電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計正文

1、課程設(shè)計任務(wù)書一、 課程設(shè)計的目的本課程的任務(wù)是使學(xué)生從實際工程應(yīng)用出發(fā)，在理論和實踐上掌握PLCPLC 的基本組成,工作原理，并通過設(shè)計典型的PLCPLC 控制系統(tǒng)，使學(xué)生對可編程序控器有一個完整的概念，并具有 PLCPLC 控制系統(tǒng)研發(fā)的初步能力。在課程設(shè)計中使學(xué)生掌握可編程序控器的基本組成，工作原理；掌握PLCPLC 編程語言;掌握傳統(tǒng)的電氣控制圖；掌握可編程序控器自動控制系統(tǒng)硬件軟件設(shè)計開發(fā)方法。二、 課程設(shè)計的開展方式本課程為實踐性環(huán)節(jié)，采用教師指導(dǎo)加學(xué)生自己動手設(shè)計的方式，包括以下兩方面：1 1 課程設(shè)計開始前，了解整個課程設(shè)計的目的、任務(wù)、步驟和方法；2 2課程設(shè)計任務(wù)主要由學(xué)生

2、獨立完成，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。三、課程設(shè)計的內(nèi)容及時間安排課程設(shè)計時間為 20132013 年 1212 月 2323 日至 20132013 年 1212 月 2727 日 1 1 周，包括了解設(shè)計任務(wù) 和實際動手設(shè)計及調(diào)試操作。具體內(nèi)容及時間安排如下：工作內(nèi)容時間安排了解設(shè)計任務(wù)，熟悉課題要求天分析課題設(shè)計要求，查閱資料天電氣線路圖設(shè)計，總體框圖1 1 天編制控制程序天程序調(diào)試，整理設(shè)計說明書，設(shè)計圖紙1 1 天提交設(shè)計說明書，圖紙，進行答辯天四、課程設(shè)計的考核辦法考核辦法：根據(jù)平時表現(xiàn)、答辯情況及課程設(shè)計說明書按五級分優(yōu)、良、中、及格、 不及格評定成績。1 1 課程設(shè)計態(tài)度及遵守紀(jì)律情況；2

3、2.查閱資料、閱讀能力情況；3 3.動手操作能力情況；4 4系統(tǒng)需求分析、程序設(shè)計思路；5 5梯形圖（或語句表）編寫情況；6 6課程設(shè)計說明書完成情況。五、課程設(shè)計說明書的主要組成部分1 1課題名稱及控制要求分析；2.2.PLCPLC 的介紹及選型，電氣原理圖；3 3程序（包括注釋） 、框圖、時序圖、 I/OI/O 接線圖等；4 4有關(guān)的說明及調(diào)試小結(jié)等；5 5 課程設(shè)計說明書，不少于 1515 頁；6 6電氣原理圖、系統(tǒng)框圖、 I/OI/O 接線圖共三張 A3A3 圖紙。六、提交格式要求1.1.一律采用 A4A4 書寫或打印 ，左側(cè)裝訂。2.2.封面 （應(yīng)包含： 課程設(shè)計題目、姓名、班級、學(xué)

4、號 ）3.3.要求提交課程設(shè)計的電子文檔和程序。4.4.具體 格式見后面附表。課題一裝卸料小車 PLC 控制設(shè)計（一）設(shè)計原始資料和控制要求小車-向前- 向后 后限位開關(guān)裝卸料小車工作示意圖一輛小車在 A,BA,B 兩點之間運行，在 A,BA,B 兩點各設(shè)一個限位開關(guān)，如圖所示，小車在 A A 點時（后限位開關(guān)受壓動作），操作控制按鈕可使小車向前行至料斗下碰到前限位開關(guān)， 停止，裝料后再返回 A A 地將料卸下。小車要求有 4 4種控制方式。（1 1）手動控制方式，（2 2）單周期運行控制方式，（3 3）雙周期運行控制方式，（4 4）自動循環(huán)運行控制方式。1 1，手動控制方式在手動控制方式下，

5、可用 4 4 個控制按鈕控制小車的向前、向后運行，以及車門的打開 和料斗門的打開。小車的運行由三相異步電動機控制，小車的車門和料斗的車門由電磁鐵控制，當(dāng)電磁 鐵得電時，料斗門或斗門打開，失電時關(guān)閉。（1 1） 手動控制要求1小車向前運行：小車在料斗下面時不能向前運行，小車的車門在打開時不能運行，小車采用點動控制，按下向前運行按鈕，小車向前進，當(dāng)小車行至料斗下時，碰到前限 位開關(guān)時應(yīng)停下來。2小車向后運行：小車在 A A 地點時不能后退，小車的車門在打開時不能運行，小車采用點動控制，料斗門未關(guān)閉時不能運行，按下向后運行按鈕時，小車向后運行至A A 地點時，小車碰到后限位開關(guān)應(yīng)停下來。3料斗門打開

