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1、课题一 自动售货机 PLC 控制系统设计（2 人）1工作要求：1）此售货机可投入5角、1元、5 元硬币。2）所售饮料标价： 可乐2.50 元、橙汁3.00 元、红茶5.50 元、咖啡10.00 元3）当投入的硬币和纸币总价值超过所购饮料的标价时，所有可以购买饮料的指示灯均 亮，作可购买提示。（如：当投入的硬币总价值超过 2.5 元，可乐按钮指示灯亮；当投入的 硬币总价值超过3 元，可乐、橙汁按钮指示灯均亮；当投入的硬币总价值超过10.00 元所有 饮料按钮指示灯都亮）。4）当饮料按钮指示灯亮时，才可按下需要购买饮料的按钮，购买相应饮料（，如：当可 乐按钮指示灯亮时，按可乐按钮，则可乐排出10s
2、后自动停止，此时可乐按钮指示灯闪烁）5）购买饮料后，系统自动计算剩余金额，并根据剩余金额继续提示可购买饮料（指示 灯亮）。6）若投入的硬币和纸币总价值超过所消费的金额时，找余指示灯亮，按下退币按钮， 就可退出多余的钱。7）系统退币箱中只备有5角、1元硬币，退币时系统根据剩余金额首先退出1元硬币， 1 元硬币用完后，所有找余为5 角硬币。自动售货机控制信号说明输入输出X说明Y说明X0退币按钮Y0找余指示灯XI5角硬币识别器Y15角硬币退币机构X21元硬币识别器Y21元硬币退币机构X35元硬币识别器Y3可乐出口X4可乐按钮Y4橙汁出口X5橙汁按钮Y5红茶出口X6红茶按钮Y6咖啡出口X7咖啡按钮Y7
3、可乐按钮指示灯Y10橙汁按钮指示灯Y11红茶按钮指示灯Y12咖啡按钮指示灯课题二 车库车辆出入库管理PLC控制系统设计控制要求：(1) 入库车辆前进时，经过1#传感器一2#传感器后，计数器A加1,后退 时经过2#传感器一1#传感器后，计数器B减1；(计数器B的初始值由 计数器A送来)只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#传感器一 1#传感器后，计数器B减1,后退时经过1#传感器一2#传感器后，计数器A加1；只经过一个传感器 则计数器不动作(3) 车辆入库或出库时，均应有警铃报警(可分别设置)，定时3s钟(4) 仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示(5
4、) 若设仓库容量为 50 辆车，则仓库满时应报警并显示。(6) 若同时有车辆相对入库和出库(即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过 2#传感器)，应避免误计数。左限LS4 LS5右限 右限课题三大、小球分拣传送机PLC控制系统设计大、小球分拣传送机械示意图LSI2. 控制要求：（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降一吸球一上升（至上限）一右行（至右限）一 下降一释放一上升（至上限）一左行返回（至原点）。（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降
5、时，当电磁铁压 着大球时，下限开关LS2断开（=“0” ）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1” ）多操作模式1 ）回初始模式2）手动模式3 ）自动模式：单步 、单周期、和连续课题四全自动洗衣机PLC控制系统设计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
6、 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
7、，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。课题五 抢答器PLC控制系统设计（2人）1设备概况实用抢答器的这一产品是各种竞赛活动中不可缺少的设备，无论是学校、工厂、军队还 是益智性电视节目，都会举办各种各样的智力竞赛，都会用到
8、抢答器。目前市场上已有的各 种各样的智力竞赛抢答器绝大多数是早期设计的，只具有抢答锁定功能的一个电路，以模拟 电路、数字电路或者模拟电路与数字电路相结合的产品，这部分抢答器已相当成熟。现在的 抢答器具有倒计时、定时、自动（或手动）复位、报警（即声响提示，有的以音乐的方式来 体现）、屏幕显示、按键发光等多种功能。但功能越多的电路相对来说就越复杂，且成本偏 高，故障高，显示方式简单（有的甚至没有显示电路），无法判断提前抢按按钮的行为，不便 于电路升级换代。本设计要求就是利用PLC作为核心部件进行逻辑控制及信号的产生，用 PLC本身的优势使竞赛真正达到公正、公平、公开。2控制要求1）抢答器同时供8名
