1、電器控制與PLC課程設計課題集     1、氣動機械手操作控制裝置一、氣動機械手的控制要求 氣動機械手的動作示意圖如圖1所示，氣動機械手的功能是將工件從A處移送到B處。控制要求為： 1、氣動機械手的升降和左右移行分別由不同的雙線圈電磁閥來實現，電磁閥線圈失電時能保持原來的狀態，必須驅動反向的線圈才能反向運動； 2、上升、下降的電磁閥線圈分別為YV2、YV1；右行、左行的電磁閥線圈為YV3、YV4； 3、機械手的夾鉗由單線圈電磁閥YV5來實現，線圈通電時夾緊工件，線圈斷電時松開工件； 4、機械手的

2、夾鉗的松開、夾緊通過延時1.7S實現； 5、機械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程開關SQ1、SQ2、SQ3、SQ4來實現；二、機械手的的操作功能 機械手的操作面板如圖2所示。機械手能實現手動、回原位、單步、單周期和連續等五種工作方式。1、手動工作方式時，用各按鈕的點動實現相應的動作；2、回原位工作方式時，按下“回原位”按鈕，則機械手自動返回原位；3、單步工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手向前執行一步；4、單周期工作方式時，每按下一次啟動安鈕，機械手只運行一個周期； 5、連續工作方式時，機械手在原位，只要按下啟動安鈕，機械手就會連續循環工作，直到按下停止安

3、鈕； 6、傳送工件時，機械手必須升到最高點才能左右移動，以防止機械手在較低位置運行時碰到其他工件； 7、出現緊急情況，按下緊急停車按鈕時，機械手停止所有的操作。   三、設計要求 1、輸入輸出點分配； 2、畫出PLC的輸入輸出設備的接線圖； 3、完成梯形圖、指令表的程序設計； 4、完成設計說明書  2、十字路口交通信號燈PLC控制系統設計與調試一、控制要求1系統工作受開關控制，起動開關 ON 則系統工作；起動開關 OFF 則系統停止工作。2控制對象有八個：東西方向紅燈兩個 , 南北方向

4、紅燈兩個，東西方向黃燈兩個 , 南北方向黃燈兩個，東西方向綠燈兩個 , 南北方向綠燈兩個，東西方向左轉彎綠燈兩個，南北方向左轉彎綠燈兩個。3控制規律：1）高峰時段按時序圖二（見附圖）運行， 正常時段按時序圖三（見附圖）運行，晚上時段按提示警告方式運行，規律為： 東、南、西、北四個黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅，黃燈閃亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的規律反復循環。2）高峰時段、 正常時段及晚上時段的時序分配按時序圖一運行(見附圖)。 控制變頻調速系統設計與調試一、控制要求：1變頻調速器受 0 10V 輸入電壓控制：0V 輸出頻率為 0HZ，對應同步轉速為 0 r/min；5V 輸出頻

5、率為 50HZ，對應同步轉速為 1500 r/min；10V 輸出頻率為 100HZ，對應同步轉速為 3000 r/min；輸入電壓與輸出頻率按線性關系變化。2要求輸出轉速按下圖（見附圖）函數變化，請編寫梯形圖控制程序，并完成調試。3改變輸出轉速時間變化函數，重復上述過程。二、課題要求：1按題意要求，畫出 PLC 端子接線圖及控制梯形圖。2完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。3. 完成課程設計說明書三、答辯問題： 1 如何利用 D/A1 來輸出五個斜率大于零的鋸齒波 (見附圖)？2 如何利用 D/A1 來輸出六個斜率小于零的鋸齒波 (見附圖)？3.如何利用

6、D/A2 來輸出三個三角波 (見附圖)？4當輸出的函數波形的時間座標改為小時，梯形圖作何改動?5當輸出的函數波形的電壓座標有改動，梯形圖作何改動?4、五層電梯模型 PLC 控制系統設計與調試 一、控制要求：1系統應具備：有司機、無司機、消防三種工作模式。2系統應具備下列幾項控制功能:1）自動響應層樓召喚信號(含上召喚和下召喚)。2）自動響應轎廂服務指令信號。3）自動完成轎廂層樓位置顯示(二進制方式)。4）自動顯示電梯運行方向。5）具有電梯直達功能和反向最遠停站功能。3系統提供的輸入控制信號:AYS 向上行駛按鈕AYX 向下行駛按鈕YSJ 有/無司機選擇開關1YC 一樓行程開關2YC

