皮帶運(yùn)輸機(jī)PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及皮德常c++全套答案

皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)書姓名：覃光吉專業(yè)：09機(jī)械1班設(shè)計(jì)課題：皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件及要求：設(shè)計(jì)條件:（1）起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造成物料堆積，要求逆物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序起動(dòng)。其起動(dòng)順序?yàn)椋海?）停止：停止時(shí)為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留物料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止。其停止順序?yàn)椋海?）緊急停止：緊急情況下無條件地把PD-1、PD-2、YV全部同時(shí)停止。（4）故障停止：運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)M1過載時(shí)，應(yīng)使PD-1、PD-2、YV同時(shí)停止。當(dāng)M2過載時(shí)，應(yīng)使PD-2、YV同時(shí)停止；PD—1在PD-2停止后延遲10s后停止。（5）M1和M2電機(jī)功率都是5.5KW。設(shè)計(jì)要求:1、掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力；2、掌握可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；3、熟練掌握基本邏輯指令的應(yīng)用；4、繪制系統(tǒng)的主電路圖、繼電接觸器控制線路圖（一張）；5、編寫設(shè)計(jì)說明書（一份）。設(shè)計(jì)時(shí)間：自20**年**月**日至20**年**月**日設(shè)計(jì)指導(dǎo)人（簽字）：_________________________教研室主任（簽字）：_________________________年月日目錄前言 4一、機(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的 5二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟 5（一）設(shè)計(jì)的基本原則 5（二）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 6三、系統(tǒng)傳動(dòng)方式的確定 6（1） 往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 7（2）傳動(dòng)方式的選擇應(yīng)使調(diào)速性質(zhì)與負(fù)載特性相適 8（3）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式的確定 8（4）電氣系統(tǒng)的保護(hù) 8四電氣控制方案的確定 13（一）電氣邏輯控制裝置的選擇 13（二）控制方式的選擇 14（三）系統(tǒng)動(dòng)作要求 15（四）確定I/O點(diǎn)數(shù)及PLC的選型 16設(shè)計(jì)總結(jié) 25感謝信 26參考文獻(xiàn) 27前言自動(dòng)化控制技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展自動(dòng)化控制技術(shù)更加日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論計(jì)算機(jī)、電子器件的發(fā)展，出現(xiàn)了自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)，并作為一門應(yīng)用科學(xué)已發(fā)展成熟，形成了自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計(jì)方法。電氣控制與PLC課程是機(jī)電類高職工科專業(yè)開設(shè)的實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用型課程。它不僅為電機(jī)調(diào)速控制技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)與控制技術(shù)、電梯應(yīng)用技術(shù)、樓宇自動(dòng)化技術(shù)等后續(xù)課程、集中實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)，而且為相關(guān)專業(yè)學(xué)生考初、中級(jí)電工資格證書做準(zhǔn)備。本課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生熟悉電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路，具有電氣控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的基本能力；掌握可編程控制器原理及編程方法，具備一定的PLC程序設(shè)計(jì)和PLC應(yīng)用能力。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，機(jī)械在品種`規(guī)模`設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等方面也得到了迅速的發(fā)展和提高。目前全國各地均建有機(jī)械制造廠，并逐步走向?qū)I(yè)化生產(chǎn)，以能獨(dú)立自主地進(jìn)行從單機(jī)到成套設(shè)備乃至自動(dòng)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與制造。隨著新材料`新工藝`新技術(shù)的發(fā)展，必須推動(dòng)各種自動(dòng)機(jī)械向電氣控制化和智能化的方向發(fā)展。通過設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用；掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力，特別是掌握典型電氣控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力、可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本邏輯指令的應(yīng)用、步進(jìn)順控指令編程方法及應(yīng)用；進(jìn)一步樹立正確的設(shè)計(jì)思想。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，堅(jiān)持與機(jī)械制造生產(chǎn)情況相符合，使設(shè)計(jì)盡可能做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可行、操作方便、安全可靠。