PLC课程设计题目讲课稿.doc

PLC课程设计题目

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设计题目1: 花样喷泉控制设计
1.任务描述：
在游人和居民经常光顾的场所，如公园、广场、旅游景点及一些知名建筑前，经常会修建一些喷泉供人们休闲、观赏。这些喷泉按一定的规律改变喷水式样，如果再与五颜六色的灯光相配合，在和谐优雅的音乐中，更使人心旷神怡，流连忘返。
某广场的花式喷泉示意图如下图所示。

在上图中，4号为中间喷头，3号为内环状喷头，2号为外环形状喷头，1号为外环形状喷头。
2.控制要求说明：
一、按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作；按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。
二、喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。
三、当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。
四、花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，现考虑四种喷水花样。
1 花样选择开关在位置1时，按下启动按钮后，4号喷头喷水，延时2s后，3号喷头喷水，再延时2s后，2号喷头喷水，又延时2s后，1号喷头喷水。18s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。
2 花样选择开关在位置2时，按下启动按钮后，1号喷头喷水，延时2s后，2号喷头喷水，再延时2s后，3号喷头喷水，又延时2s后，4号喷头喷水。30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。
3花样选择开关在位置3时，按下启动按钮后，1、3号喷头同时喷水，延时3s后，2、4号喷头喷水，1、3号停止喷水。如此交替运行15s后，4组喷头全喷水，30s后，如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。
4花样选择开关在位置4时，按下启动按钮后，按照1→2→3→4的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。30s后，按照1→2→3→4顺序，分别延时2s，依次停止喷水。再经1s延时，按照4→3→2→1的顺序，依次间隔2s喷水，然后一起喷水。 30s后停止。如果为单步工作方式，则停止下来。如果为连续工作方式，则继续循环下去。

设计题目2: 脉冲除尘器的PLC控制
1.任务描述
水泥厂在生产中可产生大量的水泥粉尘，不但造成了空气污染，还严重地影响了操作工人的身心健康，改善现场的作业环境，可通过布袋式脉冲除尘器回收水泥粉尘。
某水泥厂的球磨车间建有5个除尘室，每个除尘室安装了1台脉冲除尘器，每台脉冲除尘器有两个脉冲电磁阀（A阀和B阀）和1个提升电磁阀。在提升电磁阀工作期间，脉冲电磁阀才能工作。
2.控制任务和要求
（1）各个除尘器的电磁阀的控制时序。为使收尘系统阻力变化范围小，一般采用均匀间隔清灰的工作方式，即采用定时控制方式，各个除尘器的电磁阀的控制时序如图1所示：

前室

提升电磁阀
脉冲电磁阀
后室

提升电磁阀
脉冲电磁阀
图1
t0：脉冲电磁阀的启动延时，一般取2s
t1：提升电磁阀的工作时间，一般取8s
t2：脉冲电磁阀的喷吹时间，一般取0.13s
t3：室间隔时间，一般取17s
（2）各个除尘阀的工作顺序。考虑到灰斗里绞刀负荷的均衡性、喷吹的有效性及减少清灰时的排放量，一般采用错开清灰的方式。各个脉冲电磁阀的工作顺序是：
1A→3A→5A→2A→4A→1B→3B→5B→2B→4B→1A→……
（3）系统的工作方式。为检修和维护方便，每个电磁阀应有自动/手动两种工作方式，正常工作时采用自动方式：检修和维护时，采用手动方式。
（4）在各个电磁阀工作期间，应有指示灯指示。
3.设计方案提示
（1）在自动方式下，各个电磁阀处于顺序循环控制过程中。
（2）某个电磁阀工作在手动方式下，则不会影响其他电磁阀的正常工作。
（3）为节省输出点，可将电磁阀线圈与指示灯并联.
（4）其操作面板如图2：

