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。
精选
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”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：
①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。 ②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。 ③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。 ④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：1—2—3—4 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4—3—2—1 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
精选
1．I/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“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
①可用步进指令或定时指令实现程序控制。
②四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.
精选
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
精选
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。
精选
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
精选
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 1．I/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
①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。 ②用步控指令实现该控制。
精选
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，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2．2kW，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
精选
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指示。 三、设计方案提示 1．I／0 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
精选
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QV3 I1.2：半自动／自动开关 Q1.2：电磁阀QV4 Q1.3：电磁阀QV5 Q1.4：电磁阀QV6 Q1.5：电磁阀QV7 2．方案提示
①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。 ②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
精选
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
①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)。
②若是小于给定值，则开启排气阀QVl 和进料阀QV2。
③当液位上升到上液面SQl 时，应关闭排气阀QVl 和进料阀QV2。 ④延时20s，开启氮气阀QV3，氮气进人反应炉，炉内压力上升。 ⑤当压力上升到给定值时，即SP=“1”时，关闭氮气阀。
精选
2．加热反应控制
①交流接触器KM 带电，接通加热炉发热器EH 的电源。
②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
③延时10min 加热过程结束。 3．泄放控制
①打开排气阀，使炉内压力降到预定的最低值(SP：“0”)。 ②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I／0 电气接口图。 2．调试程序，模拟运行。 三、设计方案提示 1．I／0 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
精选
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
①本题可以用并行分支与汇合程序实现该控制。 ②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
精选
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 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，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 1．I／O 地址 输入 输出
精选
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
①本课题可用步控指令实现控制。
②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
精选