由于時(shí)間和水平有限，本設(shè)計(jì)難免有不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。一、機(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完電工學(xué)、機(jī)床設(shè)計(jì)、機(jī)床電氣控制技術(shù)等課程后，進(jìn)行的下一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)知識(shí)的能力，同時(shí)也培養(yǎng)自己獨(dú)立查閱有關(guān)資料、獨(dú)立思考、獨(dú)立完成任務(wù)的能力。通過這次設(shè)計(jì)能夠很好提高分析問題和解決實(shí)際問題的能力，對(duì)于提高的綜合素質(zhì)是大有好處的，對(duì)即將走上工作崗位的畢業(yè)生具有一定的實(shí)際意義。另一方面，通過本次設(shè)計(jì)也為以后作好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。因此，要求通過機(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)在以下幾方面得到鍛煉。1、能熟練運(yùn)用過去所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，按題目所提出的各項(xiàng)要求，正確設(shè)計(jì)主電路及控制線路設(shè)計(jì)。主要完成繼電器、接觸器及PC控制線路設(shè)計(jì)、編寫PC梯形圖及語句表，正確選擇電器元件，畫出主電路及PC控制外部接線原理圖，保證滿足題目所提出的各項(xiàng)要求，提高學(xué)生繼電器、接觸器控制線路設(shè)計(jì)及PC控制線路設(shè)計(jì)的綜合能力。2、使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料名稱、出處，并做到熟練運(yùn)用，提高獨(dú)立工作及分工協(xié)作能力。二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟（一）設(shè)計(jì)的基本原則任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象(生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程)的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，并與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問題。（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)，一次性投資小，使用后節(jié)約能源。（3）保證控制系統(tǒng)的安全、可靠，使用與維修方便。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，對(duì)于PC控制系統(tǒng)，在選擇PC容量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有裕量。圖一：某原料皮帶運(yùn)輸機(jī)示意圖（二）設(shè)計(jì)的內(nèi)容圖一：某原料皮帶運(yùn)輸機(jī)示意圖在建材、化工、食品、機(jī)械、鋼鐵、冶金、煤礦等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送原料或物品。圖一是某原料皮帶運(yùn)輸機(jī)的示意圖，原料從料斗經(jīng)過PD-2、PD—1兩臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)送出。從料斗向PD-2供料由電磁閥YV控制，PD-1和PD-2分別由電動(dòng)機(jī)M1和M2驅(qū)動(dòng)。三、系統(tǒng)傳動(dòng)方式的確定傳動(dòng)方式包括驅(qū)動(dòng)和調(diào)速兩個(gè)方面。它分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)三種方式。機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)方式直接影響設(shè)備的性能及結(jié)構(gòu)。在機(jī)械設(shè)備總體設(shè)計(jì)時(shí)，必須從機(jī)械性能和電氣性能兩方面綜合考慮后確定其傳動(dòng)方式。往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定對(duì)于僅有一兩個(gè)簡單往復(fù)動(dòng)作的普通機(jī)械，可采用三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，經(jīng)齒輪減速后用螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來傳動(dòng)。如果機(jī)械設(shè)備具有多個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，而且往復(fù)動(dòng)作的調(diào)速性能和自動(dòng)化程度有一定要求時(shí)，應(yīng)采用電磁換向閥控制的液壓傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。若往復(fù)運(yùn)動(dòng)的調(diào)速性能要求比較高，應(yīng)采用電液比例控制系統(tǒng)來傳動(dòng)。對(duì)于往復(fù)運(yùn)動(dòng)位移控制和速度控制要求比較高時(shí)，應(yīng)采用步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)家滾珠絲杠副來驅(qū)動(dòng)和控制。選擇三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，Y系列電動(dòng)機(jī)是籠型轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)，符合IEC標(biāo)準(zhǔn)和DIN42673標(biāo)準(zhǔn)。本系列采用B級(jí)絕緣，外殼防護(hù)等級(jí)為封閉式（IP44）或防護(hù)式（IP23）。Y系列電動(dòng)機(jī)額定電壓380V，額定頻率50HZ。具體選型如下：型號(hào)額定功率KW滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Kg.m2躁聲凈重kg轉(zhuǎn)速r/min電流A效率﹪功率因數(shù)cos額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速3000r/minY100L-25.528706.39820.877.00297933（2）傳動(dòng)方式的選擇應(yīng)使調(diào)速性質(zhì)與負(fù)載特性相適調(diào)速性質(zhì)是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、功率與其轉(zhuǎn)速的關(guān)系。