图2
设计题目3 五层电梯的PLC控制
1．任务描述
在现代社会中，电梯的使用非常普遍。随者PLC控制技术的普及，大大提高了控制系统的可靠性，减少了控制装置的体积。
上行、下行及楼层指示
某五层电梯轿内控制面板如图1所示，电梯的示意图如图2所示。
2．控制任务和一般要求

54321

楼层按钮
关门按钮
开门按钮
当轿厢停在1F（1楼）或2F,3F,4F,如果5F有呼叫，则轿厢上升到5F。
上行、下行按钮
当轿厢停在2F（2楼）或3F,4F,5F,如果1F有呼叫，则轿厢下降到1F。
图1　轿厢内控制面板
当轿厢停在1F（1楼），2F,3F,4F,5F均有人呼叫，则先到2F,停8s后继续上升，每层均停8s，直至5F。

上行层感应器
下行层感应器
当轿厢停在5F（5楼），1F,2F,3F,4F均有人呼叫，则先到4F,停8s后继续下降，每层均停8s，直至1F。
在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先响应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。
在各个楼层之间的运行时间应少于10s，否则认为发生故障，应发出报警信号。
电梯的运行方向指示。
用数码管显示轿厢所在的楼层。
在轿厢运行期间不能开门。
轿厢不关门不允许运行。

设计题目4 装卸料小车多方式运行的PLC控制
1．任务描述
某车间有5个工作台，装卸料小车往返于各个工作台之间，根据某个请求在某个工作台卸料。每个工作台有一个位置开关（分别为SQ1-SQ5，小车压上时为ON）和一个呼叫按钮（分别为SB1—SB5）。装卸料小车有3种运行状态，左行（电机正转）右行（电机反转）和停车。装卸料小车示意图如图1-1所示

图1-1 装卸料小车示意图

2.控制任务和要求
① 假设小车的初始位置是停在m （m=1-5）号工作台，此时SQm为ON。
② 假设n（n=1-5）号呼叫台，如果m>n，小车左行到呼叫工作台停车。m<n小车右行到呼叫工作台停车。m=n 小车不动。
③ 小车的停车位置应有指示灯显示（用1位LED灯显示）。

设计题目5 五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试
1.任务描述
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.控制要求
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0.5S）。
3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1S）。
4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03S）。
5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）

备注：调试时，一定要使时间大一些。0.03秒太小了。会使继电器输出类型的PLC损坏。

设计题目6 十字路口交通灯控制（带倒计时显示）
1.任务描述
信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮，东西和南北的LED数码管由25秒开始倒计时，当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭，LED管复位显示25。
2. 控制要求
（1）南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；东西和南北的LED管也开始有25秒开始倒计时，到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮，东西和南北的LED数码管又由25秒开始倒计时。
（2）东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。
（3）依照上述时序，周而复始。

设计题目7 病床呼叫器的PLC控制
1. 任务描述：
某住院病房有14个房间，每个房间有4张病床。编号由房间号和床号组成，分别为011，012，013，……144.每张病床配有一个呼叫按钮，与病床编号相应，分别为SB011，SB012，SB013……SB144。在护士站安装蜂鸣器HA和呼叫指示灯示意图如下：

2.任务要求：①当某个病床发出求救信号后，护士站蜂鸣器发出
音，与呼叫信号对应的指示灯闪烁。
②当医护人员听到呼叫后，可按下呼叫响应按钮SB0，停止工作，呼叫指示灯20S后停止显示
③如果同时有多个信号发出，蜂鸣器仍发出短促音，对应指示灯闪烁，按下呼叫响应按钮后，要求同②。
④尽可能少的占用PLC外部资源。