7、二樓行程開關3YC 三樓行程開關4YC 四樓行程開關5YC 五樓行程開關A1J 一樓指令按鈕A2J 二樓指令按鈕A3J 三樓指令按鈕A4J 四樓指令按鈕A5J 五樓指令按鈕AJ 指令專用開關(直駛)ZXF 置消防開關A1S 一樓上召喚按鈕A2S 二樓上召喚按鈕A2X 二樓下召喚按鈕A3S 三樓上召喚按鈕A3X 三樓下召喚按鈕A4S 四樓上召喚按鈕A4X 四樓下召喚按鈕A5X 五樓下召喚按鈕4系統需要輸出的開關控制信號：KM 開門顯示GM 關門顯示MGB 門關閉顯示DCS 上行顯示DCX 下行顯示S 上行繼電器(控制電動機正轉)X 下行繼電器(控制電動機反轉)YX 運行顯示A LED 七段顯示器

8、 a 段發光二極管B LED 七段顯示器 b 段發光二極管C LED 七段顯示器 c 段發光二極管D LED 七段顯示器 d 段發光二極管E LED 七段顯示器 e 段發光二極管F LED 七段顯示器 f 段發光二極管G LED 七段顯示器 g 段發光二極管1DJA 一樓指令信號登記顯示2DJA 二樓指令信號登記顯示3DJA 三樓指令信號登記顯示4DJA 四樓指令信號登記顯示5DJA 五樓指令信號登記顯示1DAS 一樓上召喚信號登記顯示2DAS 二樓上召喚信號登記顯示2DAX 二樓下召喚信號登記顯示3DAS 三樓上召喚信號登記顯示3DAX 三樓下召喚信號登記顯示4DAS 四樓上召喚信號登記顯示

9、4DAX 四樓下召喚信號登記顯示5DAX 五樓下召喚信號登記顯示二、課題要求：1按題意要求，畫出 PLC 端子接線圖及控制梯形圖。2完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。3. 完成課程設計說明書三、答辯問題：1闡明程序設計思想及工作流程。2當層樓數增加，開關量輸入和輸出的點數將作如何變化 ?3若需要電梯只服務于奇數樓層，梯形圖將作如何變換 ?4若需要電梯只服務于偶數層樓，梯形圖將作如何變換 ?5若需要電梯只服務于四層及以上樓層，梯形圖將作如何變換 ?6若正常運行方式作為方式 A ，上述 3、4、5 題運行方式作為 方式 B 、方式 C 、方式 D , 如何采用

10、兩個輸入開關來任選其中一個作為當前運行方式?7電梯控制中清除召喚登記的條件是什么 ?8電梯控制中清除指令登記的條件是什么 ?5、五相十拍步進電動機控制程序的設計與調試一、控制要求：1五相步進電動機有五個繞組: A、B、C、D、E ,正轉順序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB反轉順序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB2用五個開關控制其工作：1 號開關控制其運行 ( 啟 / 停 )。2 號開關控制其低速運行 (轉過一個步距角需 0.5 秒)。3 號開關控制其中速運行 (轉過一個步距角需 0.1 秒)。4 號開關控制其低速運行 (轉過一個步距角需 0.03 秒

11、)。5 號開關控制其轉向 ( ON 為正轉，OFF 為反轉 )。二、課題要求：1按題意要求,畫出 PLC 端子接線圖、控制梯形圖。2完成 PLC 端子接線工作, 并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。3. 完成課程設計說明書三、答辯問題：1如何利用兩個按鈕進行連續調速(上升/下降)。 2試用三相六拍步進電動機實現上述控制要求2。正轉通電順序為：AABBBCCCA反轉通電順序為： ACACBCBAB3設有五臺電動機作順序循環控制,控制時序如下圖所示：10001 為運行控制開關，試設計其梯形圖控制程序。 4. 設有四臺電動機作順序循環控制,控制時序如下圖所示:10001 為運行啟動控制按鈕,

12、10002為停車控制按鈕。采用單相電動機工作，忽略過載保護，要求：當 10001 啟動后，系統開始工作，10002 按下后系統起動，運行三個循環后即自動停止工作，試設計其梯形圖控制程序。6、工業鏟車操作控制一、課題內容： 用PLC對工業鏟車（實物模型）操作進行控制，設鏟車可將貨物鏟起或放下，并能作前進、后退、左轉、右轉的操作，要求動作過程如下：鏟起 向前0.5米 左轉90度后向前0.5米 右轉90度后向前0.5米 右轉90度后后退0.5米 放下。二、課題要求：1根據題意，畫出實物模型與PLC的硬件連接圖，按圖接線，編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。2完成系統調試，實現控制要求。3完成課

