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1、第 1 页 共 32 页课题一 花式喷水池的 PLC 控制一、概述一、概述在许多休闲广场、景区或游乐场里，经常看到喷水池按一定的规律喷水或变化式样， 若在夜晚配上各种彩色的灯光显示，更加迷人。如图所示为一花式喷水池，采用 PlC 控制 是比较方便的，在花式喷水时序确定的前提下，可以通过改变时序或者改变控制卉关，就 可改变控制方式，达到显现各种复合状态的要求。在图中，4 为中间喷水管，3 为内环状喷水管，2 为一次外环形状喷水管，1 为外 环形状喷水管。二、设计任务和要求二、设计任务和要求某一喷水池的控制器需满足下列要求：1控制器电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。按下停止按钮，则
2、停 止喷水。工作方式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，喷水池只运行一次循环；在连续位置时，喷水池 运行一直继续下去。3方式选择开关用来选择喷水池的喷水花样，1-4 号喷水管的工作方式选择如下：选择开关在位置“1时。按下启动按钮后，4 号喷水，延时 2s 后，3 号也喷水，延 时 2e 后，2 号接着喷水，再延时 2。 ，1 号喷水，这样，一起喷水 15 s 后停下。若在连续状 态时，将继续循环下去。选择开关在位置“2”时。按下启动按钮后，1 号喷水，延时 2s 后，2 号喷水，延时 2s 后，3 号接着喷水，再延时 2s，4 号喷水，这样，一起喷水 30s 后再
3、停下。若在连续状 态时，将继续循环下去。选择开关在位置“3”时。按下启动按钮后，1、3 号同时喷水，延时 3 s 后，2、4 号喷水，1、3 号停止喷水；交替运行 5 次后，1-4 号全喷水，30 s 后停止。若在连续状态 时，将继续循环下去。选择开关在位置“4”时。按下启动按钮后，喷水池 1-4 号水管的工作顺序为：1234 接顺序延时 2s 喷水，然后一起喷水 30s，1、2、3 和4 号分别延时 2 e 停 水，再延时 1 s，由 4321 反向顺序按 2s 顺序喷水，一起喷水 30e 后停止。若在连续第 2 页 共 32 页状态时，将继续循环下去。4不论在什么工作方式下，按下停止按钮，
4、喷水池将停止运行。三、设计方案提示三、设计方案提示1I/O 地址输入输入I0.0：启动按钮 I0.1：停止按钮 I0.2：单步连续选择开关 I0.3：选择开关在位置“1” I0.4：选择开关在位置“2” I0.5：选择开关在位置“3” I0.6：选择开关在位置“4” 输出输出Q0.0：喷水池工作指示 Q0.1：1 号喷水电磁阀 Q0.2：2 号喷水电磁阀 Q0.3：3 号喷水电磁阀 Q0.4：4 号喷水电磁阀 2方案提示 可用步进指令或定时指令实现程序控制。 四种方式选择可采用主控指令中并形分支与汇合指令实现。 电机功率为 3KW，AC380V.第 3 页 共 32 页课题二 全自动洗衣机的
5、PLC 控制一、概述一、概述洗衣机的应用现在比较普遍。全自动洗衣机的实物示意图如图所示。全自动洗衣机的洗衣桶(外桶)和脱水桶(内桶)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(甩水)用。内桶的四周有很多小孔，使内外桶的水流相通。 该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使 进水阀打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀打开，将水由外 桶排出到机外。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、 低水位开关分别用来检测高、低水
6、位。启动按钮用来启动洗衣机工作。停止按钮用来实现 手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。电机功率为 2.2KW，AC380V.二、设计任务和要求二、设计任务和要求该全自动洗衣机的要求可以用流程图来表示。PLC 投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。启动时开始进水，水满(即水位到达 高水位)时停止进水并开始正转洗涤。正转洗涤 15 s 后暂停，暂停 3 s 后开始反转洗涤。反 转洗涤 15s 后暂停，暂停 3 s 后，若正、反洗涤未满 3 次，则返回从正转洗涤开始的动作； 若正、反洗涤满 3 次时，则开始排水。排水水位若下降到低位时，开始脱水并继续排水。 脱水 10s 即完
7、成一次从进水到脱水的工作循环过程。若未完成 3 次大循环，则返回从进水 开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了 3 次大循环，则进行洗完报警。报警 10s 结束全部过程，自动停机。 此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、 排第 4 页 共 32 页水、脱水及报警。三、设计方案提示三、设计方案提示1I/O 地址输入 输出I0.0：启动按钮 Q0.0：进水电磁阀I0.l：停止按钮 Q0.1：电动机正转接触器I0.2：排水按钮 Q0.2：电动机反转接触器I0.3：高水位开关 Q0.3：排水电磁阀I0.4：低水位开关 Q0.4：脱水电磁阀Q0.5：报警蜂鸣器2方
8、案提示用基本指令、定时指令和计数指令组合起来设计该控制程序。用步控指令实现该控制。第 5 页 共 32 页课题三 箱体加工专用机床的 PLC 控制一、概述一、概述PLC 使用在某一专用机床控制上是最合适不过了，如图所示为箱体加工专用机床的结 构加工示意图。该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置 夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕，动力头快速回原位，此时再 松开加工件，又开始下一循环。二、设计任务和要求二、设计任务和要求图中，左、右动力头主轴电动机为 22kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机 为 3 kW。动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通