设计题目8 全自动洗衣机的PLC控制
1.任务描述
全自动洗衣机的洗衣桶和脱水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（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内/外桶的水流相通。
该种洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电子阀来执行。进水时，通过电控系统时进水阀打开，将水由外桶排到机外。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，中水位开关分别用来检测高，低，中水位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）。
2.控制顺序要求：
（1） 按下启动按钮及水位选择开关，开始进水直到高（中，低）水位开关，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30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） 若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数）
设计题目9 包装生产线的PLC控制
1.任务描述
某包装生产线上，包装物品由传送带1随时运来，运送时间不固定，因此包装物品的间隔是不确定的，有的包装距离较远，有的包装则靠在了一起。在传送带1的电动机轴上安装一个旋转编码器E6A，电动机转动1圈，旋转编码器发出1个脉冲。每个包装物品的宽度是4个脉冲，当光电检测器SP1检测到包装物品，且旋转编码器发出4个脉冲时，表示有1个包装物品通过传送带1到传送带2。这样就可以通过对旋转编码器发出的脉冲数的计数，实现对包装物品的准确计数。
2.控制要求说明
① 按下启动按钮SB1后，传送带1和传送带2运转，传送包装物品到传送带2。
② 当传送带2上有3个物品后，挡板电动机M1正转，驱动挡板上升，阻止后面的包装物品继续运送到传送带2上。
③ 当挡板上升到位，上限位开关SQ3动作，挡板停止上升，推动器电动机M2正转，将3个包装物品向前推出。
④ 当推动器到达前限位开关SQ2动作，推动器停止向前，推动器电动机M2反转，驱动推动器后退。
⑤ 当推动器后退到位时，后限位开关SQ1动作，推动器停止后退，推动器电动机M2停转。此时挡板电动机M1反转，驱动挡板下降。
⑥ 当挡板下降到位，下限位开关SQ4动作，挡板回到初始位置。

设计题目10 游乐机的PLC控制
游乐机的液压系统有三个液压缸，分别控制三组动物的隐身和现身。每组有三只动物。现身后，游戏者击打动物，击中记一分；动物隐身后，击打无效。每轮游戏的时间为300秒，时间一到，游戏经束。在规定时间300秒内得分达到规定值20分，两组彩灯闪烁30秒，之后，开始新一轮游戏；得分未达到规定值，而蜂鸣20秒。之后，开始新一轮游戏。

（1）动物现身方式 如图示
狮子：

老虎：

狼：

（2）彩灯组合 如图示
黄灯：

绿灯：

设计题目11 车辆出入库管理
1.任务描述
编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形土控制程序。根据PLC控制系统基本组成，有电源模块、操作面板输入模块、传感器信号输入模块、以及留下的扩展输入模块、LED显示控制输出模块。
2.控制要求
1.入库车辆前进时，经过1#到2#传感器后计数器加1，后退时，经过2#到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#到1#传感器后计数器减1，后退时，经过1#到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，显示车库里车辆的实际数量
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”入库操作
10005---=“1”前进操作
10005---=“0”后退操作

设计题目12 自动门控制装置
1.1任务描述
完成自动门控制装置，包括编写程序和硬件接线图，要求当有人按下开门开关时，门自动打开，然后又能自动关闭。
1.2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电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电动机停止运行。
2）自动门在开门位置停止8秒后。自动门进入关闭过程，关门执行机构KM2启动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4时电动机停止运行。
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K1或K2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，若有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8秒后，再进入关门过程，以保证人员安全通过。

设计题目13 彩灯广告屏的PLC控制
1.1任务描述
彩灯在我们日常生活中随处可见的，无论是美化，亮化工程，还是企业的广告宣传，都借助与彩灯的形势，使得各个城市的夜晚光彩夺目，缤彩纷呈。这些彩灯可以是用霓虹灯管制成各种形状和各种颜色的灯管，也可以是用白炽灯或者日光灯做光源，照亮大幅或巨幅的宣传画彩灯控制可以达到宣染效果，是通过控制全部或者部分彩灯的亮和灭，闪烁的频率，灯的亮度及灯光流的方向来实现。在不太复杂的彩灯控制中，一般可以采用单片机或者各种专用的彩灯控制器来实现，本设计是采用PLC来完成课题设计的。
1.2控制任务和要求
彩灯广告屏，其示意图如（图1）所示：

