1、电器控制与 PLC 技术 实践课题集目 录课题 1： 十字路口交通信号灯 PLC 控制系统设计与调试课题 2： PLC 控制变频调速系统设计与调试课题 3： 五层电梯模型 PLC 控制系统设计与调试课题 4： 五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试课题 5： 机械手操作控制装置课题 6： 工业铲车操作控制课题 7： 车辆出入库管理课题 8： 自动门控制装置课题 9： 三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试课题 10：锯齿波发生器课题 11：十字路口交通信号灯 PLC 控制系统设计与调试课题 12：全自动洗衣机 PLC 控制课题 13：四分频电路梯形图设计课题 14：饮料罐装生产流水线的 PLC
2、 控制课题 15：汽车自动清洗装置 PLC 控制课题 16：PLC 在三面铣组合机床控制系统中的应用课题 17：PLC 在车镗专机控制系统中的应用课题 1：十字路口交通信号灯 PLC 控制系统设计与调试 -一、控制要求：1 系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。2控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。3控制规律：1） 高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方
3、式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。2） 高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图) 。二、课题要求：1按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题：1正常时段 6:30 的起始时间改为 5:30，梯形图作如何改动 ?2高峰时段 16:30 的起始时间改为 16:00，梯形图作如何改动？3正常时段东西左转弯绿灯 45 秒的起始时间改为 40 秒，梯形图作如何改动?4高峰时段
4、东西左转弯绿灯 55 秒的起始时间改为 60 秒，梯形图作如何改动?5如何在交通控制灯起动时，校正当时的时钟?课题 2：PLC 控制变频调速系统设计与调试 -一、控制要求：1变频调速器受 0 10V 输入电压控制：0V 输出频率为 0HZ，对应同步转速为 0 r/min；5V 输出频率为 50HZ，对应同步转速为 1500 r/min；10V 输出频率为 100HZ，对应同步转速为 3000 r/min；输入电压与输出频率按线性关系变化。2要求输出转速按下图（见附图）函数变化，请编写梯形图控制程序，并完成调试。3改变输出转速时间变化函数，重复上述过程。二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC
5、端子接线图及控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题： 1 如何利用 D/A1 来输出五个斜率大于零的锯齿波 (见附图 )？ 2 如何利用 D/A1 来输出六个斜率小于零的锯齿波 (见附图 )？ 如何利用 D/A2 来输出三个三角波 (见附图)？ 4当输出的函数波形的时间座标改为小时，梯形图作何改动?5当输出的函数波形的电压座标有改动，梯形图作何改动?课题 3：五层电梯模型 PLC 控制系统设计与调试 -一、控制要求：1系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召
6、唤信号(含上召唤和下召唤 )。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式) 。4）自动显示电梯运行方向。5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3系统提供的输入控制信号:AYS 向上行驶按钮AYX 向下行驶按钮YSJ 有 /无司机选择开关1YC 一楼行程开关2YC 二楼行程开关3YC 三楼行程开关4YC 四楼行程开关5YC 五楼行程开关A1J 一楼指令按钮A2J 二楼指令按钮A3J 三楼指令按钮A4J 四楼指令按钮A5J 五楼指令按钮AJ 指令专用开关(直驶)ZXF 置消防开关A1S 一楼上召唤按钮A2S 二楼上召唤按钮A2X 二楼下召唤按钮A3S 三楼上召唤按钮A
7、3X 三楼下召唤按钮A4S 四楼上召唤按钮A4X 四楼下召唤按钮A5X 五楼下召唤按钮4系统需要输出的开关控制信号：KM 开门显示GM 关门显示MGB 门关闭显示DCS 上行显示DCX 下行显示S 上行继电器(控制电动机正转)X 下行继电器(控制电动机反转)YX 运行显示A LED 七段显示器 a 段发光二极管B LED 七段显示器 b 段发光二极管C LED 七段显示器 c 段发光二极管D LED 七段显示器 d 段发光二极管E LED 七段显示器 e 段发光二极管F LED 七段显示器 f 段发光二极管G LED 七段显示器 g 段发光二极管1DJA 一楼指令信号登记显示2DJA 二楼指令
