电气控制与PLC课程设计任务

一、设计目的和任务

1、设计目的

综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。

2、设计任务

熟悉工艺流程及生产设备的工作原理；根据控制要求，画出硬件电路图、PLC接线图及控制梯形图；利用编程软件编制程序，可先在计算机上进行仿真，然后在实验室完成调试；完成课程设计说明书。

二、设计题目

1、停车场车位控制

2、病床呼叫系统

3、自动双层停车场控制设计

4、机械手臂搬运加工流程控制

5、十人投票机设计

6、电子计算器设计

7、两部抽水机控制系统设计

8、三相感应电动机定时正逆转

9、绕线转子电动机正逆转控制程序设计

10、台车呼叫控制

11、摇臂钻床控制器

12、自动喷泉的PLC控制

13、三层电梯的PLC控制

14、装瓶流水线的PLC控制

15、自动旋转检测的PLC控制

16、步进电机的PLC控制

17、电镀生产线的PLC控制

18、全自动洗衣机的PLC控制

19、多种液体自动混合装置的PLC控制

20、十字路口交通灯控制系统设计

21、自动门控制装置

22、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

23、工业铲车操作控制

24、三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试

25、双料斗皮带传输机控制

26、隧道内汽车双向行驶控制

27、自动售货机的控制

28、三种故障标准报警电路控制

29、化工反应炉控制

30、简单霓虹灯（礼花之光）控制设计

31、自动药片装瓶机控制

32、水箱水位控制

33、双门通道控制

34、自动打铃控制器

35、彩灯广告屏的PLC控制

36、游乐机的PLC控制

37、包装生产线的PLC控制

38、加热反应炉的PLC控制

39、抽水泵的PLC控制

40、饮料罐装生产流水线的PLC控制

41、汽车自动清洗装置PLC控制

42、PLC在温度监测与控制系统中的应用

43、PLC 控制机械滑台

44、PLC 控制运料小车

45、测量仪器工况监视

46、输煤机组控制系统

47、机械手控制系统设计

48、抢答器PLC控制系统设计

49、PLC在大小球分拣设备中的应用

50、物业供水系统水泵控制

51、气压式冲孔加工机控制系统

52、卧式车床电气控制系统设计

课题具体要求见附录。

附录：设计课题具体要求

1、停车场车位控制

    假设有一停车场共有16个车位。在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目，在出口处装设一传感器，用来检测车辆出去的数目。尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位。车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。可从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。

2、病床呼叫系统

1)共有3个病房，每间病房4个床位。每一病床床头均有紧急呼叫按钮及重置按钮，以利病人不适时紧急呼叫。

2)设每一层楼有一护士站，每一护士站均有该层楼病人紧急呼叫与处理完毕的重置按钮。

3)每一病床床头均有一紧急指示灯，一旦病人按下紧急呼叫按钮且未在5s内按下重置按钮时，该病床床头紧急指示灯动作且病房门口紧急指示灯闪烁，同时同楼层的护士站显示病房紧急呼叫并闪烁指示灯。

4)在护士站的病房紧急呼叫中心，每一病房都有编号，用指示灯显示哪一病房先按下病人紧急呼叫按钮，并要具有优先级判别的能力。

5)一旦护士看见护士站紧急呼叫闪烁灯后，须先按下护士处理按钮以取消闪烁情况，再依病房紧急呼叫顺序处理病房紧急事故，若事故处理妥当后，病房紧急闪烁指示灯和病床上的紧急指示灯方可被重置。

3、自动双层停车场控制设计

双层自动停车场配置如图所示，上下层共可停5辆车。

    本停车场设计的规则为1、2、3车位只能上下移动，不能左右移动，4、5车位只可左右移动不可上下移动。下排车位只需直接将车子开出即可。如要呼叫上排车子，只要按下1至3的按钮，再按下“叫车”按钮，则所按车位将降至下层，而下排车位将左右移动，让出位置让上层车位降下。

4、机械手臂搬运加工流程控制

1）如图所示，有两部机械对工作物进行加工，对象由输送带A送到加工位置，然后由机械手臂将加工物送至工作台1的位置进行第一步骤加工。当第一步骤加工完成后，机械手臂将工作物夹起再送至工作台2进行第二步骤加工；当第二步骤加工完成后，机械手臂将工作物放到输送带B送走，然后由7段数码管显示加工完成的数量。