9、选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮SOS7表示。2）设置一个系统清除和抢答控制开关S,该开关由主持人控制。3）抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管 上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直 保持到主持人将系统清除为止。4）抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人 启动开始键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间0.5秒 左右。5）参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选 手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。6）
10、如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器 上显示 00。课题六 加热反应炉PLC控制系统设计一、概述反应炉的工艺过程如下 检测下液面SQ2、炉内温度ST应内压力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。 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K
11、M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。课题七 生产线自动装箱PLC控制系统设计、概述对生产线上某种产品自动按指定数量（如 12 个）装箱，产品装箱前及装箱后都由传送带 传送。生产线自动装箱控制装置示意图如图所示。生产产品由传送带A传送，装入由B传送 的空箱中。每12个产品装入一箱，当传送带A传送了 12个产品装入一箱后，传送带B将 该箱产品移走，并传送下一个空箱到指定位置等待传送带A传送来的产品。二、设计任务
12、和要求用 PLC 控制整个控制装置要达到以下要求：1. 按下控制装置启动按钮后，传送带B先启动运行，拖动空箱前移至指定位置，达到 指定位置后，由SQ2发出信号，使传送带B制动停止。2. 传送带B停车后，传送带A启动运行，产品逐一落人箱内，由传感器检测产品数量， 当累计产品数量达12个时，传送带A制动停车，传送带B启动运行。传送倚B生产线自动装箱控制装置示意图3. 上述过程周而复始地进行，直到按下停止按钮，传送带A和传送带B同时停止。其工 作流程图如图所示。4. 应有必要的信号指示，如电源有电、传送带A工作和传送带B工作等。5. 传送带A和传送带B应有独立点动控制，以便于调试和维修。课题八 包装
13、生产线PLC控制系统设计一、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（SP1）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Ml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, Ml停转，挡板停止上升。电动机M2正转，驱动推动器向
14、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 Ml反转驱动挡板下降，下降到位碰到下部限位开关SQ4, Ml停转，挡板回到初始位置。川川II川II川l|ll川川川川川川!X0(E6A)YO(M1)X6(SQ4)X5(SQ3)Y2(M2)X4(SQ2)X3(SQI)Y3(M2)X2(SP1)Ln !I包装生产线示意图和控制时序图启动亠停止sb6图15.1X1小车行车方向控制示意图课题九小车行车方向PLC控制系统设计1）概述小车运行方向的PLC控制如同数控
15、加工中心 取刀机构的取刀控制，如图15. 13. 1所示。某车间 有6个工作台，小车往返于工作台之间运料。每个 工作台设有一个到位开关（SQ）和一个呼叫按钮 （SB）。具体动作如下：（1）小车初始时应停在6个工作台中任意一 个到位开关位置上。（2）设小车现暂停于m号工作台，（此时SQ. 动作），这时n号工作台呼叫（BP SBn动作）。若：（D mn,小车左行，直至SQ.动作，到位停 车。即当小车所停位置SQ的编号大于呼叫的SB 编号时，小车往左运行至呼叫的SB位置后停止。mVn,小车右行，直至SO.动作，到位停车。即小车所停位置SQ的编号小于呼叫 的SB编号时，小车往右运行至呼叫的SB位置后停止。m=n,小车原地不动。即当小车位置SQ与呼叫SB编号相同时,小车不动作。设计任务1）设计与绘制电气原理图（主电路和控制电路）或 PLC 外部接线图、梯形图和主电路图 选择电器元件（接触器、熔断器、热继电器要有计算过程