8、信号登记显示3DJA 三楼指令信号登记显示4DJA 四楼指令信号登记显示5DJA 五楼指令信号登记显示1DAS 一楼上召唤信号登记显示2DAS 二楼上召唤信号登记显示2DAX 二楼下召唤信号登记显示3DAS 三楼上召唤信号登记显示3DAX 三楼下召唤信号登记显示4DAS 四楼上召唤信号登记显示4DAX 四楼下召唤信号登记显示5DAX 五楼下召唤信号登记显示二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题：1阐明程序设计思想及工作流程。2当层楼数增加，开关量输入和输出的
9、点数将作如何变化 ?3若需要电梯只服务于奇数楼层，梯形图将作如何变换 ?4若需要电梯只服务于偶数层楼，梯形图将作如何变换 ?5若需要电梯只服务于四层及以上楼层，梯形图将作如何变换 ?6若正常运行方式作为方式 A ，上述 3、4、5 题运行方式作为 方式 B 、方式 C 、方式 D , 如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?7电梯控制中清除召唤登记的条件是什么 ?8电梯控制中清除指令登记的条件是什么 ?课题 4：五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试 -一、控制要求：1五相步进电动机有五个绕组: A、B、C 、D 、E ,正转顺序: ABCBC BCD CDCDEDEDEA EAE
10、ABAB反转顺序: ABCBC BCD CDCDEDEDEA EAEABAB2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 0.5 秒) 。3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 秒) 。4 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 秒) 。5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。二、课题要求：1按题意要求,画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题：1如何利用两个按钮进行连续调速(
11、上升/下降)。 2试用三相六拍步进电动机实现上述控制要求 2。正转通电顺序为：AABBBCCCA反转通电顺序为： ACAC BCBAB3设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示：10001 为运行控制开关，试设计其梯形图控制程序。 4. 设有四台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:10001 为运行启动控制按钮, 10002 为停车控制按钮。采用单相电动机工作，忽略过载保护，要求：当 10001 启动后，系统开始工作，10002 按下后系统起动，运行三个循环后即自动停止工作，试设计其梯形图控制程序。 课题 5：机械手操作控制装置 -一、课题内容：用 PLC 对机械手（实物模型）操
12、作进行控制，设机械手起始点位于乙地，工作时可将工件从甲地取起，将工件翻转后放至丙地，周而复始完成每个工件的翻转，机械手的动作步骤如下：乙地甲地（左转）抓取工件丙地（右转）放置工件返回乙地（左转）输入输出点的分配：10001左转限位 E1 00001左转 M110002右转限位 E2 00002右转 M1，10003抓手开放度限位 E3 00003抓取 M210004抓手抓取计数 E4 00004放开 M2，二、课题要求：1 根据题意，画出实物模型与 PLC 的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。2. 完成系统调试，实现控制要求。3. 完成课程设计说明书三、答辩问题：1 利用
13、LMODSOFT 软件编程后，向 MODICON PLC 传送，但 PLC 没有响应，一般是何原因？试举出 23 例可能的原因。2 可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？3 MODICON MICRO PLC 的 I/O 扩展链路如何连接？I/O 扩展链路上最多可以有几台PLC？分别为几台母机？几台子机？4 MODICON MICRO PLC 可配置为哪几种工作方式？各种工作方式的 I/O 资源如何访问和控制？5 MODICON MICRO PLC 在控制过程中的输入输出信号，对应于一些参考号，每个参考号有五位
14、数字组成，试简述五位数字的含义。6. 动作之间的顺序转换，若硬件上没有限位功能，可采用哪些编程指令实现控制功能？课题 6：工业铲车操作控制 -一、课题内容：用 PLC 对工业铲车（实物模型）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。二、课题要求：1 根据题意，画出实物模型与 PLC 的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。2 完成系统调试，实现控制要求。3 完成课程设计说明书。三、答辩问题：1 为
