分布式控制系統(tǒng)(課程設(shè)計)2012.doc

/p-442651295.html課題一、三相異步電動機Y/換接啟動及正反轉(zhuǎn)控制一、實驗?zāi)康脑陔姍C進行正反向的轉(zhuǎn)、換接時，有可能因為電動機容量較大或操作不當(dāng)?shù)仍蚴菇佑|器主觸頭產(chǎn)生較為嚴(yán)重的起弧現(xiàn)象，如果在電弧還未完全熄滅時，反轉(zhuǎn)的接觸器就閉合，則會造成電源相間短路。用PLC來控制電機起停則可避免這一問題。二、實驗要求1、 掌握自鎖、互鎖、定時等常用電路的編程2、 利用基本順序指令編寫電機正反轉(zhuǎn)和Y/啟動控制程序。3、 掌握電機星/三角換接啟動主回路的接線。學(xué)會用可編程控制器實現(xiàn)電機星/三角換接降壓啟動過程的編程方法。課題二、十字路口交通燈控制一、實驗?zāi)康谋緦嶒炞鳛榫C合性設(shè)計實驗，要求學(xué)生觀察某十字路口的交通燈運行狀態(tài)，自行設(shè)計十字路口交通燈控制的實際動作，并根據(jù)動作要求設(shè)計I/O接口，可連接指示燈模擬交通燈動作。也可以在實驗箱的十字路口交通燈控制實驗區(qū)完成本實驗。以下給出參考方案。二、實驗要求熟練使用各基本指令，根據(jù)控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用PLC解決一個實際問題的全過程。課題三、電梯控制系統(tǒng)三層樓電梯工作示意圖說明：本實驗作為綜合性實驗，要求學(xué)生自行設(shè)計電梯運行的實際動作，并根據(jù)動作要求設(shè)計I/O接口，可連接指示燈模擬電梯動作。也可以在實驗箱的電梯控制系統(tǒng)實驗區(qū)完成本實驗。以下給出參考方案。一、實驗?zāi)康?、 通過對工程實例的模擬，熟練的掌握PLC的編程和程序測試方法。2、 進一步熟悉PLC的I/O連接。3、 熟悉三層樓電梯自動控制的編程方法。二、控制要求實驗內(nèi)容完成對三層樓電梯的自動控制，電梯上、下由一臺電動機驅(qū)動：電機正轉(zhuǎn)則電梯上升；電機反轉(zhuǎn)則電梯下降。 每層樓設(shè)有呼叫按鈕SB1、SB2、SB3，呼叫指示燈HL1、HL2、HL3和到位行程開關(guān)LS1,LS2和LS3。電梯上升途中只響應(yīng)上升呼叫，下降途中只響應(yīng)下降呼叫，任何反方向呼叫均無效。響應(yīng)呼叫時呼叫樓層的呼叫指示燈亮，電梯到達(dá)呼叫樓層時指示燈熄滅；呼叫無效時，呼叫樓層的指示燈不亮。三層樓電梯的自動控制要求如下：（1）當(dāng)電梯停于1F或2F時，如果按3F按鈕呼叫，則電梯上升到3F，由行程開關(guān)LS3停止；（2）當(dāng)電梯停于3F或2F時，如果按1F按鈕呼叫，則電梯下降到1F，由行程開關(guān)LS1停止；（3）當(dāng)電梯停于1F，如果按2F按鈕呼叫，則電梯上升到2F，由行程開關(guān)LS2停止；（4）當(dāng)電梯停于3F，如果按2F按鈕呼叫，則電梯下降到2F，由行程開關(guān)LS2停止；（5）當(dāng)電梯停于2F，而2F、3F按鈕均有人呼叫時，電梯先上升到2F，由LS2控制暫停2S后，繼續(xù)上升到3F，由LS3停止；（6）當(dāng)電梯停于3F，而 1F、2F按鈕均有人呼叫時，電梯下降到2F，由LS2控制暫停2S后，繼續(xù)下降到1F，由LS1停止；（7）在電梯上升途中，任何反方向的下降按鈕呼叫均無效；（8）在電梯下降途中，任何反方向的上升按鈕呼叫均無效；（9）每層樓之間的到達(dá)時間應(yīng)在10s內(nèi)完成，否則電梯停機；（10）電梯的起始位置和程序的啟動、停止運行自行設(shè)計；（11）故障信號一旦出現(xiàn)，則立即停機并報警。課題四、車輛出入庫管理。 如圖所示為車輛入庫管理設(shè)備布置圖，編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序，控制要求如下： 入庫車輛前進時，經(jīng)過1#傳感器2#傳感器后計數(shù)器加1，后退時經(jīng)過2#傳感器1#傳感器后計數(shù)器減1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動。 