13、程設計說明書。三、答辯問題：1為什么PLC具有很強的抗干擾能力？試例舉軟件和硬件方面的措施予以說明。2PLC開關量輸出模塊若按負載使用的電源分類，可有哪幾種輸出模塊？若按輸出的開關器件分類，可有哪幾種輸出方式？7、車輛出入庫管理 一、課題內容：編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序，控制要求如下：1入庫車輛前進時，經過1# 2#傳感器后計數器加1，后退時經過2# 1#傳感器后計數器減1，單經過一個傳感器則計數器不動作。2出庫車輛前進時經過2# 1#傳感器后計數器減1，后退時經過1# 2#傳感器后計數器加1，單經過一個傳感器則計數器不動作。3設計一個由兩位數碼管及相應的輔助

14、元件組成的顯示電路，顯示車庫內車輛的實際數量。變量約定：10001-啟動 10006-1#傳感器10002-停止 10007-2#傳感器10003-清零 00001-倉庫空顯示10004- =“1”入庫操作 10004- =“0”出庫操作 10005- =“1”前進操作10005- =“0”后退操作二、課題要求：1根據題意設計顯示電路圖，并按圖連接。2畫出PLC I/O端口接線圖，并按圖接線。3編制控制程序，并畫出梯形邏輯圖。4完成系統調試，實現控制要求。5. 完成課程設計說明書。三、答辯問題：1 LMODSOFT編程軟件中的定時器指令有兩個輸出端，請說明這兩個輸出端分別實現什么時間控制？2

15、現有LMODSOFT編程軟件中的“DIV”指令，已知：頂部輸入等于“1”，中部輸入等于“0”，頂部節點4x = 40030，中部節點 = 5，底部節點4x = 40040。若要執行除法“17501除以5”，請問被除數應如何存放？結果應如何存放？3 MODICON MICRO PLC 的I/O編址系統對應于四種參考號，請簡述這四種參考號的意義。4 PLC中的“軟繼電器”與實際繼電器相比，有哪些特點？5 PLC的掃描周期包括哪些時間？其長短主要受哪些因素影響？8、自動門控制裝置一、課題內容：1自動門控制裝置的硬件組成：自動門控制裝置由門內光電探測開關K1、門外光電探測開關K2、開門到位限位開關K3

16、、關門到限位開關K4、開門執行機構KM1（使直流電動機正轉）、關門執行機構KM2（使直流電動機反轉）等部件組成。2控制要求：1）當有人由內到外或由外到內通過光電檢測開關K1或K2時，開門執行機構KM1動作，電動機正轉，到達開門限位開關K3位置時，電機停止運行。2）自動門在開門位置停留8秒后，自動進入關門過程，關門執行機構KM2被起動，電動機反轉，當門移動到關門限位開關K4位置時，電機停止運行。3）在關門過程中，當有人員由外到內或由內到外通過光電檢測開關K2或K1時，應立即停止關門，并自動進入開門程序。4）在門打開后的8秒等待時間內，若有人員由外至內或由內至外通過光電檢測開關K2或K1時，必須重

17、新開始等待8秒后，再自動進入關門過程，以保證人員安全通過。二、課題要求：1 按題意要求，畫出PLC端子接線圖、控制梯形圖。2 完成PLC端子接線工作，并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。3. 完成課程設計說明書。三、答辯問題：1若開門等待時間改為10秒，梯形圖作何改動？2如光電檢測開關改為有光斷開、無光導通，則梯形圖作何修改？3試分析開門與關門為何不能同時動作？假如開、關門時同時動作會出現什么現象？4為防止開、關門同時動作，試在電路中設計一個保護環節。5可編程序控制器的控制程序為串行工作方式，繼電接觸器控制線路為并行工作方式，相比之下，可編程序控制器的控制結果有什么特殊性？9、三相六拍步