負(fù)載特性是指機(jī)械設(shè)備的負(fù)載屬于恒功率負(fù)載（即功率不隨轉(zhuǎn)速變化而變化）還是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，（即轉(zhuǎn)矩不隨轉(zhuǎn)速變化而變化）。設(shè)計(jì)任何一個(gè)電力拖動(dòng)系統(tǒng)，必須使調(diào)速性質(zhì)與負(fù)載特性相適應(yīng)。也就是說，恒功率負(fù)載必須采用恒功率調(diào)速性質(zhì)的傳動(dòng)方式，而轉(zhuǎn)矩負(fù)載則必須采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速性質(zhì)的傳動(dòng)方式。（3）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式的確定對(duì)于起動(dòng)性能要求不高的機(jī)械設(shè)備，電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可根據(jù)其容量決定，當(dāng)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘坎怀^供電變壓器容量的20%時(shí)，一般采用直接起動(dòng)。當(dāng)容量大于該值時(shí)，可采用星—三角形降壓起動(dòng)或在定子中串電阻降壓起動(dòng)、也可采用自耦變壓器降壓起動(dòng)。如果機(jī)械設(shè)備要求電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)，應(yīng)采用軟起動(dòng)器起動(dòng)或變頻器控制的加速起動(dòng)。（4）電氣系統(tǒng)的保護(hù)電氣保護(hù)是電氣控制系統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié)，在電路中正確設(shè)置保護(hù)環(huán)節(jié)，是確保電動(dòng)機(jī)、其他用電設(shè)備、電器元件和電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要措施。①短路保護(hù)電路在發(fā)生短路時(shí)，由于短路線路的阻抗很小而產(chǎn)生很大的短路電流，在短路線路上的電器元件觸頭，會(huì)因此時(shí)流過的電流大大超過其額定容量而被燒毀回發(fā)生熔焊，導(dǎo)線的絕緣層也會(huì)因此被燒毀，甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)。所以發(fā)生短路時(shí)必須瞬間切斷電源，以保證電氣線路的安全。常用的短路保護(hù)措施有：a.熔斷器保護(hù)；b.自動(dòng)開關(guān)的脫扣保護(hù)。②過載保護(hù)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組的溫升會(huì)急劇升高并超過其額定值，輕者會(huì)使繞組的絕緣層老化變脆，壽命降低；重者會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組燒壞。因此在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)必須及時(shí)切斷電源，以保證電動(dòng)機(jī)能在壽命期內(nèi)安全運(yùn)行。常用的過載保護(hù)措施有熱繼電器保護(hù)、自動(dòng)開關(guān)過載脫扣保護(hù)。除此以外，還有以下一些過載保護(hù)的新措施，如電子式繼電器過載保護(hù)、埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器（有雙金屬片式和熱敏電阻式）過載保護(hù)，軟起動(dòng)器過載保護(hù)。③零電壓和欠電壓保護(hù)在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，如果出現(xiàn)非正常停電后再恢復(fù)供電，電動(dòng)機(jī)又自行起動(dòng)，很可能會(huì)造成生產(chǎn)機(jī)械動(dòng)作錯(cuò)亂，運(yùn)動(dòng)部件互相碰撞的設(shè)備事故，甚至釀成人身事故。對(duì)電網(wǎng)來說，許多電動(dòng)機(jī)及其他用電設(shè)備在恢復(fù)供電后同時(shí)自行起動(dòng)，也會(huì)引起電網(wǎng)過大的瞬間壓降。為了防止電動(dòng)機(jī)失電時(shí)停止且電壓恢復(fù)時(shí)自行起動(dòng)，須采取零電壓保護(hù)措施。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，如果電源電壓過低，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過低甚至停轉(zhuǎn)，結(jié)果造成所拖動(dòng)的設(shè)備不能正常運(yùn)行，甚至可能釀成事故。因此，需要在電源電壓降到允許值以下時(shí)，降電源切斷，實(shí)施欠電壓保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)無需特別的保護(hù)電器元件，只要降控制電動(dòng)機(jī)的接觸器控制電路連接成自鎖電路即可。④電氣元件的選擇按鈕：按鈕是用于人工操作瞬間接通和斷開小電流（5A以下）控制電路的開關(guān)。它有不同的結(jié)構(gòu)型式和顏色。一般情況下，起動(dòng)按鈕選用綠色，停止按鈕選用紅色，緊急停止按鈕選用紅色蘑菇頭型式；需要顯示按鈕操作狀態(tài)時(shí)選用帶指示燈的按鈕；大多數(shù)按鈕的觸頭為一常開和一常閉，如果需要一個(gè)按鈕控制兩個(gè)或兩個(gè)以上的回路，則選用多對(duì)觸頭的按鈕。機(jī)械設(shè)備上常用的按鈕有LA18、LA19、LA20等幾種型號(hào)。它們的額定電壓為：交流500V、直流440V、額定電流為5A。行程開關(guān)：行程開關(guān)用于控制運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的行程。它有觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式兩種類型。有觸點(diǎn)行程開關(guān)又分為直動(dòng)式、杠桿式、微動(dòng)式、組合式，常用的型號(hào)有：LX2、LX19、JLXK1、JXW、LXK3、X2等。無觸點(diǎn)行程開關(guān)有接近開關(guān)、干簧管開關(guān)、霍爾開關(guān)等。接觸器：選用主要考慮主觸頭的額定電流、額定電壓、電磁線圈的額定電壓，還應(yīng)考慮常開和常閉輔助觸頭的數(shù)量和接觸器的操作頻率。主觸頭的額定電壓應(yīng)等于或大于主電路的額定電壓；電磁線圈的額定電壓必須與控制電路的額定電壓相同；主觸頭的額定電流可按以下公式計(jì)算確定：式中Iec——所選接觸器的額定電壓（A）；Ic——接觸器主觸頭電流（A）；Pe——被控電動(dòng)機(jī)功率（kW）；K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取1~1.2；Ue——電動(dòng)機(jī)額定線電壓（V）。