出庫車輛前進時經(jīng)過2#傳感器1#傳感器后計數(shù)器減1，后退時經(jīng)過1#傳感器2#傳感器后計數(shù)器加1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。 設(shè)計一個由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)量。圖 車輛入庫管理課題五. 恒壓供水系統(tǒng)有4臺水泵，為保持主管道壓力在一定的范圍內(nèi)保持恒定，可將水泵自動地依次進行切換（接通或切除）。控制要求如下：1）當(dāng)主管道壓力低于正常壓力5s后，接通水泵的開關(guān)脈沖，被觸發(fā)。2）當(dāng)主管道壓力高于正常壓力5s后，切除水泵的開關(guān)脈沖，被觸發(fā)。3）所有4臺水泵的運行時間和接通頻率盡可能一致。4）水泵切換原則是：當(dāng)需要切除水泵時，總是將運行時間最長的那臺水泵先切除，當(dāng)需要接通水泵時，總是將停止時間最長的那臺水泵先接通。要求：用S7200或S7300系列PLC，步驟如下：1） 編程元件地址分配2） 設(shè)計控制程序結(jié)構(gòu)圖3） 設(shè)計控制程序4） 連接PLC，編程裝置和模擬器5） 輸入控制程序課題六、原料傳輸系統(tǒng)皮帶傳輸系統(tǒng)如圖1）皮帶機1和皮帶機2的啟動和停止分別有按鈕S1-S4控制2）皮帶機1和皮帶機2的運行狀態(tài)由指示燈指示3）皮帶機1和皮帶機2不能同時運行。4）皮帶機1或皮帶機2運行時，皮帶機3自動投入運行。5）為監(jiān)測皮帶機的運行及皮帶機上的皮帶是否斷裂，在皮帶機1、皮帶機2和皮帶機3上均裝有傳感器，并以10Hz的脈沖頻率進行監(jiān)測，這個10Hz的脈沖頻率由PLC的CPU時鐘標(biāo)志設(shè)定，并被傳送到模擬器中。6）如果皮帶機監(jiān)測器上的脈沖丟失（皮帶機停止或皮帶斷裂），則傳感器發(fā)送的信號狀態(tài)為0。7）在啟動階段（持續(xù)3S），皮帶監(jiān)測器的脈沖數(shù)不做計算。8）為避免在皮帶機上堆料，當(dāng)按下停止按鈕后，皮帶機1或皮帶機2延時2S后停止運行，而皮帶機3則繼續(xù)延時6S后停止運行。9）如果在運行期間，皮帶機1或皮帶機2的脈沖監(jiān)測器信號丟失，則對應(yīng)的驅(qū)動電動機應(yīng)立即停車，對應(yīng)的停車指示燈以2Hz的脈沖頻率閃爍（2Hz的脈沖頻率由CPU提供），而皮帶機3則繼續(xù)延時6S后停止運行，如果在運行期間，皮帶機3的脈沖監(jiān)測器信號丟失，則3臺皮帶機均應(yīng)立即停車。課題七、 液體自動混合控制液體自動混合箱如下圖所示，設(shè)計要求如下： 按下起動按鈕SB1，電磁閥K1打開，液體A流入箱中，當(dāng)液面到達(dá)L2處時，K1閥關(guān)閉，同時K2閥打開，液體B流入箱中，當(dāng)液面到達(dá)L1處時，Y2閥關(guān)閉，停止供液，電爐H開始加熱，當(dāng)液體到達(dá)指定溫度時，溫度傳感器T動作，電爐停止加熱,攪拌機M開始攪拌液體，5分鐘后停止攪拌，K3閥打開，將加熱并混合好的液體放出，當(dāng)液面底于L3時，再經(jīng)過10s，K3閥關(guān)閉，此時箱內(nèi)液體已放空。此時，電磁閥K1打開，液體A流入箱中，開始下一周期循環(huán)。按下停止按鈕SB2，系統(tǒng)停止操作（停在初始狀態(tài)上）圖 液體自動混合箱 課題八、設(shè)計一個3臺電動機的順序控制程序。（1） 啟動操作：按啟動按鈕SB1，電動機M1啟動，10s后電動機M2自動啟動，又經(jīng)過8s，電動機M3自動啟動。（2） 停車操作：按停止按鈕SB2，電動機M3立即停車；5s后，電動機M2自動停車；又經(jīng)過4s，電動機M1自動停車。（3） 要求啟動時，每隔10min依次啟動1臺，每臺運行8h后自動停車。在運行中可用停止按鈕將3臺電動機同時停機。課題九、設(shè)計一個智力競賽搶答控制裝置。（1） 當(dāng)出題人說出問題且按下開始按鈕SB1后，在10s之內(nèi)，4個參賽者中只有最早按下?lián)尨鸢粹o的人搶答有效。（2） 每個搶答桌上安裝1個搶答按鈕，1個指示燈。