2）假设使用气压机械手臂，一开始手臂先下降，碰到下限开关开始做夹起动作，然后开始上升碰到上限开关后，手臂开始往右，当碰到第一工作站的极限开关时，机械手臂下降将工作物放置工作台l然后上升等待机械对工作物加工；当工作物第一加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置工作台2上进行第二加工步骤。

3）当第二加工步骤完成时，机械手臂再依进行下降一夹住一上升一往右一下降一释放等流程，将工件放置输送带B送出，并由7段数码管显示出加工完成的数次。

5、十人投票机设计

计票开关断开时，不执行投票计算。计票开关闭合后，可按下投票按钮进行投票，投票需在5s内完成。5s后立即显示投票结果，三个显示灯分别表示不通过(即反对人数较多)、同票(即赞成与反对人数相等)、通过(即赞成人数较多)。当投票结果显示后，就不再接受任何信息，即使再次投票显示灯仍不会改变其结果。按下复位按钮后，所有的显示灯熄灭，此时可再次进行投票。

6、电子计算器设计

由按键输入的数值显示在7段数码管上，但只限4位数。按加、减、乘、除键时，第一次输入的值被存放在缓冲区中，当做被加、减、乘、除数，且加、减、乘、除相对的运算指示灯会亮。接着输入一个数，之后若是按下“=”键，则此加、减、乘、除数被存放于另一个缓冲区中，与刚才输入的数做运算，且相对应的运算指示灯熄灭。将运算结果显示在7段数码管上。

7、两部抽水机控制系统设计

系统设有起动按钮、停止按钮和报警复位按钮。指示部分设有电源指示灯、运行指示灯和报警灯。按住起动按钮，1号抽水机运转，放开按钮时1号抽水机停止。再次按起动按钮时，换2号抽水机运转，放开时2号抽水机停止。第三次按住起动按钮时，又换回1号抽水机运转。如此两部抽水机循环交替。运转中如果按下停止按钮，则两部抽水机均停止。

运转中任一热继电器动作，则相对应报警灯亮，蜂鸣器断续响10秒后停止 (0.5s／ON，0.5s／OFF)，热继电器动作同时该抽水机停止。立即换上另一部抽水机运转，直到起动按钮放开后才停止。热继电器未复位前，以单机运转，每按、放起动按钮一次，则该抽水机运转、停止动作一次。两只热继电器均动作时，抽水机均停止，两个报警灯均亮，蜂鸣器断续响(0.5s／ON，0.5s／OFF)，直到按复位按钮时蜂鸣器才停响。热继电器复位后，报警灯熄灭，恢复正常操作状态。

8、三相感应电动机定时正逆转

系统有手动和自动两种模式。

手动模式：按正向起动按钮，电动机正转Y型起动，10s后切换成△型运转。按反向起动按钮，电动机反转Y型起动，10s后切换成△型运转。正转或反转启动中或运转中，按停止按钮，电动机停止动作。

自动模式：按正向起动按钮时先以正转Y型起动，经10s后换成△型运转，再经15s 后停止运转，再经10s后换为反向Y型起动，再经10s后转为反转△型运转，再隔15s后停止运转，再隔10s为正转Y型起动，依此循环不断，直到按停止按钮时才停止动作。按反向起动按钮时先以反转Y型起动，经10s后换成△型运转，再经15s 后停止运转，再经10s后换为正向Y型起动，再经10s后转为正转△型运转，再隔15s后停止运转，再隔10s为反转Y型起动，依此循环不断，直到按停止按钮时才停止动作。

两种模式及每个运行过程均有相应的指示。（起动时灯闪烁，运行时灯常亮）

9、绕线转子电动机正逆转控制程序设计

按正向起动按钮，电动机正转全电阻启动，10s后换成部分电阻启动，再经10秒后正向运转。按反向起动按钮，电动机反转全电阻启动，10s后换成部分电阻启动，再经10秒后反向运转。正转或反转在启动中或运转中，按停止按钮电动机立即停止运转。

运转时断电，如果在5s内恢复供电，电动机维持断电前的运转方向，继续运转；运转时断电，如果在5s后恢复供电，须按起动按钮重新启动电机。

热继电器动作时，电动机停止运转，蜂鸣器响。热继电器复位后，蜂鸣器停响，恢复正常操作状态。

每个运行过程均有相应的指示（闪烁或亮）。

10、台车呼叫控制

一部电动运输车供8个加工点使用。台车的控制要求如下：

PLC上电后，车停在某个工位，若无用车呼叫(下称呼车)时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。某工作人员按本工位的呼车按钮呼车时，各工位的指示灯均灭，此时别的工位呼车无效。如停车位呼车时，台车不动，呼车工位号大于停车位时，台车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，台车自动向低位行驶，当台车到呼车工位时自动停车。停车时间为30s供呼车工位使用，其他工位不能呼车。从安全角度出发，停电再来电时，台车不会自行启动。