其選型如下：型號(hào)額定電流額定操作頻率（次/小時(shí)）可控制電動(dòng)機(jī)最大容量（kW）主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)220V380V500VCJ10-202056005.51010熱繼電器：用于對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的熱繼電器有雙金屬片時(shí)和電子式兩種。電子式熱繼電器保護(hù)性能好，適用于重要電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。如果電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)采用自動(dòng)開關(guān)，不必再采用熱繼電器；對(duì)負(fù)載恒定、過載可能性很小的電動(dòng)機(jī)，如冷卻泵電機(jī)，可不設(shè)熱繼電器。選擇熱繼電器時(shí)，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來確定其額定電流及熱元件的電流等級(jí)。對(duì)星形連接電動(dòng)機(jī)，可使用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，對(duì)三角形連接的電動(dòng)機(jī)可采用斷相保護(hù)的熱繼電器。熱元件的額定整定電流值通常按電動(dòng)機(jī)的額定電流的0.95~1.05倍選用。選用型號(hào)如下：型號(hào)額定電流（A）熱元件等級(jí)熱元件額定電流電流調(diào)節(jié)范圍（A）JR16B-20/3JR16B-20/3D200.350.500.73.557.21116220.25~0.350.32~0.500.45~0.720.68~1.11.0~1.61.5~2.42.2~3.53.2~54.5~7.26.8~1110~1614~22熔斷器主要類型有：插入式、螺旋式、填料封閉管式等。常用的有RL1系列。選擇熔斷器時(shí)，應(yīng)根據(jù)電流的特點(diǎn)及參數(shù)求出熔體電流，再根據(jù)熔體電流大小選擇熔斷器的額定電流并確定其型號(hào)。①對(duì)負(fù)載電流穩(wěn)定的電氣設(shè)備，如照明燈、電阻爐等，可按額定電流選用。②對(duì)具有沖擊電流的電氣設(shè)備如異步電動(dòng)機(jī)，可按以下方法確定：單臺(tái)電動(dòng)機(jī)長期工作時(shí)：Ir=(2~3)Ied電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)，上式的系數(shù)為3~4。如果多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用一組熔斷器保護(hù)，則式中Ir——熔體額定電流；Ied——電動(dòng)機(jī)額定電流；Iemax——容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定電流；——除容量最大的電動(dòng)機(jī)之外，其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。型號(hào)熔斷器額定電流（A）熔體額定電流等級(jí)（A）交流380V時(shí)極限分?jǐn)嗄芰Γˋ，有效值）RL1-15152、4、5、6、10、152000四電氣控制方案的確定電氣控制方案的合理性直接影響機(jī)械設(shè)備工作的可靠性、易維修性以及經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時(shí)必須綜合考慮，在保證機(jī)械設(shè)備要求的工作可靠性和易維修性的前提下，應(yīng)采用簡單、經(jīng)濟(jì)的電氣控制方案。機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)通常包括電氣調(diào)速系統(tǒng)、邏輯控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)。（一）電氣邏輯控制裝置的選擇電氣邏輯控制裝置有繼電器-接觸器控制屏、順序控制器和PLC。繼電器-接觸器控制屏的電路結(jié)構(gòu)簡單，直觀易懂，輸出功率大，價(jià)格便宜。其缺點(diǎn)是觸頭容易產(chǎn)生電磨損，工作時(shí)有機(jī)械振動(dòng)，容易造成觸頭松動(dòng)。這幾種情況的發(fā)生都會(huì)降低控制系統(tǒng)的工作可靠性，一旦出現(xiàn)故障，檢查和維修很不方便。順序控制器是一種介于繼電器-接觸器控制屏和PLC之間的一種控制裝置。它具有改變?nèi)菀椎奶攸c(diǎn)，尤其是采用插銷板編程時(shí)，改變插銷的位置就可以改變程序，使用很方便。這種控制裝置適用于動(dòng)作順序不太復(fù)雜的控制系統(tǒng)，特別適用于需要經(jīng)常改變工作順序的生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)控制。但是這種控制系統(tǒng)由于插銷比較多，接觸不良的故障時(shí)有發(fā)生，可靠性不太高，而且這種產(chǎn)品由于沒有專業(yè)廠生產(chǎn)，所以目前已很少應(yīng)用。PLC具有通用性強(qiáng)、應(yīng)用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)組裝周期短、編程簡單、修改容易、調(diào)試直觀、維護(hù)方便、可靠性高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，目前以廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)控制。但與繼電器-接觸器控制屏相比，PLC的價(jià)格比較貴。如果機(jī)械設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較少，工作程序和控制要求比較簡單，無論采用電氣傳動(dòng)還是液壓傳動(dòng)或氣壓傳動(dòng)，其控制系統(tǒng)宜采用繼電器-接觸器控制屏。對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)比較多、工作程序和控制要求比較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，其控制裝置應(yīng)采用PLC。有些機(jī)械設(shè)備雖然執(zhí)行機(jī)構(gòu)少，工作程序也不復(fù)雜，但工作程序要求經(jīng)常變動(dòng)，這種設(shè)備應(yīng)采用PLC控制。（二）控制方式的選擇控制方式通常有行程控制、時(shí)間控制和其他物理量（壓力、流量、電流、速度等）控制。行程控制方式是利用機(jī)械設(shè)備運(yùn)動(dòng)部件上的碰塊或感應(yīng)頭，觸發(fā)在固定位置安裝的行程開關(guān)或無觸頭行程開關(guān)，以此發(fā)出行程信號(hào)來實(shí)現(xiàn)位置控制。