6、控制：小車必須在 B B 點料斗門下時，才能打開料斗門，以避免將料卸在地上。按一下料斗門打開按鈕， 控制料斗門的電磁鐵得電， 電磁鐵失電斗o前限位開關(guān)車門斗門打開，延時 1010 秒種后以保證將料卸在規(guī)定地點。1010 秒種后電磁鐵失電，門關(guān)閉。4車門打開控制： 小車必須在 A A 地點時，才能打開車門, 按一下車門打開按鈕，控制車門的電磁鐵得電，車門打開，延時 車門關(guān)閉。2 2， 單周期運行控制要求小車在 A A 地點，并且在車門關(guān)好的情況下， 按一下向前運行按鈕。 小車就從 A A 地點運 行到 B B 地點停下來，然后料斗門打開裝料 1010 秒鐘，之后小車自動向后行到 A A 地點停止

7、， 車門打開卸料 4 4 秒鐘后，車門關(guān)閉。3 3， 雙周期運行控制要求小車在 A A 地點時，按一下向前運行按鈕，小車將循環(huán)兩次單周期的運行過程。4 4， 自動循環(huán)控制方式要求小車在 A A 地點時，按一下向前運行按鈕， 小車將自動重復(fù)單周期運行過程，斷開運行開關(guān)時，小車將在完成一個循環(huán)之后，結(jié)束運行。在手動控制方式下不能運行，單周期，雙周期和自動運行方式，反之，在單周期，雙 周期和自動運行方式下也不能進行手動控制。本控制采用 FX2NFX2N 型可編程控制器，其輸入輸出端子分配如下：（僅供參考）X0X0 ：運行開關(guān)X1X1：前限位開關(guān)X2X2 ：后限位開關(guān)X3X3：手動方式X4X4 ：自動

8、方式X5X5：單循環(huán)方式X6X6 ：雙循環(huán)方式X7X7：向前運行按鈕X10X10 ：向后運行按鈕X11X11：車門打開按鈕X12X12 ：斗門打開按鈕Y0Y0：向前運行Y1Y1 ：向后運行Y2Y2：斗門電磁鐵Y3Y3 ：車門電磁鐵課題二級運輸皮帶自動裝車控制SQ1 口 SQ2 口L-L-LI（一）設(shè)計原始資料和控制要求多級運輸皮帶控制系統(tǒng)控制過程：1.1.料罐進料放料由電磁閥YVYV1 1和YVYV2 2控制， 當(dāng)料罐中的料位底于下料位監(jiān)測點時，（SQ4=0SQ4=0 進料閥YV1動作，向料罐中進料，當(dāng)料位高于上料位監(jiān)測點時，（SQ3=1SQ3=1）進料閥 YV1YV1 關(guān)閉。2 2當(dāng)裝料小車

9、到達裝車點時，裝車位開關(guān)SQ1=1,SQ1=1,此時黃燈亮，按下起動按鈕 SB1SB1黃燈閃，2 2 秒鐘后，黃燈滅，同時皮帶 3 3 起動。再經(jīng)過 2 2 秒鐘后皮帶 2 2 起動，再過 2 2 秒鐘 后皮帶 1 1 起動。再過 2 2 秒后，放料閥 YV2YV2 動作進行放料。當(dāng)小車裝滿后達到規(guī)定重量時，SQ2SQ2 動作，放料閥 YV2YV2 關(guān)閉（YV2=0YV2=0）。之后每隔 2 2 秒依次停皮帶 1 1、皮帶 2 2 和皮帶 3 3。在皮 帶 1313 全部停止的情況下，綠燈亮，表示可以開車，而在皮帶1313 在運行時，紅燈亮表示不能開車。3 3.停止控制：按下停止按鈕 SB2S

10、B2、放料閥 YV2YV2 關(guān)閥之后每隔 2 2 秒依次停皮帶 1 1、皮帶 2 2 和皮帶 3 3。按下急停按鈕 SBSB3 3放料閥和皮帶同時停止。4 4電路的保護：電路應(yīng)設(shè)總的短路保護，每臺電動機應(yīng)設(shè)短路保護和過載保護，當(dāng) 一臺電動機發(fā)生過載時應(yīng)逆序停止，工作停止過程和按停止按鈕的作用相同?？删幊绦蚩刂破鬏斎胼敵龆俗臃峙淙缦拢▋H供參考）X0X0、起動SB1SB1X5X5、上料位 SQ3SQ3Y3Y3、皮帶2 2 KM2KM2X1X1、停止SB2SB2X6X6、下料位 SQ4SQ4Y4Y4、皮帶3 3 KM3KM3X2X2、急停SB3SB3Y0Y0、進料閥 YV1YV1Y5Y5、黃燈HL1