11、摇臂钻床控制器

针对Z3040型摇臂钻床，在熟悉其结构和控制要求的基础上，设计PLC控制系统。摇臂上升和下降过程点动控制，上升下降和摇臂放松夹紧之间自动配合，设有上下限位保护。

12、自动喷泉的PLC控制

设计某广场的花式喷泉控制，喷头的数量及布置自行设置。控制要求如下：

按下启动按钮，喷泉控制装置开始工作；按下停止按钮，喷泉控制装置停止工作。喷泉的工作方式由花样选择开关和单步/连续开关决定。当单步/连续开关在单步位置时，喷泉只能按照花样选择开关设定的方式，运行一个循环。花样选择开关用于选择喷泉的喷水花样，实现四种以上的自动喷水花样。

13、三层电梯的PLC控制

电梯根据轿厢内外的召唤按钮，实现上下行的顺序控制、自动平层、自动开关门等功能，在轿厢运行途中，如果有多个呼叫，则优先响应与当前运行方向相同的就近楼层，对反方向的呼叫进行记忆，待轿厢返回时就近停车。对电梯的运行状态和所在楼层有相应指示。系统设有必要的安全保护措施，如关门时防夹人等。

14、装瓶流水线的PLC控制

装瓶流水线有选瓶、装瓶、盖盖、贴签、传送、成品入库生产线操作工序，并有启动/停止、移位、复位按钮进行操作，实现手动，自动等不同的装瓶流水线工序控制。

15、自动旋转检测的PLC控制

本系统由“直流电机、电感式传感器、继电器、指示灯、按钮、接线端子”等组成，采用PLC可编程进行控制，实现对电机的旋转检测、站号控制、脉冲检测、转速控制、转向控制、定位控制等功能。 

16、步进电机的PLC控制

步进电机为二相混合式，供电电压24VDC，功率30 W，电流1.7A（或1.2A），转矩0.35NM ，步矩角1.8°/0.9°，并配有细分驱动器，实现细分运行，减少振荡。

设计出PLC的控制程序，实现速度、方向、定位、细分等控制功能。

17、电镀生产线的PLC控制

电镀生产线采用专用行车，行车架上装有可升降的吊钩。行车和吊钩各由一个电动机拖动。行车的进退和吊钩的升降均由相应的限位开关定位。假定该生产线有三个槽位。工艺要求：工件放入镀槽中，电镀280s后提起，停放28s，让镀夜从工件上流回镀槽，然后放入回收液槽中浸30s，提起后停15s，接着放入清水槽中清洗30s。最后提起停15s后，行车返回原位，电镀一个工件的全过程结束。系统有自动和手动两种操作模式。

18、全自动洗衣机的PLC控制

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的正、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。

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洗涤。正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。反转洗涤15s后暂停，暂停3s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；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

19、多种液体自动混合装置的PLC控制

设计一个三种液体混合装置控制系统，由液面传感器SL1、SL2、SL3，液体A、B、C阀门与混合液阀门（电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4），搅匀电机M，加热器H，温度传感器T组成。实现三种液体的混合，搅匀，加热等功能。

打开“启动”开关，装置投入运行时。首先液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开10秒将容器放空后关闭。然后液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL3时，SL3接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。液面到达SL1时，关闭液体C阀门。

搅匀电机开始搅匀、加热器开始加热。当混合液体在6秒内达到设定温度，加热器停止加热，搅匀电机工作6秒后停止搅动；当混合液体加热6秒后还没有达到设定温度，加热器继续加热，当混合液达到设定的温度时，加热器停止加热，搅匀电机停止工作。

搅匀结束以后，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过2秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。

关闭“启动”开关，在当前的混合液处理完毕后，停止操作。

20、十字路口交通灯控制系统设计

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作。要求有直行灯和左转灯的控制，有倒计时显示功能。通行时间自行设定。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式。扩展功能：分高峰时段、正常时段和夜间时段实现不同的控制。

21、自动门控制装置

当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关时，自动开门。自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程。在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。在门打开后的8秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