9、断情况如表所示。表 箱体加工机床电磁阀通断情况表左动力头右动力头夹紧装置QV1QV2QV3QV4QV5QV6QV7上、下料-快进+-+-工进+-+-+停留-+快退-+-+专用机床的工作步骤如下：第 6 页 共 32 页1按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。2左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。3到达工件附近，动力头快进转为工进加工。4加工完毕后，左、右动力头暂停 2s 后分别快速退回原位。5夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。以上 1-5 步骤连续工作，实现半自动循环。在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及 电源接通均有信号指示。三、设计方案提示三、设计方案提示1I0 地
10、址 输入 输出 I0.0：启动按钮 Q0.0：工作夹紧指示 I0.l：停止按钮 Q0.1：左动力头快进指示 I0.2：夹紧开关信号 SP Q0.2：右动力头快进指示 I0.3：松开开关信号 SQ7 Q0.3：左动力头快退指示 I0.4：左动力头行程开关 SQl Q0.4：右动力头快退指示 I0.5：左动力头行程开关 SQ3 Q0.5：主轴电动机接触器 I0.6：左动力头行程开关 SQ5 Q0.6：油泵电动机接触器 I0.7：右动力头行程开关 SQ2 Q0.7：电磁阀 QVl I1.0：右动力头行程开关 SQ4 Q1.0：电磁阀 QV2 I1.1：右动力头行程开关 SQ6 Q1.1：电磁阀 QV
11、3 I1.2：半自动自动开关 Q1.2：电磁阀 QV4Q1.3：电磁阀 QV5Q1.4：电磁阀 QV6Q1.5：电磁阀 QV7 2方案提示 本课题的工作流程为顺序控制，可以用步控指令编程实现控制。 可用基本指令、移位指令及定时器指令组合完成该控制。说明：这里的 SQ 即 BG第 7 页 共 32 页课题四 加热反应炉的 PLC 控制一、概述一、概述加热反应炉结构如图所示，反应炉的工艺过程如下：1送料控制 检测下液面 SQ2、炉内温度 ST、炉内压力 SP 是否都小于给定值(整定值均为逻辑量)。若是小于给定值，则开启排气阀 QVl 和进料阀 QV2。 当液位上升到上液面 SQl 时，应关闭排气阀
12、 QVl 和进料阀 QV2。 延时 20s，开启氮气阀 QV3，氮气进人反应炉，炉内压力上升。 当压力上升到给定值时，即 SP=“1”时，关闭氮气阀。 2加热反应控制 交流接触器 KM 带电，接通加热炉发热器 EH 的电源。 当温度升高到给定值时(ST：“1”)，切断加热器电源，交流接触器 KM 失电 o 延时 10min 加热过程结束。 3泄放控制第 8 页 共 32 页打开排气阀，使炉内压力降到预定的最低值(SP：“0”)。打开泄气阀，当炉内溶液降到下液面(SQ2=“0”)时，关闭泄放阀和排气阀。系统恢 复到原始状态，准备进入下一循环。二、设计任务和要求二、设计任务和要求1根据上述加热反应
13、炉加热工艺过程，编制 PLC 控制程序，并画出 I0 电气接口图。2调试程序，模拟运行。三、设计方案提示三、设计方案提示1I0 地址 输入输出 I0.0：启动开关 Q0.0：PLC 运行指示 I0.1：停止开关 Q0.1：排气阀 QVl I0.2：上液面传感器 SQl Q0.2：进料阀 QV2 I0.3：下液面传感器 SQ2 Q0.3：氮气阀 QV3 I0.4：压力传感器 SP Q0.4：泄放阀 QV4 I0.5：温度传感器 ST Q0.5：控制加热装置 EH 的接触器 KM 2方案提示 本题可以用并行分支与汇合程序实现该控制。 可用基本指令、定时器指令组合起来实现控制。说明：这里的 SQ 即
14、 BG第 9 页 共 32 页课题五 包装生产线的 PLC 控制一、概述一、概述包装生产线示意图和控制时序图如图所示，包装物品是放在传送带 1 上，由于放置的 时间是任意的，所以有些包装离得很远，而有的包装靠在一起。传送带 1 的电动机转动一 圈，旋转编码器 E6A 发出一个脉冲，根据一个包装所能产生的脉冲数，并对这些脉冲进行 计数，这样不管包装密集还是分开的，都能精确地求得包装的个数。当光电检测器(SPl)接 通，且旋转编码器 E6A 发出 4 个脉冲，即有一个包装传送到传送带 2。当有 4 个包装物品 传送到传送带 2 时，电动机 M1 正转驱动挡板上升，阻止后面的包装。挡板上升到位时，
15、碰到限位 开关 SQ3，M1 停转，挡板停止上升。电动机 M2 正转，驱动推动器向前，将 4 个包装推 出至传送带 2。当推动器到达前部位置时，前部限位开关 SQ2 接通，M2 反转，驱动推动 器后退，当推动器返回到位时，碰到后部限位开关 SQl，M2 停转，推动器回到初始位置同 时 M1 反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关 SQ4，M1 停转，挡板回到初始位 置。二、设计任务和要求二、设计任务和要求1根据以上工艺要求，实现 PLC 对该装置的控制。 2调试程序，模拟运行。三、设计方案提示三、设计方案提示1IO 地址 输入 输出 I0.0：旋转编码器 E6A Q0.0：电动机 M1 正转升起挡板 Il.0：启动开关 Q0.1：电动机 M1 反转降下挡板 I0.2：光电检测器 SPl Q0.2：电动机 M2 正转向前驱动推动器第 10 页 共 32 页I0.3：推动器后部限位开关 SQl Q0.3：电动机 M2 反转向后驱动推动器 I0.4：推动器前部限位开关 SQ2 I0.5：挡板上部限位开关 SQ3 I0.6：挡板下部限位开关 SQ4 I0.7：停止开关 2方案提示 本课题可用步控指令实现控制。 可用移位指令和基本指令组合