（图1）彩灯广告屏示意图
彩灯和流水灯的时序图如（图2）所示：

（图2）彩灯和流水灯的时序图

对彩灯控制器的要求如下：
① 广告屏中间部分有8根彩灯管，从左到右排列，编号1-8。系统启动以后，
灯管点亮的顺序依次为：1-2-3-4-5-6-7-8号，时间间隔为1秒，8根彩灯管全亮后，持续10秒，然后按照8-7-6-5-4-3-2-1号的顺序依次熄灭，时间间隔为1秒。灯管全熄灭后等待2秒，在从8号灯管开始，按照8-7-6-5-4-3-2-1号的顺序依次点亮，时间间隔为1秒，灯管全亮后，持续20秒，再按照1-2-3-4-5-6-7-8号的顺序熄灭，时间间隔仍为1秒，灯管全熄灭后等待2秒，再重新开始上述的过程的循环。
② 广告屏四周安装有24只流水灯，4只一组，共分成6组即（Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ
-Ⅵ）。统启动以后，按照从Ⅰ-Ⅵ顺序，间隔为1秒点亮并循环。18秒后，按照Ⅵ-Ⅰ的顺序，依次点亮并进行循环。再按照Ⅰ-Ⅵ的顺序循环往复，直到系统停止工作。
③ 系统用启动按钮和停止按钮操作，并有单步/连续控制
④ 各个彩灯的工作电压均为220VAC。

设计题目14 Plc在运料小车控制系统中应用

1.任务描述
某自动生产线上运料小车的运动如图所示，运料小车由一台三相异步电动机拖动电动机正转，小车右行，电机反转，小车左行。在生产线上有5个编码为1～5的站点供小车停靠，在每一个停靠站安装一个行程开关以监测小车是否到达该站点。对小车的控制除了启动按钮和停止按钮之外，还设有5个呼叫开关（HJ1～HJ5）分别与5个停靠点相对应。

2.设备控制要求
运料小车在自动化生产线上的控制要求如下；
（1）按下启动按钮，系统开始工作，按下停止按钮，系统停止工作；
（2）当小车当前所处停靠站的编码小于呼叫按钮HJ的编码时，小车向右运行，运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止；
（3）当小车当前所处停靠站的编码大于呼叫按钮HJ的编码时，小车向左运行，运行到呼叫按钮HJ所对应的停靠站时停止；
（4）当小车当前所处停靠站的编码等于呼叫按钮HJ的编码时，小车保持不动；
（5）呼叫按钮开关HJI～HJ5应具有互锁功能，先按下者优先。

设计题目15 plc三层货梯控制中的应用
1. 任务描述：
外叫按钮控制方式是电梯的一种较简单的自动控制方式。电梯由安装在各楼层厅口的呼叫按钮进行操纵，其操纵方式为呼叫（召唤）电梯、指令运行方向和停靠楼层。
电梯上、下由一台电机驱动；电机正转，驱动电梯上升；电机反转，驱动电梯下降。每层楼设有呼叫按钮SB1-SB3、呼叫指示灯HL1-HL3和到位行程开关SQ1-SQ3Q。
电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效（简称“不可逆响应” ）。响应呼叫时，呼叫指示灯亮。
2 . 控制要求说明如下表所示：

序号
输 入
输 出
原行楼层
呼叫楼层
运行方向
运行结果
01
1
3
升
上升到3层停
02
2
3
升
上升到3层停
03
3
3
停
呼叫无效
04
1
2
升
上升到2层
05
2
2
停
呼叫无效
06
3
2
降
下降到2层
07
1
1
停
呼叫无效
08
2
1
降
下降到1层
09
3
1
降
下降到1层
10
1
2，3
升
先升到2层后停5秒后再升到3层
11
2
先1后3
降
下降到1层
12
2
先3后1
升
上升到3层停
13
3
2，1
降
先降到2层停5秒后再降到1层停
14
2
1，3
降
下降到1层停，3层呼叫无效
15
任 意
任 意
任 意
各层间运行时间必须小于15秒，否则自动停车
16
任 意
任 意
任 意
到达楼层以后自动开、关门