18、進電動機控制程序的設計與調試一、 課題內容：用PLC控制三相六拍步進電機，其控制要求如下：1 三相步進電動機有三個繞組：A、B、C，正轉通電順序為：AABBBCCCAA反轉通電順序為：ACACBCBABA2 要求能實現正、反轉控制，而且正、反轉切換無須經過停車步驟。3 具有兩種轉速：1號開關合上，則轉過一個步距角需0.5秒。2號開關合上，則轉過一個步距角需0.05秒。二、 課題要求：1 按題意要求，畫出PLC端子接線圖、控制梯形圖。2 完成PLC端子接線工作，并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。3. 完成課程設計說明書。三、答辯問題：1若步進電機作單三拍運行（ABCA · &#

19、183; · · · · ），梯形圖將作如何改動？2若步進電機作雙三拍運行（ABBCCAAB · · · · · · ），梯形圖將作如何改動？3若要求步進電機轉動100個步距角后自動停止運行，梯形圖作如何改動？4設置按鈕K1，每按一次K1，轉速增加一檔（即轉動一個步距角所需時間減少0.01秒），梯形圖作如何改動？5設置按鈕K2，每按一次K2，轉速減少一檔（即轉動一個步距角所需時間增加0.01秒），梯形圖作如何改動？10、鋸齒波發生器一、 課題內容：要求利用PLC模擬量通道2輸出十個鋸齒波電壓，波

20、形如下圖所示：二、 課題要求：按題意要求完成軟硬件設計，并完成調試，用示波器或電壓表演示鋸齒波輸出過程。三、答辯問題：1試設計八分頻控制梯形圖，輸入變量為按鈕（10001），輸出變量為指示燈（00001），要求：FSC=FSR/8。2如何利用D/A1來輸出五個斜率小于零的鋸齒波（如附圖）？3當輸出的鋸齒波周期發生改變，梯形圖作如何改動？4當輸出的鋸齒波幅值發生改變，梯形圖作如何改動？5 如何利用D/A2來輸出三個三角波（如附圖）？11、十字路口交通信號燈PLC控制系統設計與調試一、課題內容：用PLC控制十字路口交通信號燈，其要求如下：1 控制要求：系統工作受開關控制，啟動開關“ON”則系統開始

21、工作，啟動開關“OFF”則系統停止工作，所有燈關閉。若因故障使東南西北的綠燈同時亮，系統能自動報警并自動關閉所有紅、綠燈，轉入提示警告方式（參見“控制規律” ）。2 控制對象：東西方向紅燈兩個， 南北方向紅燈兩個， 東西方向左轉彎綠燈兩個，東西方向黃燈兩個， 南北方向黃燈兩個， 南北方向左轉彎綠燈兩個，東西方向綠燈兩個， 南北方向綠燈兩個， 報警燈一個。3 控制規律：1） 系統24小時循環運行，工作規律按時序圖運行（見附圖）。綠燈閃爍時按0.5秒間隔運行。2） 提示警告方式運行時，控制規律為：東、南、西、北四個方向黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅。黃燈閃亮按亮0.4秒，暗0.6秒的規律反復循環。二

22、、課題要求：1 按題意要求，畫出PLC端子接線圖、梯形圖控制程序。2 完成PLC端子接線工作，并利用編程器輸入梯形圖控制程序，完成調試。三、答辯問題：1 講述程序設計思路、程序框圖及工作流程。2 若需將黃燈閃亮規律由亮0.4秒、暗0.6秒改為亮0.5秒、暗0.5秒，程序將如何改動？3 如果要求：當系統故障使東南西北綠燈同時亮時，系統除自動報警外，自動關閉全部信號燈，梯形圖應如何修改？4 若增加一個開關K2，當K2合上時，轉入晚間工作方式，即提示警告方式，梯形圖將作何改動？12、全自動洗衣機PLC控制一、 課題內容：全自動洗衣機運行框圖及梯形圖控制程序的編制，并畫出硬件接線圖。二、控制要求：（1

23、） 按下啟動按扭及水位選擇開關，開始進水直到高（中、 低）水 位，關水（2）2秒后開始洗滌（3）洗滌時，正轉30秒，停2秒，然后反轉30秒，停2秒（4） 如此循環5次，總共320秒后開始排水，排空后脫水30秒（5） 開始清洗，重復（1）（4），清洗兩遍（6） 清洗完成，報警3秒并自動停機（7） 若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計數）輸入點： 輸出點：啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機 00001停止 10002 手動排水 10010 進水閥 00002高水位 10003 手動脫水 10011 正轉及脫水 00003中水位 10004 反轉 00004低水位 1