11、HL1X3X3、車到位SQ1SQ1Y1Y1、放料閥 YV2YV2Y6Y6、紅燈HL2HL2X4X4、車滿載SQ2SQ2Y2Y2、皮帶 1 1 KM1KM1Y7Y7、綠燈HL3HL3皮帶1皮帶2皮帶3小車M1YV2課題三 液料自動混合控制（一）設(shè)計原始資料和控制要求某一液料自動混合裝置如下，用于將3 3 種液體按一定的容積比例進行混合。液料自動混合裝置工作示意圖1.1. 初始狀態(tài)，液罐為空的，電磁閥YV14YV14 電動機 M M 均為失電狀態(tài)，液位傳感器 SQ14SQ14均為不動作狀態(tài)。2.2. 物料自動混合控制。按下起動按鈕 SB1,SB1,電磁閥 YV1YV1 的電，開始注入液料 1 1,

12、當(dāng)液料 1 1 的液位達到液位傳感 器 SQ3SQ3 時，YV1YV1 關(guān)，YV2YV2 閥開，注入液料 2 2，當(dāng)液位達到液位傳感器 SQ2SQ2 時，YV2YV2 閥關(guān)，YV3YV3 閥開，注入液料 3 3，當(dāng)液位達到液位傳感器 SQ1SQ1 時，YV3YV3 閥關(guān)，攪拌電動機 M M 起動，攪拌 2020 秒后停止，放液電磁閥 YV4YV4 動作，當(dāng)液位下降到液位傳感器 SQ4SQ4 以下時，再經(jīng)過 5 5 秒鐘 （放掉剩余液體）后，SQ4SQ4 閥關(guān)閉，之后，自動循環(huán)上述過程。3.3. 停止操作。按下停止按鈕 SB2SB2 當(dāng)完成一個循環(huán)過程，即液灌液體放空后在全部停止。按下急停按鈕

13、SB3SB3 所有輸出立即停止。輸出輸入分配如下（參考） 。X0X0、起動SB1SB1Y0Y0、電動機 KMKMY7Y7、液位3 3 顯示 HL3HL3XIXI、停止SB2SB2Y1Y1、電磁閥 YV1YV1Y10Y10、液位4 4 顯示 HL4HL4X2X2、急停SB3SB3Y2Y2、電磁閥 YV2YV2X3X3、液位 1 1SQ1SQ1Y3Y3、電磁閥 YV3YV3X4X4、液位 2 2SQ2SQ2Y4Y4、電磁閥 YV4YV4X5X5、液位 3 3SQ3SQ3Y5Y5、液位 1 1 顯示HL1HL1X6X6 、液位 4 4SQ4SQ4Y6Y6、液位 2 2 顯示HL2HL2課題四自動洗衣

14、機控制系統(tǒng)波輪式全自動洗衣機的洗衣桶（外桶）和脫水桶（內(nèi)桶）是以同一個中心安裝的。外 桶固定，作為盛水用，內(nèi)桶可以旋轉(zhuǎn)，作為脫水（甩干）用。內(nèi)桶的四周有許多小孔，使 內(nèi)、外桶的水流相通。洗衣機的進水和排水分別有進水電磁閥和排水電磁閥控制。進水時，控制系統(tǒng)使進水 電磁閥打開，將水注入外桶；排水時，使排水電磁閥打開將水由外桶排到機外。洗滌和脫 水由同一臺電機拖動，通過電磁閥離合器來控制，將動力傳給洗滌波輪或甩干桶（內(nèi)桶）C電磁離合器失電，電動機帶動洗滌波輪實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進行洗滌；電磁離合器得電，電動 機帶動內(nèi)桶單向旋轉(zhuǎn)，進行甩干（此時波輪不轉(zhuǎn)）。水位高低分別有高低水位開關(guān)進行檢測。起動按鈕用來起動

15、洗衣機工作。（一）控制要求起動時，首先進水，到高水位時停止進水，開始洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15s15s，暫停 3s3s 后反轉(zhuǎn)洗滌 15s15s，暫停 3s3s 后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù) 3030 次。洗滌結(jié)束后，開始排水，當(dāng)水位下降到低水位時，進行脫水（同時排水），脫水時間為 10s10s。這樣完成依次從進水到脫水的大循 環(huán)過程。蜂鳴器上水位開關(guān)下水位開關(guān)排水閥單相電動機經(jīng)過 3 3 次大循環(huán)后（第 2 2、3 3 次為漂洗），進行洗衣完成報警， 報警 10s10s 后結(jié)束全過程, 自動停機。在洗滌過程中，按下停止按鈕。洗衣機停止工作。在洗衣機停止工作時，按下排水按鈕，洗衣機排水電磁閥得電排水，當(dāng)水位