22、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试

五相步进电动机有五个绕组：A、B、C、D、E

正转顺序：ABC→BC→BCD→CD→CDE→ DE→DEA→EA →EAB→AB

反转顺序：ABC←BC←BCD←CD←CDE← DE←DEA←EA ←EAB←AB

用五个开关控制其工作： 

1号开关控制其运行（启/停）。2号开关控制其低速运行（转过一个步距角需0.5S）。3号开关控制其中速运行（转过一个步距角需0.1S）。4号开关控制其高速运行（转过一个步距角需0.03S）。5号开关控制其转向（ON为正转，OFF为反转）

备注：调试时，一定要使时间大一些。0.03秒太小了。会使继电器输出类型的PLC损坏。

23、工业铲车操作控制

用PLC对一工业铲车操作进行控制，设铲车可将货物铲起或放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：铲起→向前0.5米→左转90度后向前0.5米→右转90度后向前0.5米→右转90度后后退0.5米→放下。

24、三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试

用pLc控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：

三相步进电动机有三个绕组：A， B， C

正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A

反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A

要求能实现正、反转控制，而目正、反转切换无须经过停车步骤。具有两种转速：1号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。

25、双料斗皮带传输机控制

如图所示为双料斗皮带运输机传输系统示意图。由3个电动机分别控制3个皮带传输机。

（1）工作方式。根据配料比例的要求，B卸料底门间断工作。启动后，B卸料门打开5s，关闭5s，间断工作。A卸料底门和三个电动机为不间断工作，通过外部开关可以选择设置B卸料底门的间断工作时间分别为5s、10s、15s。

（2）启动操作方式。该设备遵循下面的顺序启动：M3首先工作，延时5 s后，M1和M2投入工作；再延时5s，A和B开始工作。

（3）停止操作方式。该设备遵循下面的顺序停止：首先A和B停止工作，延时5s后，M1和M2停止工作，再延时5s，M3停止工作。

（4）故障停车方式

①若A或B出现故障，A、B立即关闭，延时5s，M1、M2停止运行，再延时5s，M3停止运行。

②若M1或M2出现故障，A、B和M1、M2立即停止工作，M3延时5s后停止工作。

③若M3出现故障，A、B、M1、M2、M3立即停止工作。

26、隧道内汽车双向行驶控制

某地下隧道仅能通过一辆汽车，隧道的南道口简称A口，北道口简称B口。车辆的行驶速度严格规定为每小时25～39km，全程时间为45～56s，设计时留有约12s的裕量。如图所示为该隧道各信号灯的工作时序图。

（1）无人值班指挥，能控制自动错开双向行车的时序。

（2）系统上电后，自动进入初始状态，A口红灯（Y1）和B口红灯（Y3）同时点亮，5s后熄灭。

（3）启动后，当两道口均无进车时，按图（a）所示的时序图执行红绿灯控制；当A口有进车时，按图（b）所示的时序图执行红绿灯控制；当B口有进车时，按图（c）所示的时序图执行红绿灯控制。

（4）如此周而复始，一直循环运行下去。

27、自动售货机的控制

某台自动售货机可以销售汽水、咖啡、纯净水、口香糖。具有硬币识别、币值累加、自动售货、自动找钱等功能。此售货机可以接受的硬币为0.1元、0.5元和1元。汽水的价格为1.2元，咖啡的价格为1.5元，纯净水的价格为1元，口香糖的价格为0.5元。设计满足要求的控制程序。

基本功能：（1）当硬币的总价值超过1.2元时，汽水指示灯点亮，当硬币的总价值超过1.5元时，汽水喝咖啡的指示灯亮。（2）当汽水指示灯点亮时，购物者按“汽水”按钮，汽水从售货口自动售出，汽水指示灯闪烁（周期为1s）。（3）当咖啡指示灯点亮时，购物者按下“咖啡”按钮，自动售出咖啡，咖啡指示灯闪烁（周期为1s）。（4）输出纯净水和口香糖的过程与（2）和（3）的描述相同。

控制要求：（1）如果售货机出现故障，或顾客投入硬币后又不想买了，可以按下复位按钮，则售货机自动退回顾客投入的硬币，但只能在顾客未按下去商品按钮之前，此操作才有效。（2）销售数量和销售金额的累计。（3）售货机具有报警提示功能，如售货机内需加货时报警，售货机内无此货时报警的同时，还可以自动锁住选货的按钮并退出硬币。

28、三种故障标准报警电路控制

报警是电气自动控制中不可缺少的重要环节，标准的报警功能应该是声光报警。当故障发生时，报警指示灯闪烁，报警电铃或蜂鸣器响。操作人员知道故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为常亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外还应设置试灯、试铃按钮，用于平时检测报警指示灯和电铃的好坏。