设计题目16 PLC控制的双恒压供水水泵站
生活都离不开水。但如果水源离用水场所较远，就需要管路的输送。而将水送到较远或较高的地方，管路中是需要一定的水压的，水压高了，才能将水送到远的或较高的楼层。
产生水压的设备是水泵，水泵转动的越快，产生的水压越高。传统的维持管路的水压是建造水塔，水泵开的时候将水打到水塔中，水泵休息时，借助水塔继续供水。水塔中的水位变化相对水塔的高度来说很小，也就是说水塔能维持的供水管路中水压的基本恒定。
但是，建造水塔需要发费财力，水塔还会造成水的二次污染。那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，但是要解决水压随用水量的大小变化的问题。通常的办法是：用量大时，增加水泵的数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出相反的调节。这就是恒压供水的基本思路。这在电机速度调节技术不发达的年代是不可设想的，但今天办到这一点已变得很容易了，交流变频器的诞生为水泵转速平滑联系调节提供了方便。交流变频器是改变交流电源频率的电力电子设备，输入三相工频交流点后，可以输出频率平滑变化的三相交流电。
鉴于社会的需求，设计一个由三台水泵组构成的生活、消防双恒压无塔供水泵站系统。
如图所示（一），市网自来水用高低水位控制器EQ来控制注水阀YV1，自动把水注满储水水池，只要水位低于高水位，则自动往水池注水，但是当水池的水位高于高水位上限时 ，延时一段时间后，由PLC发出信号，关闭注水阀YV1，等到水位低于高水位上限时，过一段时间后，再打开注水阀YV1继续注水（这种情况在处于消防状态时被关闭）。水池的高、低水位信号也直接送给PLC，作为高、低水位的报警。为了保证供水的连续性，水位上下限传感器高低距离较小。生活用水和消防用水共用三台水泵，平时电磁阀YV2处于关闭状态，生活管网处于接通状态，电磁阀YV3处于失电状态，关闭消防管网，三台水泵根据生活用水的多少，按一定的控制逻辑运行，维持生活用水低恒压。当有火灾发生时，电磁阀YV3得电，消防用水管路打开，并同时打开三台水泵供水，管路中的水压为消防用水的高恒压，生活用水管路没有关闭，生活用水的水压由减压阀控制。但是当管路中的水压低于消防用水的高恒压或水池水位已经达到水池低水位下限时，给电磁阀YV2通电，关闭生活用水的管路。火灾结束后，三台水泵改为为生活用水供水。
EQ
市网来水YV1
STH
STL
水池
消防用水YV3
生活用水YV2
减压阀
1#
3#
2#

图（一）、生活消防双恒压供水系统构成
二、 系统的控制要求
对于三台水泵生活/消防双恒压供水系统的基本要求是：
（1）、生活供水时，系统低恒压运行，消防供水时系统高恒压运行。
（2）、三台水泵根据恒压的要求，采取“先开先停”的原则接入和退出。
（3）、在用水量小的情况下（即不是在消防的情况和增开工频泵的情况），如果一台水泵连续运行超过三小时，则要切换到下一台水泵，即系统具有“倒泵功能”，避免某一台水泵工作时间过长。
（4）、三台水泵在启动的时候都要具有软启动的功能。
（5）、要求完善的报警功能。
（6）、对水泵的操作要具有手动的功能，手动只在应急或检修的时候临时使用。