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。
精选
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，工件由主轴上的夹头夹紧，并由主轴电动机M1 带动作旋转运动。大拖板载着六角回转工位台作横向进给运行，其进给速度由工进电动机(慢速电动机)M2、快进电动机(快速电动机)M3 经电磁气阀(QV2)离合器带动丝杆控制。小拖板的纵向运动由电磁气阀(QVl)气压驱动。除第2 把刀(完成第--32 步，即车平面)是由小拖板纵向运动切削外，其余6 把刀(完成其余6 个工步)均由大拖板载着六角回转工作台横向运动切削，每进行完一个工步，六角回转工位台转动一个工位，进行下一工步的切削。 二、设计任务和要求
1．根据本课题要求，采用PLC 控制，试设计该控制程序，画出I／O 电气接口图。
精选
2．调试程序，模拟运行。 三、设计方案提示 1．I／O 地址 输入 输出
I0.0：启动开关 Q0.0：电动机M1 接触器KMl I0.1：停止按钮 Q0.1：电动机M2 接触器KM2 I0.2：行程开关SQl Q0.2：电动机M3 接触器KM3 I0.3：行程开关SQ2 Q0.3：电磁阀QVl I0.4：行程开关SQ3 Q0.4：电磁阀QV2 I0.5：行程开关SQ4 2．方案提示
①本题可利用步控指令实现程序控制。 ②可利用定时和基本指令组合实现程序控制。 说明：这里的SQ 即BG
精选
课题七 生产线自动装箱的PLC 控制 一、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。
精选
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。
三、设计方案提示 1．I／O 地址 输入 输出
I0.0:启动按钮 Q0.0：PLC 通电信号
精选
I0.1：停止按钮 Q0.1：控制传送带A 运动 I0.2：传送带A 点动按钮 Q0.2：控制传送带B 运动 I0.3：传送带B 点动按钮 Q0.3：装箱指示 I0.4：S02 信号 I0.5：计数器信号SQl 2．方案提示
①本课题可采用步控指令实现步进控制。 ②注意M1、M2 制动电路的连接。 说明：这里的SQ 即BG
精选
课题八 锅炉车间输煤机组控制 1．输煤机组控制系统
输煤机组控制系统示意图如图1-1 所示，输煤机组控制信号说明见表1-1。
图1-1 输煤机组控制系统示意图
表1-1 输煤机组控制信号说明
输煤机组的拖动系统由6 台三相异步电动机MA1～MA6 和一台磁选料器MB1 组成。
精选
SF0 为手动/自动转换开关，SF1 和SF2 为自动开车/停车按钮，SF3 为事故紧急停车按钮，SF4～SF9 为6 个控制按钮，手动时单机操作使用。PB 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。PG1～PG6 为MAl～MA6 电动机运行指 示，PG7 为手动运行指示，PG8 为紧急停车指示，PG9 为系统运行正常指示，PG10 为系统故障指示。 2．输煤机组控制要求
(1) 手动开车/停车功能 SF0 手柄指向左45o时，接点SF1-1 接通，通过SF4～SF9 控制按钮，对输煤机组单台设备独立调试与维护使用，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 SF0 手柄指向右45o时，接点SF0-2 接通，输煤机组自动运行。
1) 正常开车 按下自动开车按钮SF1，音响提示5s 后，回收电动机MA6 起动运行并点亮PG6 指示灯；10s 后，2#送煤电动机MA5 电动机起动运行并点亮PG5 指示灯；10s 后，提升电动机MA4 起动运行并点亮PG4 指示灯；10s 后，破碎电动机MA3 起动运行并点亮HL3 指示灯；10s 后，1#送煤电动机MA2 起动运行并点亮PG2 指示灯；10s 后，给料器电动机MA1 和磁选料器MB1 起动运行并点亮PG1 指示灯；10s 后，点亮PG9 系统正常运行指示灯，输煤机组正常运行。
2) 正常停车 按下自动停止按钮SF2，音响提示5s 后，给料器电动机MA1 和磁选料器MB1 停车并熄灭PG1 指示灯，同时，熄灭PG9 系统正
精选
常运行指示灯；10s 后，1#送煤电动机MA2 停车并熄灭PG2 指示灯；10s 后，破碎电动机MA3 停车并熄灭PG3 指示灯；10s后，提升电动机MA4 停车并熄灭PG4 指示灯；10s 后，2#送煤电动机MA5 电动机停车并熄灭PG5 指示灯；10s 后，回收电动机MA6 停车并熄灭PG6 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MA1～MA6 和磁选料器MB1 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PG10 点亮，电铃PB 断续报警20s，PG10 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SF3 时，输煤机组立即全线停车，PB 警报声持续10s 停止，紧急停车指示灯PG8 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MA1～MA6 和磁选料器MB1 按照程序全部正常起动运行后，PG9 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PG10 点亮，输煤机组停车。 (3) 相关参数
1) MA1～MA6 及磁选料器MB1 功率如图1-1 中所示。 2) 指示灯PG：0.25W，DC24V。
精选
3) 电铃PB：8W，AC220V。 3．设计任务
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制输煤机组PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC 的输煤机组电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、 对课程设计的认识和建议等。