在实际的应用系统中可能出现的故障一般有多种。对报警指示灯来说，一种故障对应于一个指示灯，但一个系统只能有一个电铃。设计一个三种故障标准报警电路，报警具有优先级。

29、化工反应炉控制

某化学反应过程的装置由四个容器组成，容器之间用泵连接，以此来进行化学反应。每个容器都装有检测容器空满的传感器，2#容器还带有加热器和温度传感器，3#容器带有搅拌器。当1#、2#容器中的液体抽入3#容器时，启动搅拌器，3#、4#容器是1#、2#容器体积的两倍，可以由1#、2#容器的液体装满。化学反应过程如下图所示。

30、简单霓虹灯（礼花之光）控制设计

由21个小灯组成的“礼花之光”板，如下图所示。由21个小灯式发光二极管组成4层。最中间一层为L0，第二层由L1~L4组成，第三层由L5~L12（8个组成），最外一层由L13~L20（8个组成）。要求启动X0后按一定规律发光。设置四种以上的点亮模式，可实现单模式显示和多模式自动循环显示。

31、自动药片装瓶机控制

这是一个将一定数量药片自动连续地装入到药瓶中的控制任务。

按下不同的按钮，可选择每瓶装入3片、5片或7片，通过指示灯HI、H2或H3表示当前每瓶的装药数量。当选定要装入瓶中的药片的数量后，接通系统开关，电动机M驱动皮带机运转，延时5秒后（或者采用位置检测开关），皮带上的药瓶到达装瓶的位置，皮带机停止运转。

当电磁阀Y打开装有药片的装置后，通过光电传感器，对进入药瓶的药片进行计数，当药瓶中的药片达到预先选定的数量后，电磁阀Y关闭，皮带机重新自动启动，使药片装瓶过程自动连续运行。

如果当前的装药过程正在进行时，需要改变药片装入数量（例如7片改为5片），则只有在当前药瓶装满后，从下一个药瓶开始装入改变后的数量。

如果在装药过程中断开系统开关，则在当前药瓶装满后，系统停止运行。

32、水箱水位控制

有3个贮水水箱，每个水箱有2个液位传感器，用于指示每个水箱的“满”和“空”。 3个贮水水箱放水开关，通过人为的方式，按随机的顺序将水箱放空。只要检测到水箱“空”的信号，系统就自动地向水箱注水，直到检测到水箱“满”的信号为止。

水箱注水的顺序要与水箱放空的顺序相同，例如水箱放空的顺序是2－1－3，水箱注水的顺序也应当是2－1－3。每次只能对一个水箱进行注水操作。

33、双门通道控制

① 某房间要求尽可能地保持无尘，在通道上设置了两道电动门，门1和门2，可通过光电传感器自动完成门的打开和关闭。门1和门2 不能同时打开。

② 第 1 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2），是由在通道外的开门者通过按开门按钮打开的，而第 2 道门（根据出入方向不同，可能是门 1 或门 2 ）则是在打开的第 1 道门关闭后自动地打开的（也可以由通道内的人按开门按钮来打开第2 道门）。这两道门都是在门开后，经过 3s 的延时而自动关闭的。

③ 在门关闭期间，如果对应的光电传感器的信号被遮断，则门立即自动打开。如果在门外或者在门内的开门者按对应的开门按钮时，立即打开。

④ 出于安全方面的考虑，如果在通道内的某个人经过光电传感器时，对应的门已经打开，则通道外的开门者可以不按开门按钮。

⑤ 每道门都安装了两个行程开关，用于确定门的打开和关闭是否到位。在通道外的开门按钮旁，安装了相应的 LED 指示灯，当按下开门按钮后，LED 指示灯亮，门开后 LED 指示灯灭。