凡是要求進(jìn)行位置控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都應(yīng)采用行程控制方式。時(shí)間控制方式是利用時(shí)間繼電器或PLC的定時(shí)器，使控制系統(tǒng)按工藝要求的不同時(shí)段進(jìn)行程序步切換，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。因此，機(jī)械設(shè)備的工作程序如果要求要求延續(xù)一般時(shí)間后才切換的則應(yīng)采用時(shí)間控制方式。對(duì)于要求實(shí)現(xiàn)位置控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如果其行程很短，無法安裝行程開關(guān)。在運(yùn)動(dòng)速度比較穩(wěn)定的情況下，根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的乘積等于行程的原理，也可以采用時(shí)間控制方式來實(shí)現(xiàn)位置控制。（三）系統(tǒng)動(dòng)作要求1、起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造成物料堆積，要求逆物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序起動(dòng)。其起動(dòng)順序?yàn)椋?、停止：停止時(shí)為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留物料，要求順物料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止。其停止順序?yàn)椋?、緊急停止：緊急情況下無條件地把PD-1、PD-2、YV全部同時(shí)停止。4、故障停止：運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)M1過載時(shí)，應(yīng)使PD-1、PD-2、YV同時(shí)停止。當(dāng)M2過載時(shí)，應(yīng)使PD-2、YV同時(shí)停止；PD—1在PD-2停止后延遲10s后停止。5、M1和M2電機(jī)功率都是5.5KW。（四）確定I/O點(diǎn)數(shù)及PLC的選型伴隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，PLC的成本不斷下降，因?yàn)榇龠M(jìn)了PLC的應(yīng)用。但并不是所有的控制都必須使用PLC，可以使用計(jì)算機(jī)控制或繼電接觸器控制。在確定控制系統(tǒng)方案時(shí)，首先應(yīng)明確是否有必要采用PLC控制。如果控制系統(tǒng)非常簡單，所需I/O點(diǎn)很少，或者雖然I/O點(diǎn)需要較多，但控制關(guān)系非常簡單，各部分之間聯(lián)系很少，可以考慮不用PLC，而采用傳統(tǒng)的繼電接觸器控制。除此之外，只要滿足下列情況之一，應(yīng)該首選PLC。1）系統(tǒng)所需I/O點(diǎn)數(shù)較多（比如在十幾個(gè)點(diǎn)以上），控制要求比較復(fù)雜。2）現(xiàn)場(chǎng)處于工業(yè)環(huán)境，而又要求控制系統(tǒng)具有較高可靠性。3）系統(tǒng)的工藝流程可能經(jīng)常發(fā)生變化，輸入、輸出控制量需經(jīng)常調(diào)整。4）要求完成多種定時(shí)、計(jì)數(shù)、甚至復(fù)雜的邏輯、算術(shù)運(yùn)算，以及對(duì)模擬量的控制。5）需要完成與其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信或聯(lián)網(wǎng)。6）系統(tǒng)體積很小，要求控制設(shè)備嵌入系統(tǒng)設(shè)備之中等。1、輸入、輸出設(shè)備的數(shù)量根據(jù)示意圖和控制要求可知，該系統(tǒng)需要5個(gè)輸入點(diǎn)和3個(gè)輸出點(diǎn)。2、PLC的選擇此控制系統(tǒng)只有簡單的開關(guān)量控制，沒有模擬量的輸入或輸出，對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間也沒有特殊的要求，時(shí)間繼電器的定時(shí)也是固定的，小型PLC即可滿足要求。因系統(tǒng)需要5個(gè)輸入點(diǎn)和3個(gè)輸出點(diǎn)，可選用三菱公司的整體式小型PLCF1-20M，它具有12個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)，完全滿足要求。F系列PLC一共有三種不同單元，即基本單元、擴(kuò)展單元和特殊單元。基本單元內(nèi)有中央處理器（CPU）、存貯器和輸入/輸出接口電路等，每個(gè)控制系統(tǒng)必須有一個(gè)基本單元。要增加I/O的點(diǎn)數(shù)，可連接擴(kuò)展單元。要增加控制功能，則可連接相應(yīng)的特殊單元，如高速計(jì)數(shù)單元、模擬量單元等。①F系列PLC的型號(hào)為了滿足用戶的不同要求，F(xiàn)系列PLC有多種型號(hào)規(guī)格，表示方法如下：F—①②③④，其中：①表示輸入/輸出總點(diǎn)數(shù)；②表示本單元的類型：M為基本單元，E為擴(kuò)展單元；③表示輸出類型：R為繼電器輸出，T為晶體管輸出，S為晶閘管輸出；④表示電源電壓種類：V為100/110V交流，E為220/240V交流，D為24V直流。F系列PLC總體技術(shù)特性和數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目F—20MF—40M電源功耗<11VA<25VA電壓AC100~110V，AC200~220V50/60Hz計(jì)時(shí)點(diǎn)數(shù)8點(diǎn)16點(diǎn)設(shè)定位數(shù)2位3位設(shè)定范圍0.1~99s0.1~999s計(jì)數(shù)點(diǎn)數(shù)8點(diǎn)16點(diǎn)設(shè)定方式設(shè)定范圍1~991~999輔助繼電器64個(gè)（其中16個(gè)有掉電保護(hù)功能）192個(gè)（其中64個(gè)有掉電保持功能）用戶存貯器容量數(shù)制八進(jìn)制十進(jìn)制數(shù)量477890運(yùn)算指令繼電器符號(hào)速度100s/步序（平均）45s/步序（平均）可靠性施和情況電池保護(hù)鋰電池，可連續(xù)使用五年，保持RAM程序瞬時(shí)停電補(bǔ)償<20ms瞬間停電可不出錯(cuò)繼續(xù)運(yùn)行抗電平干擾能力1000V，1s耐振動(dòng)能力10~55Hz,0.5mm,最大2g（重力加速度）CPU出錯(cuò)自診斷程序監(jiān)視器，求和檢驗(yàn)電池電壓監(jiān)視電壓不足指示燈顯示一般環(huán)境溫度0~+55℃（儲(chǔ)存溫度-15~+6環(huán)境濕度85%RH以下（無結(jié)露）絕緣電阻>5M（DC500V）絕緣耐壓AC1500V1min外形尺255mm×80mm×100mm305mm×110mm×110mm重量1.5kg2.3kg②常用PLC的編程指令系統(tǒng)（1）LD指令LD（Load）：取指令，適用于梯形圖中與左母線相連的第一個(gè)常開觸點(diǎn)，表示一個(gè)邏輯行的開始。