精选
课题九 旋转式滤水器电气控制系统 1．设备概况
旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3 以上的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口处，根据生产用水量的实际需要，既可单台使用，也可多台并联运行。旋转式滤水器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。 正常滤水过程：由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常，产生的压力差低于差压控制器设定值，因此，差压控制器内微动开关无动作输出，原水正常过滤。
除杂排污过程：由于旋转式过滤器长时间过滤原水，势必在滤水器内的过滤孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得进水口的水压大于出水口的水压，出水量减少，进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值，这时差压控制器内微动开关动作输出，常开触点闭合，接通控制系统进行除杂排污。除杂排污后旋转式滤水器又恢复正常滤水状态，生产供水系统安全运行。
旋转式滤水器控制框图如图2-1 所示。
精选
图2-1 旋转式滤水器控制框图 2．控制要求
(1) 手动调试和检修 SF0 手柄指向左45o时，接点SF0-1 接通，通过SF1、SF2 控制按钮，手动开/关电动阀，通过SF3、SF4 控制按钮，手动开/关滤水器电动机，以便于系统调试和检修。
(2) 人工除杂排污 SF0 手柄指向右45o时，接点SF0-2 接通，人工起动、停止旋转式滤水器进行除杂排污。
(3) 定时自动除杂排污：SF0 手柄回零位时，若原水中杂物较少，固体漂浮物也较少，因此，水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水，不能进行差压自动除杂排污。由于旋转式滤水器长时间置于水中，各个机械传动机构会锈蚀，影响过滤和除杂排污或导致旋转式滤水器损坏，因此，需要具有定时自动除杂排污功能。
(4) 差压自动除杂排污 SF0 手柄回零位时，若滤水器进、出水口产
精选
生的压力差高于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动进行除杂排污，直到滤水器进、出水口产生的压力小于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动停止除杂排污，恢复正常滤水状态。
(5) 超压停机 旋转式滤水器内部的过滤孔被小颗粒杂物堵死无法排出，进、出水口的压力差较高，虽然进行了除杂排污，但是进、出水口的压力差仍然未能降到正常值，差压控制器内微动开关长时间动作（8～10min），需要立即停车，并发出声光报警。
(6) 减速机润滑 在旋转式滤水器上装有行星摆线针轮减速机，由输油泵将油室中的润滑油源源地送入减速机，液压泵拖动电动机与滤水器电动机同步运行。
(7) 除杂排污阀门的电动装置 内设三相交流异步电动机380V/60W、阀门限位开关和电动机过热保护，通过正、反相运行实现开阀、关阀功能。
(8) 其他 必要的电气联锁与保护，受控对象运行状态显示等。 9) 相关参数
1) 滤水器电动机MA1：Y 系列，AC380V，1.5 kW，6 极；液压泵电动机MA2：Y 系列，AC380V，70W，4 极；减速机4 极减速；电动阀电动机MA3：AC380V，60W，电动阀自带。
2) 差压变送器测量范围：0.3～0.8MPa 可调，电感性电接点输出：AC220V，1A。
3) 指示灯PG：10mA，DC24V。 4) 电铃PB：8W，AC220V。
精选
11) 控制信号说明见表2-1。 表2-1 控制信号说明
3．设计任务
1) 根据控制要求，进行旋转式滤水器电气控制系统硬件电路设计包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制旋转式滤水器控制PLC 应用程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC 的旋转式滤水器电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
精选
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
精选
课题十 电镀流水线的PLC 控制 1．设备概况
本选题是为了电镀车间提高工效、促进生产自动化以及减轻劳动强度而设计的一种专用半自动起吊设备，采用远距离控制。起吊物品为待进行电镀或进行表面处理的各种产品零件。
电镀生产过程是由人工将待加工零件装入吊篮(或挂钩上)，在发出信号后，起吊设备便提升并逐段前进，按工艺要求，在需要停留的槽位上停止，并自动下降，下降到位并且停留一段时间(电镀)后，自动提升。如此完成电镀工艺规定的每一道工序后，返回起吊位置，卸 下加工好的零件，为下一次加工做好准备。电镀系统结构示意图如图3-1 所示。
图3-1 电镀系统结构示意图
精选
1. 镀槽 2.第一电解液回收槽 3.第一电解液回收槽 4.第三电解液回收槽 5.挂件架 6. 吊钩 7. 行车
电镀工艺流程图如图3-2 所示。先将待镀工件放人槽内2min，然后提起悬停30s，随后放人第一电镀液回收槽内浸32s，提起悬停16s，再放人第二电镀液回收槽内浸32s，提起悬停16s，如此循环直到加工过程结束。
整个过程为：从原始位置开始，行车7 停在挂件架5 前，挂件架放在固定支架上，由操作人员将待镀工件挂在挂具上，吊钩6 勾住挂件架然后启动系统工作(见图3-2)。
图3-2 电镀工艺流程示意图 2．控制要求
电镀流水线顺序控制系统的动力配置两台电动机。行车架前的后移动由行车电动机MA1 控制，其功率为4kW；提升电动机MA2 控制吊钩上升与下放，其功率为2.5 kW。