设计题目17 工业污水处理的PLC控制
1、任务描述与控制要求说明
随着经济的发展特别是我国工业的迅速膨胀对工业污水的处理已成为社会普遍关注的问题。为保证工业污水处理过程的安全性、可靠性和生产的连续性提高污水处理厂的自动化水平本课题的任务是运用可编程控制器来控制污水处理过程中污水的流量控制、PH值的调节、温度处理、水位控制。
1.2控制要求说明
控制要求如下
(1)流量控制，由流量计计量流量，并由进水阀调整流量。
1) 当流量计测到水的流速过慢时，其过慢触点(X2)接通，进水阀门开大(Y0有输出)，使水的流速加快。
2) 当流量计检测到水的流速过快时，其过速触点(X0)接通，进水阀门关小(Y1有输出)，使水的流速减慢。
3) 当流量计检测到水的流速适中时，其适中触点(X1)接通，进水阀门不动作(Y0、Y1无输出)。
(2)中和处理，由PH值量计，测量污水的酸碱值，控制加酸阀、进水阀进行中和作业。
1）若为强酸时，PH值量计强酸触点(X12)接通，报警器发出警报(Y4有输出)，加碱阀门打开(Y2有输出)
2) 若为强碱时，PH值量计强碱触点(X7)接通， 报警器发出警报(Y4有输出)，加酸阀门打开(Y3有输出)。
3) 若酸碱适中时，PH值触点(X404)接通，加碱阀的加酸阀门关闭， 报警器不报警。
(3)温度处理，由温度计计量，若水温过高，加水降温。
1）若水温过高，温度计触点(X10)接通，加水阀门打开(Y5有输出)。
2）若水温适中，温度计触点(X6)接通，加水阀门关闭(Y5无输出)。
(4)水位控制，由水位控制器控制处理池水位，并由排水阀门调整水位。
1）若处理池水位过高时，水位控制器触点(X3)接通，排水阀门开大(Y7有输出)。
2）若处理池水位过低，水位控制器触点(X415)断开，排水阀门关小(Y10有输出)。
3）若处理池水位适中，水位控制器触点(X4)接通，排水落石出阀门不动作(Y7、Y10无输出)。
(5)按下起动按钮(X11)，该不处理系统投入运行，在整个运行过程中搅拌器一直搅拌(Y6有输出)。按下停止按钮(X13)，该水处理系统停止工作。

设计题目18 自动打铃控制器

1.1任务描述
目前，学校中的作息时间一般是由自动打铃控制器完成的。尽管这种控制器的功能单一，用单片机或数字电路组成的控制器成本较低，市场上就可买的到自动打铃控制器一般是用单片机或数字电路组成的。但是用PLC同样可以完成自动定时打铃的控制。在本课程设计中，把它作为一个典型的时序控制任务，完成PLC的课程设计实训，还是很有意义。
用PLC组成的自动打铃控制器的系统框图如下图所示：

1.2设计任务和要求
某学校的作息时间表如下表所示：

学校的休息时间表
时间
内容
时间
内容
6：00
起床
13：30
第五节上课铃
6：20
早操
14：20
第五节下课铃
7：50
第一节预备铃
14：30
第六节上课铃
8：00
第一节上课铃
15：20
第六节下课铃
8：50
第一节下课铃
15：30
第七节上课铃
9：00
第二节上课铃
16：20
第七节下课铃
9：50
第二节下课铃
16：30
第八节上课铃
10：10
第三节上课铃
17：20
第八节下课铃
11：00
第三节下课铃
19：00
晚自习开始
11：10
第四节上课铃
21：00
晚自习结束
12：00
第四节下课铃
22：00
熄灯
13：20
第五节预备铃

对自动打铃控制器的要求如下：
①上课铃与下课铃的铃音不同（铃音响的频率不同，上课铃为短音：响0.5秒，停0.5秒；下课铃为长音：响2秒，停1秒），其他的铃音为连续音。
②每次打铃的时间为15秒。
③星期六，星期日不打铃。
④具有时间显示功能，显示器件为LED数码管。显示内容为：分，小时及星期。
⑤具有时间（分，小时，星期）调整的功能。