（2）LDN指令LDI（LoadInverse）：取反指令，適用于梯形圖中與左母線相連的第一個(gè)常閉觸點(diǎn)。（3）OUT指令OUT（Out）：線圈驅(qū)動(dòng)指令（又叫輸出指令），適用于將運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的線圈，但不能用于輸入繼電器。OUT指令用于計(jì)數(shù)器和定時(shí)器時(shí)，必須有常數(shù)K值緊跟，K分別表示定時(shí)器時(shí)間或計(jì)數(shù)次數(shù)，它也作為一個(gè)步序。（4）AND指令A(yù)ND（And）：“與”指令，適用于和觸點(diǎn)串聯(lián)的常開觸點(diǎn)。（5）ANI指令A(yù)NI（AndInverse）：“與反”指令，適用于和觸點(diǎn)串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)。（6）OR指令OR（Or）：“或”指令，適用于單觸點(diǎn)并聯(lián)的常開觸點(diǎn)。（7）ORI指令ORI（OrInverse）：“或反”指令，適用于單觸點(diǎn)并聯(lián)的常閉觸點(diǎn)。（8）RST指令RST（Reset）：計(jì)數(shù)器和移位寄存器的復(fù)位指令，適用于將計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值回復(fù)到設(shè)定值或清除移位寄存器中所有位的信息，即清零。計(jì)數(shù)器有計(jì)數(shù)輸入和復(fù)位輸入兩個(gè)輸入端。當(dāng)計(jì)數(shù)輸入端觸點(diǎn)每次從斷開至接通時(shí)，計(jì)數(shù)器的值減1，當(dāng)通斷次數(shù)達(dá)計(jì)數(shù)值后，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值減為0，此時(shí)計(jì)數(shù)器的線圈接通，其常開觸點(diǎn)閉合。如果要計(jì)數(shù)器從當(dāng)前值回到最初設(shè)定值，則要接通復(fù)位輸入端的觸點(diǎn)，RST起復(fù)位作用，使計(jì)數(shù)器線圈斷開，其常開觸點(diǎn)斷開。RST指令總是優(yōu)先執(zhí)行的，因此當(dāng)RST的輸入保持時(shí)，對(duì)計(jì)數(shù)器或移位寄存器的輸入不再接受。所有的計(jì)數(shù)器和部分寄存器具有掉電保護(hù)功能，所以當(dāng)不必再保持計(jì)數(shù)器原有狀態(tài)時(shí)，在工作開始之前，要使用特殊輔助繼電器M71，在主機(jī)投入運(yùn)行的瞬時(shí)，產(chǎn)生的初始化脈沖，使計(jì)數(shù)器或位移寄存器復(fù)位。（9）SFT指令SFT（Shift）：移位指令，適用于將移位寄存器中的內(nèi)容做移位操作?？捎?個(gè)或16個(gè)輔助繼電器組成移位寄存器。③移位寄存器三個(gè)輸入端功能為：數(shù)據(jù)輸入端IN：當(dāng)連接IN端的觸點(diǎn)接通時(shí)，表示把“1”送到移位寄存器的最低位，反之則把“0移位信號(hào)輸入端CP：當(dāng)連接CP端的觸點(diǎn)每由斷變通一次、來一個(gè)脈沖時(shí)，移位寄存器的內(nèi)容從編號(hào)小的低位，向編號(hào)大的高位順序移動(dòng)一次，最高位原來的數(shù)據(jù)丟失。復(fù)位信號(hào)輸入端R：當(dāng)連接R的觸點(diǎn)接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輔助繼電器全部斷開，即移位積存器全部清零。如果R端連接的觸點(diǎn)一直處于接通狀態(tài)，則數(shù)據(jù)輸入和移位輸入的信號(hào)全無效。F系列指令系統(tǒng)如下：指令功能指令功能LD公共總線或支路的起始常開觸點(diǎn)PLS脈沖產(chǎn)生指令LDI公共總線或支路的起始常閉觸點(diǎn)SFT移位寄存器的移位指令A(yù)ND串聯(lián)的常開觸點(diǎn)NOP空操作指令A(yù)NI串聯(lián)的常閉觸點(diǎn)END程序結(jié)束指令OR單個(gè)并聯(lián)的常開觸點(diǎn)S操作保持指令ORI單個(gè)并聯(lián)的常閉觸點(diǎn)R操作保持復(fù)位指令A(yù)NB電路塊的串聯(lián)連接MC主控轉(zhuǎn)移指令ORB電路塊的并聯(lián)連接MCR主控復(fù)位指令OUT線圈驅(qū)動(dòng)指令CJP條件跳步指令RST計(jì)數(shù)器、移位寄存器復(fù)位指令EJP跳步結(jié)束指令3、繼電器的選擇JZ17型繼電器是引進(jìn)日本OMRON公司技術(shù)。設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品（原型號(hào)為MA460N）?？捎糜诮涣?0Hz或60Hz，額定電壓至220V的控制電路中。該產(chǎn)品采用直動(dòng)式磁系統(tǒng)，橋式雙斷點(diǎn)觸頭，共有8對(duì)觸頭（4常開4常閉）。JZ17型繼電器的技術(shù)數(shù)據(jù)：額定絕緣電壓（V）約定發(fā)熱電流（A）使用類別觸頭額定工作電壓（V）觸頭額定控制容量（VA）電壽命（萬次）機(jī)械壽命（萬次）操作頻率（次/h）動(dòng)作時(shí)間（s）重量4406AC-113803605060012000.030.291808072120DC-1122028604、I/O地址分配地址分配如下：輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號(hào)輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號(hào)起動(dòng)按鈕X400M1接觸器Y430停止按鈕X401M2接觸器Y431急停按鈕X402YVY432M1熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)X403――――M2熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)X404――――5、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求用基本邏輯指令編程編制的梯形圖如圖二。圖中，T450、T451分別為PD-2、YV延時(shí)起動(dòng)的計(jì)時(shí)器；T452、T453分別為PD-2、PD-1延時(shí)停止的計(jì)時(shí)器。①語句表LDＸ400LDT451ORY430ANDNM101ANDNＸ402OUTY432ANDNＸ403LDＸ401ANDNＸ453ORM101OUTY430ANDNＸ400TMRT450OUTM101K5TMRT452LDT450K10OUTM100LDY430LDM100ANDNＸ404ORY431ORY452ANDNＸ402TMRT453ANDNＸ403K10ANDNＸ404ANDNＸ452OUTY431TMRT451K5②程序運(yùn)行過程起動(dòng)時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，X400接通，Y430接通并自鎖，M1起動(dòng)，PD-1投入運(yùn)行；T450開始計(jì)時(shí)常開觸點(diǎn)閉合，M100產(chǎn)生一脈沖，使Y431接通并自鎖，M2起動(dòng)，PD-2投入運(yùn)行；T451開始計(jì)時(shí)。