34、自动打铃控制器

某学校的作息时间表如下表所示：

①上课铃与下课铃的铃音不同（铃音响的频率不同，上课铃为短音：响0.5秒，停0.5秒；下课铃为长音：响2秒，停1秒），其他的铃音为连续音。

②每次打铃的时间为15秒。

③星期六，星期日不打铃。

④具有时间显示功能，显示器件为LED数码管。显示内容为：分，小时及星期。

⑤具有时间（分，小时，星期）调整的功能。

35、彩灯广告屏的PLC控制

彩灯广告屏，其示意图如图所示：

对彩灯控制器的要求如下：

①广告屏中间部分有8根彩灯管，从左到右排列，编号1-8。系统启动以后，灯管点亮的顺序依次为：1-2-3-4-5-6-7-8号，时间间隔为1秒，8根彩灯管全亮后，持续10秒，然后按照8-7-6-5-4-3-2-1号的顺序依次熄灭，时间间隔为1秒。灯管全熄灭后等待2秒，在从8号灯管开始，按照8-7-6-5-4-3-2-1号的顺序依次点亮，时间间隔为1秒，灯管全亮后，持续20秒，再按照1-2-3-4-5-6-7-8号的顺序熄灭，时间间隔仍为1秒，灯管全熄灭后等待2秒，再重新开始上述的过程的循环。

②广告屏四周安装有24只流水灯，4只一组，共分成6组即（Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ-Ⅵ）。系统启动以后，按照从Ⅰ-Ⅵ顺序，间隔为1秒点亮并循环。18秒后，按照Ⅵ-Ⅰ的顺序，依次点亮并进行循环。再按照Ⅰ-Ⅵ的顺序循环往复，直到系统停止工作。

③系统用启动按钮和停止按钮操作，并有单步/连续控制。

④各个彩灯的工作电压均为220VAC。

36、游乐机的PLC控制

游乐机的液压系统有三个液压缸，分别控制三组动物的隐身和现身。每组有三只动物。现身后，游戏者击打动物，击中记一分；动物隐身后，击打无效。每轮游戏的时间为300秒，时间一到，游戏经束。在规定时间300秒内得分达到规定值20分，两组彩灯闪烁30秒，之后，开始新一轮游戏；得分未达到规定值，而蜂鸣20秒。之后，开始新一轮游戏。

37、包装生产线的PLC控制

某包装生产线上，包装物品由传送带1随时运来，运送时间不固定，因此包装物品的间隔是不确定的，有的包装距离较远，有的包装则靠在了一起。在传送带1的电动机轴上安装一个旋转编码器E6A，电动机转动1圈，旋转编码器发出1个脉冲。每个包装物品的宽度是4个脉冲，当光电检测器SP1检测到包装物品，且旋转编码器发出4个脉冲时，表示有1个包装物品通过传送带1到传送带2。这样就可以通过对旋转编码器发出的脉冲数的计数，实现对包装物品的准确计数。

控制要求：

①按下启动按钮SB1后，传送带1和传送带2运转，传送包装物品到传送带2。

②当传送带2上有3个物品后，挡板电动机M1正转，驱动挡板上升，阻止后面的包装物品继续运送到传送带2上。

③当挡板上升到位，上限位开关SQ3动作，挡板停止上升，推动器电动机M2正转，将3个包装物品向前推出。

④当推动器到达前限位开关SQ2动作，推动器停止向前，推动器电动机M2反转，驱动推动器后退。

⑤当推动器后退到位时，后限位开关SQ1动作，推动器停止后退，推动器电动机M2停转。此时挡板电动机M1反转，驱动挡板下降。

⑥当挡板下降到位，下限位开关SQ4动作，挡板回到初始位置。

38、加热反应炉的PLC控制

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是否都小于给定植（整定植均为逻辑量）。

若是小于给定值，则开启排气阀YV1和进料阀YV2。

当液位上升到上液面SQ1时，应关闭排气阀YV1和进料阀YV2。

延时20s，开启氮气阀YV3，氮气进入反应炉，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得电，接通加热炉发热器EH的电源。

当温度升高到给定值时，即ST=“1”时，切断加热器电源，交流接触器KM失电。

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，即SP=“0”。

打开泄放阀，当炉内溶液降到下液面时，即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。

39、抽水泵的PLC控制

如图所示用电动机抽水至储水塔。其动作如下：

1）若液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水，并且SQ2检测到水塔未到满水位时，抽水泵电动机运行抽水至水塔。

2）若SQ4检测到蓄水池无水，电动机停止运行，同时水池无水指示灯亮。

3）若SQ3检测到水塔水位低于下限，水塔无水指示灯亮。

4）若SQ2检测到水塔满水位（高于上限），电动机停止运转。

5）发生停电，恢复供电时，抽水泵自动控制系统能继续工作。

40、饮料罐装生产流水线的PLC控制

（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或灌装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作。