15、什么 PLC 具有很强的抗干扰能力？试例举软件和硬件方面的措施予以说明。2 PLC 开关量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？3 现有一 MODICON MICRO 61200 PLC，经其 A/D 通道 30007 采样输入信号，乘以寄存器 40050 中的数据后，经 D/A 通道输出。若已知 30007 中的内容为“1234” ，40050 中的数据为：（1）5， （2）50，请问：乘法指令的底部节点 4X 应如何编址？乘积应如何存放？写出存放乘积的寄存器中的内容。4 MODICON MICRO PLC 的系统内存可分为哪几类区域
16、？5 利用 LMODSOFT 软件编程，程序的每个网络结构为七行十一列，如果说线圈指令只允许放在第十一列，是否正确？为什么？课题 7：车辆出入库管理 -一、课题内容：编制一个用 PLC 控制的车辆出入库管理梯形图控制程序，控制要求如下：1入库车辆前进时，经过 1# 2#传感器后计数器加 1，后退时经过 2# 1#传感器后计数器减 1，单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# 1#传感器后计数器减 1，后退时经过 1# 2#传感器后计数器加 1，单经过一个传感器则计数器不动作。3设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库内车辆的实际数量。变量约定：10001-
17、启动 10006-1#传感器10002-停止 10007-2#传感器10003-清零 00001-仓库空显示10004- =“1”入库操作 10004- =“0”出库操作 10005- =“1”前进操作10005- =“0”后退操作二、课题要求：1根据题意设计显示电路图，并按图连接。2画出 PLC I/O 端口接线图，并按图接线。3编制控制程序，并画出梯形逻辑图。4完成系统调试，实现控制要求。5. 完成课程设计说明书。三、答辩问题：1 LMODSOFT 编程软件中的定时器指令有两个输出端，请说明这两个输出端分别实现什么时间控制？2 现有 LMODSOFT 编程软件中的“DIV”指令，已知：顶部
18、输入等于“1” ，中部输入等于“0” ，顶部节点 4x = 40030，中部节点 = 5，底部节点 4x = 40040。若要执行除法“17501 除以 5”，请问被除数应如何存放？结果应如何存放？3 MODICON MICRO PLC 的 I/O 编址系统对应于四种参考号，请简述这四种参考号的意义。4 PLC 中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？5 PLC 的扫描周期包括哪些时间？其长短主要受哪些因素影响？课题 8：自动门控制装置 -一、课题内容：1自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关 K1、门外光电探测开关 K2、开门到位限位开关 K3、关门到限位开关 K4
19、、开门执行机构 KM1（使直流电动机正转） 、关门执行机构 KM2（使直流电动机反转）等部件组成。2控制要求：1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关 K1 或 K2 时，开门执行机构 KM1 动作，电动机正转，到达开门限位开关 K3 位置时，电机停止运行。2）自动门在开门位置停留 8 秒后，自动进入关门过程，关门执行机构 KM2 被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关 K4 位置时，电机停止运行。3）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。4）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
20、测开关 K2 或K1 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。三、答辩问题：1若开门等待时间改为 10 秒，梯形图作何改动？2如光电检测开关改为有光断开、无光导通，则梯形图作何修改？3试分析开门与关门为何不能同时动作？假如开、关门时同时动作会出现什么现象？4为防止开、关门同时动作，试在电路中设计一个保护环节。5可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？课题 9：三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试 -一、 课题内容：用 PLC 控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1 三相步进电动机有三个绕组：A 、B、C，正转通电顺序为：AABBBCCCAA反转通电顺序为：ACACBCBABA2 要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。3 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。二、 课题要求：1 按题意要求，画出 PLC 端子接线图、控制梯形图。2 完成 PLC 端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。