T451計(jì)時(shí)到，T451常開觸點(diǎn)閉合，Y432接通，YV投入運(yùn)行，完成全部起動(dòng)過程。停止時(shí)，按下按鈕，X401接通，M101接通并自鎖。Y432斷開，YV停止；T452開始計(jì)時(shí)，T452開始計(jì)時(shí)到，T452常閉觸點(diǎn)斷開，使Y431斷開，M2停止，PD-2停止運(yùn)行；同時(shí)T452常開觸點(diǎn)閉合，使T453計(jì)時(shí)。T453計(jì)時(shí)到，T453常閉觸點(diǎn)斷開，使Y430斷開，M2停止，PD-1停止運(yùn)行，完成全部停止過程。運(yùn)行中緊急停止時(shí)，按下急停按鈕，X402常閉觸點(diǎn)斷開，使Y430、T450、Y431、T451斷開，Y432也斷開，同時(shí)停止運(yùn)行。運(yùn)行中當(dāng)M1過載時(shí)，X403常閉觸點(diǎn)斷開，使Y430、T450、Y431、T451斷開，Y432也斷開，PD-1、PD-2、YV同時(shí)停止運(yùn)行。運(yùn)行中當(dāng)M2過載時(shí)，X404常閉觸點(diǎn)斷開、使Y431、T451斷開，Y432也斷開，PD-2、YV同時(shí)停止運(yùn)行；X404常閉觸點(diǎn)斷開使T453計(jì)時(shí)。T453計(jì)時(shí)時(shí)，T453常閉觸點(diǎn)斷開，使Y430斷開，M1停止，PD-1停止運(yùn)行。設(shè)計(jì)總結(jié)“操千曲而后曉聲，觀千劍而后識(shí)器?！痹趨⒓颖敬螜C(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)的過程中，獲益匪淺，對(duì)所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)有了更系統(tǒng)的理解和掌握。第一次系統(tǒng)地參加了整個(gè)設(shè)計(jì)過程，對(duì)于設(shè)計(jì)程序有了深刻的了解和掌握。在本次為期一周的機(jī)床電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，通過查閱有關(guān)書籍，了解和掌握了機(jī)床電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，并運(yùn)用了這些方法和步驟進(jìn)行了皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我們對(duì)機(jī)床電氣控制技術(shù)設(shè)計(jì)的基本原理和步驟有深入的了解，打好了一定的基礎(chǔ)。只有在基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)后才可根據(jù)工程實(shí)際的需要對(duì)一些不是十分必要的步驟和計(jì)算進(jìn)行簡化，達(dá)到滿足要求，又簡化設(shè)計(jì)的目的。在這次設(shè)計(jì)過程中，我們學(xué)會(huì)了充分利用圖書館的資源，查閱了大量相關(guān)書籍。在對(duì)采用調(diào)速回路系統(tǒng)時(shí)，確定電動(dòng)幾功率是應(yīng)以泵的最大功率作為依據(jù)。管路的長度在確定電動(dòng)機(jī)功率時(shí)應(yīng)以詳盡的方法能計(jì)算確定，但往往也很難做到，工程設(shè)計(jì)中一般按遵守原則進(jìn)行。同時(shí)深入實(shí)際，通用零件的調(diào)查，使我們開拓了視野，鞏固了學(xué)過的知識(shí)，還讓我們加深了對(duì)許多概念的理解。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中我們遇到很多困難，也有很多體會(huì)，知道了怎樣合理利用資料。譬如在設(shè)計(jì)過程中，由于學(xué)過制圖，我們最初覺得很容易，但是實(shí)際情況切實(shí)大相徑庭。如梯形圖的設(shè)計(jì)和繪制，就算一個(gè)看似簡單的條形塊，在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到其他功能的實(shí)現(xiàn)等，而根本就是自相矛盾，一改再改?？傊?，對(duì)我來說是對(duì)自己能力的一次考驗(yàn)，不僅提高了理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，為走向社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。感謝信在本次的課程設(shè)計(jì)中，要求通過設(shè)計(jì)，能對(duì)常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用有一個(gè)總體的、全貌的了解與把握，能掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力，掌握可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和掌握基本邏輯指令的應(yīng)用。為此要查閱和使用大量的手冊(cè)及圖表資料，工科文獻(xiàn)中心最大限度為我們提供了借閱資料的平臺(tái)。各種性能參數(shù)需要非常繁重的計(jì)算，同學(xué)之間的合作互助為我們這次能夠按時(shí)完成任務(wù)起到至關(guān)重要的作用，之間的討論加深了我們對(duì)知識(shí)的理解及應(yīng)用。對(duì)于比較關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)同學(xué)之間討論不出來的，董老師給予我們及時(shí)的指導(dǎo)，培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)踐的能力，為以后在工程技術(shù)中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)，在此感謝老師在百忙之中為我們按時(shí)輔導(dǎo)。最后感謝學(xué)校為我們安排了這次課程設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步培養(yǎng)我們的實(shí)際應(yīng)用能力，給予我們機(jī)會(huì)，以及一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，從學(xué)生的切身利益考慮，為我們將來從事的工作崗位，積累經(jīng)驗(yàn)。至此，我們體會(huì)到作為一個(gè)未來工科的工程技術(shù)人員需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，為保證要求要達(dá)到的程度，必須實(shí)事求是，事必躬親，解決所遇到的問題。參考文獻(xiàn)1．