（2）当瓶子定位在灌装设备下时，停顿1s，灌装设备开始工作，灌装过程为5s钟，灌装过程应有报警显示，5s后停止并不再显示报警；报警方式为红灯以0.5s间隔闪烁。

（3）以每24瓶为一箱，记录产品箱数。

（4）每隔8小时将记录产品箱数的计数器当前值转存至其他寄存器，然后对计数器自动清零，重新开始计数。

（5）可以手动对计数器清零（复位）。

41、汽车自动清洗装置PLC控制

洗车过程分为泡沫清洗、清水冲洗、风干等步骤。设自动和手动洗车两种模式，手动模式下按下相应按钮，执行相应动作；自动模式下，按下起动按钮，自动完成所有洗车过程。任何时候，按下停止按钮，则停止洗车。

42、PLC在温度监测与控制系统中的应用

将被控系统的温度控制在50～60°C之间，当温度低于50°C或高于60°C时，应能自动进行调整，当调整3分钟后仍不能脱离不正常状态，则应当采用声光报警，以提醒操作人员注意排除故障。

系统设置一个启动按钮来启动控制程序，设置绿、红、黄3个指示灯来指示温度状态。被控温度在要求范围内，绿灯亮，表示系统运行正常。当被控温度超过上限或低于下限时，经调整3分钟后尚不能回到正常范围，则红灯或黄灯亮，并有声音报警。

43、PLC 控制机械滑台

机械滑台上带有主轴动力头，在操作面板上装有起动按钮 SB1、停止按钮SB2（其工作方式见设计要求 2 选定）。工艺流程如下：

１）当工作台在原始位置时，按下循环启动按钮 S01，电磁阀 YV1 得电，工作台快进，同时由接触器 KM1 驱动的动力头电机 M 起动。

２）当工作台快进到达 A 点时，行程开关 SI4 压合，YV1、YV2 得电，工作台由快进切换成工进，进行切削加工。

３）当工作台工进到达 B 点时，SI6 动作，工进结束，YV1、YV2 失电，同时工作台停留 3 秒钟，当时间到，YV3 得电，工作台作横向退刀，同时主轴电机 M 停转。

４）当工作台到达 C 点时，行程开关 SI5 压合，此时 YV3 失电，横退结束，YV4 得电，工作台作纵向退刀。

５）工作台退到 D 点碰到开关 SI2，YV4 失电，纵向退刀结束，YV5 得电，工作台横向进给直到原点，压合开关 SI1 为止，此时 YV5 失电完成一次循环。

44、PLC 控制运料小车

启动按钮 SB1 用来开启运料小车，停止按钮 SB2 用来手动停止运料小车。按 SB1 小车从原点起动， KM1 接触器吸合使小车向前运行直到碰 SQ2 开关停， KM2 接触器吸合使甲料斗装料 5 秒，然后小车继续向前运行直到碰SQ3 开关停，此时 KM3 接触器吸合使乙料斗装料 3 秒，随后 KM4 接触器吸合小车返回原点直到碰 SQ1 开关停止，KM5 接触器吸合使小车卸料 5 秒后完成一次循环。

工作方式：

A．小车设有连续循环与单次循环两种方式； 

B．小车连续循环，按停止按钮 S02 小车完成当前运行环节后，立即返回原点，直到碰 SQ1 开关立即停止；当再按启动按钮 S01 小车重新运行；

C．连续作 3 次循环后自动停止，中途按停止按钮 S02 则小车完成一次循环后才能停止。

45、测量仪器工况监视

某设备安装有三个温度测量点，测量点温度在350C以下为正常。如果3个测量点中的2个在350C以下，黄色信号灯亮，并2Hz的频率闪烁；如果只有一个测量点在350C以下，红色信号灯就以5Hz的频率闪烁；如果所有测量点都在350C以下，则绿色信号灯亮；如果选择手动检修状态，则上述信号灯就熄灭，改以新的红色警告灯闪烁，周期为亮1S，熄灭0.5S。 

46、输煤机组控制系统

输煤机组控制系统示意图如图所示。

输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1～M6和一台磁选料器YA组成。SA1为手动/自动转换开关，SB1和SB2为自动开车/停车按钮，SB3为事故紧急停车按钮，SB4～SB9为6个控制按钮，手动时单机操作使用。HA为开车/停车时讯响器，提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1～HL6为Ml～M6电动机运行指示，HL7为手动运行指示，HL8为紧急停车指示，HL9为系统运行正常指示，HL10为系统故障指示。