精选
吊钩上升，提起待镀工件，其上升高度由行程开关控制。
(1) 手动调试和检修 SF0 手柄指向左45o时，接点SF0-1 接通，通过SF1、SF2 控制按钮，行车架前后移动，通过SF3、SF4 控制按钮，吊钩上升与下放，以便于系统调试和检修。有超限保护。
(2) 自动/停车功能 SF0 手柄指向右45o时，接点SF0-2 接通，按下自动启动按钮SF5，自动运行。
① 行车架携待镀工件向前运动至槽上方，由行程开关控制其停止向前运动。
②吊钩下放到一定位置，停车，待镀工件浸入槽内2min。 ③吊钩提升待镀工件到位后停止，在镀槽上方停30s。
④ 行车架携工件运动至第一电镀液回收槽上方，由限位开关控制停止。
⑤．吊钩下放，其工作情况与3 过程相同，浸入槽内时间为32s。 ⑥ 与4 过程相同，停留时间为16s。 ⑦ 以后工作重复上述过程； (3)控制信号说明见表3-1。
精选
表3-1 控制信号说明
3．设计任务
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制输煤机组PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC 的输煤机组电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
精选
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
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课题十一 四层电梯的PLC 控制 1.设备概况
电梯是一种特殊的起重运输设备，由轿厢、拖动电动机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是载人或装货的部位。图-是电梯拖动系统示意图，图中可见电梯的轿厢及配重分别系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，使得轿厢上下运动。
4-1 电梯的运行示意图
电梯的主要电器设备
（1）曳引电动机-升降电动机电梯的提升机构，主要由驱动电动机，电磁制动器（也称电磁抱闸），减速器及曳引轮组成。 （2）自动门机
用来完成电梯的开门与关门。电梯的门有厅门（每层站有一个）和轿门（只有一个）。只有当厅电梯停靠在某层站时，此层的厅门才允许开启（由门机拖动，轿门带动厅门完成）；也只有当厅门、轿门全部关闭后才允许启动运行（检修状态时，可以在不关门状态下运行）。
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（3）层楼指示
层楼指示也叫“层显”，可以由低压灯泡构成，安装在每层站厅门的上方和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED 点阵显示器结构组成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。 （4）呼梯盒
呼梯盒也叫“召唤按钮箱”或“ 外呼盒”，用以在每层召唤电梯。常安装在厅门外，离地面1 米左右的墙壁上。基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯，灯亮时表示呼梯信号已被接受并记忆；当电梯满足呼梯要求并停层关门时，呼梯记忆灯熄灭。 （5）操纵箱
操纵箱安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令。操纵箱上设有与电梯层站数相同的内选按钮（带指示灯），上、下行启动按钮（带上，下行指示记忆灯，检修时用），开关、门按钮，急停按钮，电梯运行状态选择钥匙开关（选择电梯是自动运行还是检修状态）以及风扇，照明等的控制开关。 （6）上/下强迫停止开关，极限开关。 2.控制要求
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表4-1 控制信号说明 （1）曳引电动机-升降电动机 必须在门关闭的情况下才能动作。 （2）自动门机
电梯的门只有当厅电梯停靠在某层时，才允许开启；检修状态时，可以在不关门状态下运行。 （3）层楼指示
层楼指示也叫“层显”，可以由低压灯泡构成，安装在每层门的上方和轿厢的内轿门的上方；现在多由数码管或LED 点阵显示器结构组成，与呼梯盒，运行的方向指示做成一体的结构。 （4）呼梯盒
呼梯盒也叫“召唤按钮箱”或“ 外呼盒”，用以在每层站召唤电梯。
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常安装在厅门外，离地面1 米左右的墙壁上。基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮组成。按钮带有呼梯记忆灯，灯亮时表示呼梯信号已被接受并记忆；
当电梯满足呼梯要求并停层关门时，呼梯记忆灯熄灭。基站的呼梯盒上，常有钥匙开关，供电梯管理员开关电梯。 （5）操纵箱
操纵箱安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令。操纵箱上设有与电梯层站数相同的内选按钮（带指示灯），上、下行启动按钮（带上，下行指示记忆灯，检修时用），开关、门按钮，急停按钮，电梯运行状态选择钥匙开关（选择电梯是自动运行还是检修状态）以及风扇，照明等的控制开关。 （6）平层及开门装置
该装置由磁铁板和上、下平层感应器组成。上行时上平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至下平层感应器插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号，电机停转，机械抱闸；下行时，下平层感应器首先插入隔磁铁板，发出减速信号至上平层感应器插入隔磁铁板时，发出停车及开门信号。 （7）停层装置
