信号灯控制
4. 大小球分拣机械手 PLC 控制
5. 自助洗车机 PLC 控制
6. 车库车辆出入库管理系统设计
7. 自动门控制装置
8. 四组抢答器 PLC 控制
课题选择
A. 1+2
B. 3+7
C. 4+8
D. 5+6
一、花式喷水池装置 PLC 控制梯形图设计和调试
1.花式喷水池示意图

图 a 中 4为中间喷水管, 3为内环状喷水管, 2为中环形状喷水管, 1为外环形状喷水 管。图 b 中选择开关可有 4种选择,可分别用 4个开关模拟实现;单步 /连续开关为“ 1” = 单步, “ 0” = 连续,其它为单一功效开关。
2. 控制要求:
(1控制器电源开关接通后,按下开启按钮,喷水装置即开始工作。按下停止按钮, 则停止喷水。工作方法由“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,喷水池只运行一个循环;在连续位置时,喷水 池反复循环运行。
(3 方法选择开关用以选择喷水池喷水花样, 1~4号喷水管工作方法选择以下:选择开关在位置“ 1”——按下开启按钮后, 4号喷水,延时 2s , 3号喷水,再延时 2s , 2号喷水,再延时 2s , 1号喷水,接着一起喷水 15s 为一个循环。
选择开关在位置“ 2”——按下开启按钮后, 1号喷水,延时 2s , 2号喷水,再延时 2s , 3号喷水,再延时 2s , 4号喷水,接着一起喷水 30s 为一个循环。
选择开关在位置“ 3”——按下开启按钮后, 1、 3号同时喷水,延时 3s 后, 2、 4号同 时喷水, 1、 3号停止喷;交替运行 5次后,再 1~4号全部喷水 30s 为一个循环。
选择开关在位置“ 4”——按下开启按钮后,喷水池 1~4号水管工作次序为:
1→ 2→ 3→ 4按次序延时 2s 喷水,然后一起喷水 30s 后, 1、 2、 3和 4号水管分别延时 2s 停水,再等候 1s ,由 4→ 3→ 2→ 1反序分别延时 2s 喷水,然后再一起喷水 30s 为一个循 环。
(4 不管在什么工作方法,按下停止按钮,喷水池立即停止工作,全部存放器复位。 a 花式喷水池喷嘴布局示意图 b 花式喷水池控制开关面板图
二、全自动洗衣机梯形图控制程序设计和调试
全自动洗衣机应带有洗涤方法选择、水位选择。经过三个开关 QS 、 SB1、 SB2 对洗衣 机洗涤过程进行控制:QS 是系统运行控制开关,控制整个洗衣过程。 SB1是洗涤方法选 择按钮,控制强洗 /弱洗两种洗涤方法切换,即按一下,进入强洗状态,再按一下,又进 入弱洗状态,如此反复循环。 SB2是运行 /暂停两种状态选择按钮,即按一下,进入运行 状态,再按一下,又进入暂停状态,如此反复循环。洗涤水位由机械方法实现控制,经过转 换开关设置多种洗涤水位, 由检测开关输出触点 “ 通 ” 、 “ 断 ” 信号, 表示 “ 水位到 (ON ” 及 “ 水 排空(OFF ” 两种状态。洗衣程序必需经过一洗二漂,洗衣结束,报警提醒 10秒。整个工 作过程,参见工作步骤框图。
动作要求以下:
✧洗衣机进水、排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀实施。
✧洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现。
✧脱水时,由脱水电磁离合器合上、排水电磁阀吸合,洗涤电动机正转进行甩干。 ✧洗涤完成由蜂鸣器报警。
✧洗衣机所需要输入 /输出信号有 :
附:要求能够显示洗涤时间或(运行时间倒数显示 。

工作步骤图以下:

三、 十字路口带倒计时显示交通信号灯控制
1.控制要求
采取 PLC 组成十字路口带倒计时显示南北向和东西向交通信号灯电气控制。 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 45º时,接点 SA1-1接通,交通指挥系统开始按常规正常控制功效工作,根据图 1所表示工作 时序周而复始, 循环往复工作。 正常运行时, 南北向及东西向全部有两位数码管倒计时显示牌 同时显示对应指示灯剩下时间值。 SA1手柄指向中间 0º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不变。 SA1手柄指向右 45º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 1。

:
南北绿灯 南北黄灯 南北红灯
东西绿灯 东西黄灯 东西红灯
图 1 十字路口交通灯正常工作时序 表 1 十字路口交通灯控制信号说明

2.设计任务
1 依据控制要求,进行电气控制系统硬件电路设计,包含 PLC 硬件配置电路。
2 依据控制要求,编制交通信号灯 PLC 控制程序,有条件能够利用交通灯模型或模拟 开关板调试程序,模拟运行。
3 编写设计说明书,内容包含:
① 设计过程和相关说明。
② 基于 PLC 十字路口交通灯电气控制电路图。
③ PLC 控制程序(梯形图和指令表 。
④ 电器元器件选择和相关计算。
⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其它需要说明问题, 比如操作说明书、 程序调试过程、 碰到问题及处理方法、 对课程设计认识和提议等。
四、 大、小球分拣传送机械 PLC 控制梯形图设计和调试 1. 大、小球分拣传送机械示意图