搶答有效時，指示燈快速閃亮3s，賽場中的音響裝置響2s。（3） 10s后搶答無效。課題十、三段傳送帶的啟動和停止控制如圖所示。控制要求： 按下啟動按鈕，電動機M1運行，當(dāng)行程開關(guān)SQ1檢測到工件到來時，自動啟動電動機M2運行。 當(dāng)行程開關(guān)SQ2檢測到工件離開時，自動停止電動機M1運行。 當(dāng)行程開關(guān)SQ3檢測到工件到來時，自動啟動電動機M3運行。 當(dāng)行程開關(guān)SQ4檢測到工件離開時，自動停止電動機M2運行。 當(dāng)行程開關(guān)SQ5檢測到工件到來時，自動停止電動機M3運行。 可隨時停車課題十一、冷加工生產(chǎn)線上有一個鉆孔動力頭，該動力頭的加工過程如圖2所示，要求如下： 動力頭在原為（壓下限位開關(guān)SL0）時，按啟動按鈕，接通電磁閥YV1，動力頭快進。 動力頭碰到限位開關(guān)SL1后，接通電磁閥YV1和YV2，動力頭由快進轉(zhuǎn)為共進。 動力頭碰到限位開關(guān)SL2后，延時10s。 延時時間到，接通電磁閥YV3，動力頭快退。 動力頭退回到原位后（碰到限位開關(guān)SL0）停車。課題十二、試設(shè)計一4層電梯PLC控制系統(tǒng)，要求：某層有呼叫信號后，電梯自動運行到該層后停止；如果同時有二層或三層樓呼叫時，以先后順序排列，同方向就近樓層優(yōu)先，電梯運行到就近樓層后，待電梯門關(guān)嚴(yán)后，電梯自行啟動，運行至下一個樓層。課題十三、試設(shè)計一個油循環(huán)控制系統(tǒng)，要求： 按下啟動按鈕SB1后，泵1、泵2通電運行，由泵1將油從循環(huán)槽打入淬火槽，經(jīng)沉淀槽，再由泵2打入循環(huán)槽，運行15min后，泵1、泵2停。 在泵1，泵2運行期間， 如果沉淀槽的水位到達(dá)高水位，液位傳感器SL1接通，此時泵1停，泵2繼續(xù)運行1min。 在泵1，泵2運行期間，如果沉淀槽的水位到達(dá)低水位，液位傳感器SL2由接通變斷開，此時泵2停，泵1繼續(xù)運行1min。 當(dāng)按下停止按鈕SB2時，泵1、泵2同時停。 課題十四、試設(shè)計一個料車自動循環(huán)送料控制系統(tǒng)，要求：（1） 初始狀態(tài)：小車在起始位置時，壓下SQ1；（2） 啟動：按下啟動按鈕SB1，小車在起始位置裝料，10s后向右運動，至SQ2處停止，開始下料，5s后下料結(jié)束，小車返回起始位置，再用10s的時間裝料，然后向右運動到SQ3處下料，5s再返回到起始位置完成自動循環(huán)送料，直到有復(fù)位信號輸入。 （提示：可用計數(shù)器記下小車經(jīng)過SQ2的次數(shù)） 課題十五、試設(shè)計一個粉末冶金制品壓制機系統(tǒng)，要求如下：裝好粉末后，按下啟動按鈕SB1，沖頭下行，將粉末押金后，壓力繼電器KA動作（其動合觸點閉合），延時5s后，沖頭上行，至SQ1處停止后，模具下行，至SQ3處停止；操作工人取走成品后，按下SQ2按鈕，模具上行至SQ2處停止，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)?？呻S時按下緊急停止按鈕SQ3，使系統(tǒng)停車。 課題十六 洗衣機控制程序有一工業(yè)用洗衣機，控制要求如下： 按起動按鈕后給水閥就開始給水當(dāng)水滿傳感器動作時就停止給水波輪正轉(zhuǎn)5s，再反轉(zhuǎn)5s，然后再正轉(zhuǎn)5s如此反復(fù)轉(zhuǎn)動5分鐘出水閥開始出水出水10s后停止出水，同時聲光報警器報警，叫工作人員來取衣服。 按停止按鈕聲光報警器停止，并結(jié)束工作過程。要求：分配I/O口，設(shè)計梯形圖課題十七 彩燈循環(huán)移位控制 用I0.0控制接在Q4.0Q4.7上的8個彩燈循環(huán)移位，用T37定時，每0.5 s移1位，首次掃描時給Q4.0Q4.7置初值，用I0.1控制彩燈移位的方向，試設(shè)計程序課題十八 水箱水位控制系統(tǒng)程序設(shè)計系統(tǒng)有3個貯水箱，每個水箱有2個液位傳感器，UH1，UH2，UH3為高液位傳感器，“1”有效；UL1，UL2，UL3為低液位傳感器，“0”有效。Y1