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1、课题一 花式喷水池的PLC 控制一、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
2、”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
3、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，喷水池将停止运行。三、设计方案提示1I/O 地址输入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“
4、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.课题二 全自动洗衣机的PLC 控制一、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
5、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
6、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、排水、脱水及报警。三、设计方案提示
7、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。课题三 箱体加工专用机床的PLC 控制一、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
8、，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，电磁阀通断情况如表所示。表 箱体加工机床电磁阀通断情况表专用机床的工作步骤如下：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
9、指示。三、设计方案提示1I0 地址输入 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QVlI1.0：右动力头行程开关SQ4 Q1.0：电磁阀QV2I1.1：右动力头行程开关SQ6 Q1.1：电磁阀QV3I1.2：
10、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QV72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课题四 加热反应炉的PLC 控制一、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
11、。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1根据上述加热反应炉加热工艺过程，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1I0 地址输入 输出I0.0：启动开关 Q0.0：PLC
12、运行指示I0.1：停止开关 Q0.1：排气阀QVlI0.2：上液面传感器SQl Q0.2：进料阀QV2I0.3：下液面传感器SQ2 Q0.3：氮气阀QV3I0.4：压力传感器SP Q0.4：泄放阀QV4I0.5：温度传感器ST Q0.5：控制加热装置EH 的接触器KM2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BG课题五 包装生产线的PLC 控制一、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
13、 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，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
14、，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SQ2I0.5：挡板上部限位开关SQ3I0.6：挡板下部限位开关SQ4I0.7：停止开关2方案提示本课题可用步控指令实现控
15、制。可用移位指令和基本指令组合起来实现控制。说明：这里的SQ 即BG课题六 多工步机床的PLC 控制一、概述在机床行业中，多工步 机床由于其工步及动作多、控制较复杂，采用传统的继电器控制时，需要的继电器多，接线复杂，因此，故障多，维修困难，费工费时，不仅加大了修理成本，而且影响了设备的工效。采用PLC 控制可使接线大为简化，不但安装十分方便，而且保证了可靠性，减少了维修量，提高了工效。某厂自行改造的锭脚加工机床是加工棉纺锭子锭脚的一种多工步机床，其锭脚加工工艺比较复杂，零件加工前为实习坯件，整个机械加工过程由七把刀具分别按照七个工步要求依次进行切削，其加工步如表所示。该机床由旧六角车床改造，六角车床的主电路如图所示。加工时，工件由主轴上的