输煤机组控制要求：

(1) 手动开车/停车功能：可对输煤机组单台设备调试与维护使用，任何一台单机开车/停车时都有音响提示，保证检修和调试时人身和设备安全。

(2) 自动开车/停车功能：

1) 正常开车  按下自动开车按钮SB1，音响提示5s后，回收电动机M6起动运行并点亮HL6指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机起动运行并点亮HL5指示灯；10s后，提升电动机M4起动运行并点亮HL4指示灯；10s后，破碎电动机M3起动运行并点亮HL3指示灯；10s后，1#送煤电动机M2起动运行并点亮HL2指示灯；10s后，给料器电动机M1和磁选料器YA起动运行并点亮HL1指示灯；10s后，点亮HL9系统正常运行指示灯，输煤机组正常运行。

2) 正常停车  按下自动开车按钮SB2，音响提示5s后，给料器电动机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯，同时，熄灭HL9系统正常运行指示灯；10s后，1#送煤电动机M2停车并熄灭HL2指示灯；10s后，破碎电动机M3停车并熄灭HL3指示灯；10s后，提升电动机M4停车并熄灭HL4指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机停车并熄灭HL5指示灯；10s后，回收电动机M6停车并熄灭HL6指示灯；输煤机组全部正常停车。

3) 过载保护  输煤机组有三相异步电动机M1～M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器，如果电动机、磁选料器在输煤生产中，发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。系统故障指示灯HL10点亮，HA电铃断续报警20s，HL10一直点亮直到事故处理完毕，继续正常开车，恢复生产。

4) 紧急停车  输煤机组正常生产过程中，可能会突发各种事件，因此需要设置紧急停车按钮，实现紧急停车防止事故扩大。紧急停车与正常停车不同，当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SB3时，输煤机组立即全线停车，HA警报声持续10s停止，紧急停车指示灯HL8连续闪亮直到事故处理完毕，回复正常生产。

5) 系统正常运行指示  输煤机组中，拖动电动机M1～M6和磁选料器YA按照程序全部正常起动运行后，HL9指示灯点亮。如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行，则视为故障，系统故障指示灯HL10点亮，输煤机组停车。

47、机械手控制系统设计

系统设置手动和自动两种工作方式，后者又包括自动回原点、单步、单周和连续四种工作方式。

1手动工作方式供维修用，它是用按钮对机械手的每一个动作进行点动控制。

2自动回原点工作方式用于为单步、单周和连续三种工作方式作准备，因为在选择后三种工作方式之前系统必须处于原点状态，如果不满足这一条件，就应该选择回原点工作方式使系统回到原点状态。

3单步工作方式用于系统的调试，它是在原点对应的初始步条件下按一下启动按钮，系统转换到下一步，完成该步任务后自动停止工作并停在该步，再按一下启动按钮，系统再向前走一步。

4单周工作方式用于首次检验，它是机械手在原位时按一下启动按钮，机械手自动执行一个周期的动作后，停止在原位。

5连续工作方式用于正常工作，它是机械手在初始状态下按下启动按钮，机械手从初始步开始一个周期一个周期地周而复始工作。按下停止按钮，并不马上停止工作，而是完成当前周期的剩余工作后停留在初始步。

48、抢答器PLC控制系统设计

1）抢答器同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮表示。

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）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。

49、PLC在大小球分拣设备中的应用

电动机驱动操作杆带动吸盘上下移动，完成取球和放球动作。自动判别大小球，由电动机驱动操作杆左右移动，将大小球送往不同指定位置，从而完成大小球分拣的工作过程。

50、物业供水系统水泵控制

某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。

控制要求：

（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台。

（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。

（3）手动工作时，要求4台水泵可分别操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）。

（4）设置“自动/手动”切换开关（ON——手动，OFF——自动），另设自动运行控制开关（ON——自动运行，OFF——自动运行停止）。

51、气压式冲孔加工机控制系统

如图为气压式冲孔加工机工作示意图。

①工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行。

②工件的补充由传送带（电机M0驱动）送入。

③工件的搬运分合格品及不合格品两种，由测孔部分判断。若测孔机在设定时间内能测孔到底（MS2  ON），则为合格品，否则即为不合格品。

④不合格品在测孔完毕后，由A缸抽离隔离板，让不合格的工件自动掉入废料箱；若为合格品，则在工件到达  搬运点后，由B缸抽离隔离板，让合格的工件自动调入包装箱。

52、卧式车床电气控制系统设计

1）设备概况

车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

2）控制要求

A、主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。三台电机都要有短路保护措施。

B、主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护

C、主电动机要采用降压起动方式起动

D、主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动

E、主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。

F、机床要有照明设施