2. 控制要求:
(1机械臂起始位置在机械原点(见图 ,为左限、上限并有显示。
(2有起动按钮和停止按钮控制运行,设停止时机械臂必需已回到原点。
(3起动后,机械臂动作次序为:下降→吸球→上升(至上限→右行(至右限→ 下降→释放→上升(至上限→左行返回(至原点 。
(4机械臂右行时有小球右限(LS4和大球右限(LS5之分;下降时,当电磁铁压 着大球时,下限开关 LS2断开(=“ 0” ;压着小球时,下限开关 LS2接通(=“ 1” 。 (5手动模式:在手动模式下,每个实施器动作必需按下对应动作按钮才能实现
3. I/O编址及 I/O端子接线图
4. 连续工作次序功效图
5. 编程并调试
五、 自助洗车机控制设计
一、控制要求
1.设计投币 100元自助洗车机。
2.有 3个投币孔,分别为 5元、 10元及 50元 3种,当投币累计 100元或超出时,按 开启开关洗车机才会动作,开启灯亮起。 7段数码管会显示投币金额(用 BCD 码 ,当投币 超出 100元时,可按退币按钮,这时 7段数码管会退回零,表示找回余额(退币选作 。 洗车机动作步骤。
1 .按下开启开关以后,洗车机开始往右移,喷水设备开始喷水,刷子开始洗刷。
2 .洗车机右移抵达右极限开关后,开始往左移,喷水机及刷子继续动作。
3 .洗车机左移抵达左极限开关后,开始往右移,喷水机及刷子停止动作,清洁剂设 备开始动作——喷洒清洁剂。
4 .洗车机右移抵达右极限开关后,开始往左移,继续喷洒清洁剂。
5 .洗车机左移抵达左极限开关后,开始往右移,清洁剂停止喷洒,当洗车机往朽移 3s 后停止,刷子开始洗刷。
6 .刷子洗刷 5s 后停止,洗车机继续往右移,右移 3s 后,洗车机停止,刷子又开始洗 刷 5s 后停止,洗车机继续往右移,抵达右极限开关停止,然后往左移。
7 .洗车机往左移 3s 后停止,刷子开始洗刷 5s 后停止,洗车机继续往左移 3 s后停止, 刷子开始洗刷 5s 后停止,洗车机继续往左移,直到碰到左极限开关后停止,然后往右移。 8 .洗车机开始往右移,并喷洒清水和洗刷动作,将车洗洁净,当碰到右极限开关时, 洗车机停止前进并往左移, 喷洒清水及刷子洗刷继续动作, 直到碰到左极限开关后停止, 并 开始往右移。
9 . 洗车机往右移, 风扇设备动作将车吹干, 碰到右极限开关时, 洗车机停止并往左移, 风扇继续吹干动作,直到碰到左极限开关,则洗车整个步骤完成,开启灯熄灭。
3.原点复位设计。
若洗车机正在动作时发生停电或故障, 则故障排除后必需使用原点复位, 将洗车机复位 到原点,才能做洗车全步骤动作,其动作就是按下 [复位按钮 ],则洗车机右移、喷水、 洗刷、 风扇及清洁剂喷洒均需停止, 洗车机往左移,当洗车机抵达左极限开关时, 原点复位 灯亮起,表示洗车机完成复位动作。
二、设计任务
学生依据控制要求,明确设计任务,确定设计方案和进度计划,利用所学理论知识, 进行自助洗车机运行原理设计、 硬件系统设计、软件系统设计、创新设计, 提升理论知识工 程应用能力、系统调试能力、分析问题和处理问题能力。关键内容包含:
1. 设计出硬件系统结构图、接线图、时序图等;
2. 系统有开启、停止功效;
3. 利用功效指令进行 PLC 控制程序设计,并有主程序、子程序和中止程序;
4. 程序结构和控制功效自行创新设计;
5. 进行系统调试,实现自助洗车机控制要求。
三、设计汇报
课程设计汇报要做到层次清楚,叙述清楚,图表正确,书写工整;详见“课程设计汇报 写作要求”。
六、车库车辆出入库管理 PLC 梯形图控制程序设计和调试 1.控制要求： （1）入库车辆前进时，经过 1#传感器→2#传感器后，计数器 A 加 1，后退时经过 2# 传感器→1#传感器后，计数器 B 减 1； （计数器 B 初始值由计数器 A 送来）只经过一个传 感器则计数器不动作 （2）出库车辆前进时，经过 2#传感器→1#传感器后，计数器 B 减 1，后退时经过 1# 传感器→2#传感器后，计数器 A 加 1；只经过一个传感器则计数器不动作 （3）车辆入库或出库时，均应有警铃报警（可分别设置） ，定时 3s 钟 （4）可从两个七段数码管上显示现在仓库中有几部车 （5）仓库启用时，先对全部用到存放单元清零，并应有仓库空显示 （6）若设仓库容量为 50 辆车，则仓库满时应报警并显示。 11
七、自动门控制装置 1．自动门控制装置硬件组成： 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、开门实施机构 KM1（使直流电动机正转）、关门实施机构 KM2（使直流 电动机反转）等部件组成。 2．控制要求： 1） 当有些人由内到外或由外到内经过光电检测开关 K1 或 K2 时， 开门实施机构 KM1 动作， 电动机正转，抵达开门限位开关 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，关门实施机构 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，当有些人员由外到内或由内到外经过光电检测开关 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 8 秒等候时间内，若有些人员由外至内或由内至外经过光电检测开关 K2 或 K1 时，必需重新开始等候 8 秒后，再自动进入关门过程，以确保人员安全经过。 12
八、四组抢答器 PLC 控制 控制要求： 设有四组抢答器，有四位选手，一位主持人。设有一个开始答题按 钮，一个系统复位按钮。按下开始答题按钮后，四位选手开始抢答，最 先按下按钮选手抢答指示灯亮，同时该选手编号在数码管上显示， 其它选手按钮不起作用。假如主持人未按下开始答题按钮，就有选手 抢答，则认为是犯规，犯规指示灯亮并闪烁；同时选手序号在数码管上 显示，其它选手按钮不起作用。当支持人按下开始答题按钮后，时间 开始倒计时，在 10 秒内仍无选手抢答，则系统超时指示灯亮，以后不能 再有选手抢答。全部多种情况在主持人按下系统复位按钮后，系统回到 初始状态。 13