在电梯的井道内的每层站装有一只磁铁板，当轿厢运动到相应的层站时，磁铁板插入平层感应器内，以此检测电梯所处的位置和产生平层信号。
（8）安全窗及其开关，安全钳及其开关，限速器及其开关，上/下强
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迫停止开关，极限开关。 3．设计任务
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制四层电梯PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC 的四层电梯电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、 对课程设计的认识和建议等。
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课题十二 PLC 在T68 卧室镗床控制中的应用 1.设备概况
镗床主要用于孔的精加工，可分为卧式镗床、落地镗床、坐标镗床和金钢镗床等。卧式镗床应用较多，它可以进行钻孔、镗孔、扩孔、铰孔及加工端平面等，使用一些附件后，还可以车削圆柱表面、螺纹，装上铣刀可以进行铣削。镗床在加工时，一般是将工件固定在工作台上，由镗杆或平旋盘（花盘）上固定的刀具进行加工。机床的基本组成如下：
图5－1 T68 型卧式镗床的结构图
T68 型卧式镗床的电力拖动方式
T68 卧式镗由主轴电动机M1 和进给电动机M2 拖动。其中主轴电动机M1 为△―YY 接法的双速电动机，它不但可以正、反转，高、低速启动运转，还可以反接制动及点动控制。进给电动机M2 可以正、反向运转。
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2.控制要求
1)主轴旋转与进给量都有较宽的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。
2)由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。
3)为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。 4)保证主轴停车迅速、准确，主电动机应用制动停车环节。 5)主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速是的齿轮，应有变速低速冲动过程。
6)为缩短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。
7)主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速应先经低速起动。
8)由于运动部件多，应设有必要的联锁和保护环节。
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表5-1 控制信号说明
3．设计任务
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制T68 卧室镗床PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
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② 基于PLC 的T68 卧室镗床电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
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课题十三 自动装料系统的PLC 控制 1.设备概况
自动装料系统由料斗、四节传送带组成，如图6-1 所示，传送带电动机MA1-MA4的功率均为3kW。
图6-1 自动装料系统示意图
2.控制要求 （1）启动控制
系统启动后，红灯PG2 灭，绿灯PG1 亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口电磁阀MB1 关闭，若料位传感器BG0 置为OFF（料斗中的物料不满），进料阀MB2 开启进料（PG64亮）。当BG0 置为ON（料斗中的物料已满），则停止进料MB2 关闭（PG6 灭）。电动机MA1、MA2、MA3 和MA4 均为OFF。
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（2）装车控制
装车过程中，当汽车开进装车位置时，限位开关BG1 置为ON，红灯信号灯PG2 亮，绿灯PG1 灭；同时启动电机MA4，经过2S 后，再启动MA3，再经2S 后启动MA2，再经过2S 最后启动MA1，MA1 启动2S 后才打开出料阀MB1（PG5 亮），物料经料斗出料。当车装满时，限位开关BG2 为ON，料斗关闭，2S 后MA1 停止，MA2 在MA1 停止2S 后停止，MA3 在MA2 停止2S 后停止，MA4 在MA3 停止2S 后最后停止。同时红灯PG2 灭，绿灯PG1 亮，汽车可以开走，计数器计数。 （3）停机控制
当装满120 车或按下停止按钮SF2，自动装料装车的整个系统终止运行。
表6-1 控制信号说明
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3．设计任务
1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC 硬件配置电路。
2) 根据控制要求，编制自动装料系统PLC 控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC 的自动装料系统电气控制系统电路图。 ③ PLC 控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。
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