设计题目19 模压机控制

1、任务描述与控制要求说明
1.1、任务描述
①某模压机的工作过程是通过内部的电子线路来模拟，并且用各个发光二极
管LED来指示其工作情况。
②通过工作方式选择开关Autom或Hand来选择自动运行或手动调整方式。
③工作电压为+24V。选择自动运行或手动调整，就是分别见+24V电压通过Autom或者Hand加到模压机上。
④在自动运行的工作方式下，通过操作启动按钮Start（加+24V电压）或停止按钮Stop（加0V电压），完成对模压机的控制。
⑤在手动调整方式下，有４个操作按钮S1、S2、S3和S4，分别控制相应的阀门Y1、Y2、Y3和Y4。阀门打开时，相应的红色LED指示灯亮。
⑥模压机的3个气缸（推进器、模压机、弹出器）及喷嘴是由阀门Y1—Y4控制的，通过一列LED指示灯表示气缸的运动过程。
⑦通过紧凑的装配，在气缸运动的终点位置安装的行程开关S8—S13，由模拟器自动地检测并产生+24V信号，并可用于进一步的处理。这些终点位置用LED指示。
⑧用按钮B1模拟光电传感器，只要不按B1，当前的输出为24V。
1.2、对模压机的控制要求
①当工作方式选择开关从手动方式切换到自动方式时，模压过程开始，阀门Y1打开，推进器向前运动。当推进器前进到行程开关S9处时，阀门Y1关闭，在弹簧的作用下，推进器后退。
②当推进器后退到行程开关S8时，阀门Y2打开，模压器向下运动，对工件进行模压操作。当模压器运动到行程开关S11处时，阀门Y2关闭，在弹簧的作用下，模压器返回。
③当模压器返回到行程开关S10处时，阀门Y3打开，弹出器向上运动，将工件推出。
④当弹出器向上运动到行程开关S12处时，阀门Y4打开，喷嘴开始喷吹，将模压好的工件经过光电传感器B1吹到收集箱中。
⑤在喷嘴启动后15S内，按下按钮B1（模拟光电传感器检测到工件经过），阀门Y3、Y4关闭5S，弹出器向下运动，喷嘴关闭。
⑥当弹出器返回到行程开关S13处时，自动开始下一个模压过程。
⑦如果在模压机自动运行期间，将工作方式宣纸开关切换到手动调整工作方式，则程序运行到当前模压过程结束，不启动下一个模压过程。

设计题目20 双门通道控制

1.1 任务描述：
① 某房间要求尽可能地保持无尘，在通道上设置了两道电动门，门 1 和门 2，可通过光电传感器自动完成门的打开和关闭。门 1 和门 2 不能同时打开。双门通道控制的示意图如图 3-28 所示。
② 第 1 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2），是由在通道外的开门者通过按开门按钮 S1 或 S2 打开的，而第 2 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2 ）则是在打开的第 1 道门关闭后自动地打开的（也可以由通道内的人按开门按钮 S3 或 S4 来打开第2 道门）。这两道门都是在门开后，经过 3s 的延时而自动关闭的。
③ 在门关闭期间，如果对应的光电传感器的信号被遮断，则门立即自动打开。如果在门外或者在门内的开门者按对应的开门按钮S1、S2、S3 或 S4 时，立即打开。
④ 出于安全方面的考虑，如果在通道内的某个经过光电传感器时，对应的门已经打开，则通道外的开门者可以不按开门按钮。
⑤ 每道门都安装了两个行程开关S5、S6、S7、S8,用于确定门的打开和关闭是否到位。在通道外的开门按钮 S1、S2 旁，安装了相应的 LED 指示灯，当按下开门按钮后，LED 指示灯亮，门开后 LED 指示灯灭。

设计题目21 台车的呼车控制
1.设计任务与控制要求
一部电动运输车供8个加工点使用，台车的控制要求如下：
PLC上电后，车停在某个加工点（下车工位）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按扭呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车，台车不动，呼车工位号大于停车工位号时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，当台车运行到呼车工位时自动停车。停车时间为30S供呼车工位使用，其他工位不能呼车。从安全角度出发，停电再来电时，台车不应自行启动。