16、下降到低 水位開關(guān)時，排水電磁閥失電停止排水。I/OI/O 設(shè)備及 I/OI/O 點分配如表所示。I/O設(shè)備及 I/O 點分配如表輸入元件輸入點編號輸岀元件輸出點編號起動按鈕X0進水電磁閥Y0停止按鈕X1電機正轉(zhuǎn)控制Y1排水按鈕X2電機反轉(zhuǎn)控制Y2高水位開關(guān)X3排水電磁閥Y3低水位開關(guān)X4脫水電磁離合器Y4報警蜂鳴器Y5課題五十字路口交通燈的控制1、設(shè)計目的綜合應(yīng)用所學(xué) PLCPLC 知識設(shè)計一個交通燈控制系統(tǒng)； 通過自行編程調(diào)試掌握 PLCPLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計方法。2、任務(wù)描述:某十字路口的東西方向和南北方向分別安裝紅、綠、黃交通信號燈，設(shè)置如下圖所示:圖十字路口交通燈設(shè)置示意圖3控制要求

17、：交通信號燈在白天和夜晚的工作方式不同，由選擇開關(guān)SASA 進行控制。白天工作模式：具體控制要求為：當(dāng) SASA 選在白天位置時，信號燈按照預(yù)先規(guī)定的時序循環(huán)往復(fù)地工作, 具體控制要求見表 1-11-1，控制時序圖見圖表 1-11-1 交通信號燈的具體控制要求東西方向信號燈綠燈亮綠燈閃爍黃燈亮紅燈亮I I iL緑黃紅燈燈燈1 I JI I!信號時間25S25S3S3S2S2S30S30S南北方向信號燈紅燈亮綠燈亮綠燈閃爍黃燈亮信號時間30S30S25S25S3S3S2S2S表中綠燈閃爍的頻率為 1HZ,1HZ,亮 500MS500MS 滅 500MS500MS 循環(huán)。啟動叫南北紅屛_圖 交通信

18、號燈白天工作時的時序圖夜晚工作模式：當(dāng) SASA 選擇夜晚工作模式時， 紅燈和綠燈停止工作，只有黃燈一直閃爍， 閃爍的頻率為 1HZ1HZ（亮 500MS500MS 滅 500MS500MS 循環(huán)）。4程序設(shè)計方案要求：要求用線性化編程和結(jié)構(gòu)化編程兩種編程方法來實現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)化編程中，以某一方向的紅燈和另一方向的綠燈和黃燈為控制對象編制FC1,0B1FC1,0B1中調(diào)用 FC1FC1。并且東西向和南北向燈只能調(diào)用同一個FC1FC1。課題六 其他題目1 1） 電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計；東西綠燈：東西黃燈:東西紅燈:南北綠燈:南北黃燈:J卜2 2） 霓虹燈顯示的 PLCPLC 控制系統(tǒng)。3

19、3） 亦可選擇自己感興趣的題目，但設(shè)計任務(wù)的分量、難度應(yīng)與上述3 3 題相當(dāng)。指導(dǎo)教師：郝萬君20132013 年 1111 月 3030 日設(shè)計題目一：交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計控制要求： 每個路口均設(shè)有 3 3 展燈，綠燈，黃燈和紅燈。其點亮順序為：第一時段：東西向紅燈亮30s30s，南北向綠燈亮 24s24s,然后綠燈間隔閃 3 3 次（共 3s3s），黃燈亮 3s3s。第二時段：南北向紅燈亮20s20s，東西向綠燈亮 16s16s，然后綠燈間隔閃 2 2 次（共 2s2s），黃燈亮 2s2s。上兩時段循環(huán)運行。 當(dāng)有行人要過馬路時，自行按下相應(yīng)人行道的通行按鈕，垂直向綠燈間隔閃爍2s2s 或3s3s （依據(jù)所處方向，南北向則3s3s，東西向則 2s2s ）后，垂直向紅燈亮。與人行道平行的方向上綠燈亮。4s4s 后綠燈閃爍 2s2s 或 3s3s （依據(jù)所處方向，南北向則3s3s，東西向則 2s2s），進入某一時段，恢復(fù)正常運行。設(shè)計題目二：電梯 PLCPLC 控制系統(tǒng)設(shè)計控制要求：1 1）電梯層數(shù) 3 3 層以上，電梯按用戶的設(shè)定要求工作運行。2 2）可以在電梯外或電梯內(nèi)對電梯上升、下降進行控制。3 3）電梯運行狀態(tài)和到達的位置都要有顯示。4 4）其余功能同