设计题目22 四节传送带的模拟

1.任务描述与控制要求
有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：
启动时先起动最末一条皮带机，经过1秒延时，再依次起动其它皮带机。
停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。
当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。
当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行1秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，过1秒，M3停，再过1秒，M4停。

设计题目23 自动药片装瓶机控制

1.1任务描述
这是一个将一定数量药片自动连续地装入到药瓶中的控制任务，系统的模拟器 示意图如右图所示。
按下按钮S1、S2或S3，可选择每瓶装入3片、5片或7片，通过指示灯HI、H2或H3表示当前每瓶的装药数量。当选定要装入瓶中的药片的数量后，接通系统开关，电动机M驱动皮带机运转，延时5秒后（或者采用位置检测开关），皮带上的药瓶到达装瓶的位置，皮带机停止运转。
当电磁阀Y打开装有药片的装置后，通过光电传感器B1，对进入药瓶的药片进行计数，当药瓶中的药片达到预先选定的数量后，电磁阀Y关闭，皮带机重新自动启动，使药片装瓶过程自动连续运行。
如果当前的装药过程正在进行时，需要改变药片装入数量（例如7片改为5片），则只有在当前药瓶装满后，从下一个药瓶开始装入改变后的数量。
如果在装药过程中断开系统开关，则在当前药瓶装满后，系统停止运行。

设计题目24 水箱水位控制
1.任务描述
有3个贮水水箱，每个水箱有2个液位传感器，S1，S3，S5（动合触点）用于指示每个水箱的“满”；S2，S4，S6（动断触点）用于指示每个水箱的“空”。S1～S6通过模拟器自动检测并给出信号。3个贮水水箱放水开关S7，S8，S9在PLC外部操作设定，通过人为的方式，按随机的顺序将水箱放空。只要检测刀水箱“空”的信号，系统酒自动地向水箱注水，知道检测刀水箱“满”的信号为止。
电磁阀Y1，Y2，Y3分别是用于3个水箱的注水操作；电磁阀Y4，Y5，Y6分别用于3个水箱的放空操作。
2.控制要求
水箱注水的顺序要与水箱放空的顺序相同，例如水箱放空的顺序是2－1－3，水箱注水的顺序也应当是2－1－3。
每次只能对一个水箱进行注水操作。

设计题目25金属压铸机自动控制系统设计
1.任务描述
压铸机的动作由液压游缸推动，执行元件为电磁阀。其工艺流程如下：
（1）原位：模板在开模确认位置，开模确认限位开关SQ2闭合；洗模嘴上升归位，喷嘴归位限位开关SQ5闭合。
（2）关模：有启动信号按下后，关模电磁阀YV0通电，模板右移。
（3）射出：当模板右移到位，关模确认限位开关SQ3闭合，射出电磁阀YV5通电，射出活塞向左移，将金属射进模内。
（4）冷却：射出活塞自动归位，射出确认限位开关SQ4闭合，冷却水电磁阀YV4通电，利用冷却水成型。
（5）开模：延时5s待工件冷却后，开模电磁阀YV1通电，模板左移，工件自动顶出。
（6）洗模：模板左移到位，开模确认限位开关SQ2闭合，喷嘴下移电磁阀YV2、喷嘴液电磁阀YV3均通电，喷嘴下移并喷洗模液。
（7）复位：喷嘴下移到位，喷嘴下移限位开关SQ6闭合，喷嘴上移电磁阀通电，喷嘴上升回到原位。
2.设计任务及控制要求
要求采用三菱PLC控制系统设计，使压铸机按以下三种操作方式工作：
（1）周期操作:按下启动按钮，压铸一个工件，即经过关模、射出、冷却、开模、洗模、复位一个循环周期后，等待下一次启动信号来，再压铸一个工件。
（2）自动连续操作：按下启动按钮，自动循环作业，连续压铸工件，直至停止按钮按下，才停止作业。
（3）单步操作：按下一个单步操作按钮，实现一步操作

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