可編程控制器應(yīng)用技術(shù)/田瑞庭/19942．PLC應(yīng)用技術(shù)200例/曲非非/2003楊長能3．MITSUBISHI三菱微型可編程控制器編程手冊(cè)/2000年4．張運(yùn)波.工廠電氣控制技術(shù).北京：高等教育出版社，20015．余雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20016．王兆義.小型可編程控制器實(shí)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20027．鐘肇新.可編程控制器原理及應(yīng)用.廣州：華南理工大學(xué)出版社，20028．李景學(xué).可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及方法.北京：電子工業(yè)出版社9．可編程控制器（PC）例題習(xí)題及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).重慶：重慶大學(xué)出版社，1999成績?cè)u(píng)定表姓名：班級(jí)：專業(yè)：1、設(shè)計(jì)題目：皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)指導(dǎo)人評(píng)語及成績成績:_______指導(dǎo)人（簽字）___________年月日3、設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組復(fù)評(píng)意見：組長（簽字）___________年月日4、系主任審核意見：主任（簽字）___________年月日附件圖紙PLC控制線路機(jī)床電氣圖第2章習(xí)題2-5、計(jì)算一個(gè)人一段時(shí)期的薪水，第1天1分錢，第2天2分錢，每天翻倍。要求用戶輸入天數(shù)（輸入檢驗(yàn)），列表顯示每天的薪水，及薪水總和（輸出人民幣的單位：“元”）。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ intdaynum; floatdaypay,paysum=0; do{ cout<<"請(qǐng)輸入天數(shù)(>1整數(shù))："; cin>>daynum; }while(daynum<=1); //有效性檢驗(yàn) for(inti=1;i<=daynum;i++) { daypay=i/100.0; cout<<"第"<<i<<"天薪水："<<daypay<<"元\t"; if(i%2==0) cout<<endl; paysum+=daypay; //列表輸出每天薪水，計(jì)算總薪水 } cout<<endl; cout<<"薪水總和："<<paysum<<"元";//輸出總薪水}2-7、用for循環(huán)計(jì)算1/30＋2/29+3/28+…+30/1。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ inti; floatsum=0; for(i=1;i<=30;i++) sum+=i/float(31-i); cout<<"sum="<<sum;}2-8、用循環(huán)語句輸出如下圖形。AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ inti,j,k; for(i=0;i<=3;i++) //控制行 { for(j=0;j<i;j++) cout<<''; //控制每行輸出的''的數(shù)目 for(k=7-i;k>i;k--) //控制每行輸出的'A'的數(shù)目 cout<<'A'; cout<<endl; } for(i=1;i<=3;i++) { for(j=3;j>i;j--) cout<<''; //控制每行輸出的''的數(shù)目 for(k=0;k<2*i+1;k++) //控制每行輸出的'A'的數(shù)目 cout<<'A'; cout<<endl; }}2-9、采用循環(huán)結(jié)構(gòu)計(jì)算公式s的前30項(xiàng)和。s=2/1+3/2+5/3+…#include<iostream>usingnamespacestd;#defineN30voidmain(){ inti; floata1,a2,sum=0,temp;//a1分子,a2分母 for(a1=2,a2=1,sum=0,i=1;i<=N;i++){ sum+=a1/a2; temp=a1;a1=a1+a2;a2=temp;//為下一次求和做準(zhǔn)備 } cout<<"\nsumis:"<<sum;}2-10、求sum=a+aa+…+aa…a，a和n由鍵盤輸入。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ inti,a,n; longsum,temp; sum=temp=0; cout<<"\nEnteraandn:"; cin>>a>>n; for(i=1;i<=n;i++) { temp=a+temp*10; sum+=temp; } cout<<"theresultis:"<<sum;}2-11、輸入一行字符，以回車結(jié)束，分別統(tǒng)計(jì)其中出現(xiàn)的大寫英文字母、小寫英文字母、數(shù)字字符、空格和其他字符出現(xiàn)的次數(shù)。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ charc;intlletters=0,uletters=0,spaces=0,digits=0,others=0; cout<<"Pleaseenterthecharacters:\n"; while((c=cin.get())!='\n') { if(c>='a'&&c<='z') lletters++; elseif(c>='A'&&c<='Z')uletters++;elseif(c=='')spaces++;elseif(c>='0'&&c<='9')digits++;elseothers++;} cout<<"thenumberoflowercaseletters:"<<lletters<<endl; cout<<"thenumberofuppercaseletters:"<<uletters<<endl; cout<<"thenumberofdigits:"<<digits<<endl; cout<<"thenumberofspaces:"<<spaces<<endl; cout<<"thenumberofothers:"<<others;}第3章習(xí)題：3-1、編寫求階乘及組合的函數(shù)，在主函數(shù)調(diào)用求組合的函數(shù)。#include<iostream>usingnamespacestd;longfac(intn){ longfac=1; for(inti=2;i<=n;i++) fac*=i; returnfac;}longcomb(intn,intk){ returnfac(n)/(fac(k)*fac(n-k));}voidmain(){ intn,k; cout<<"Pleaseinputthenandthek:"; cin>>n>>k; cout<<"thecombinationnumberofnandk:"<<comb(n,k);}3-2、編寫函數(shù)計(jì)算ex的近似值，在主函數(shù)中輸入x及精度10-9（要求最后一項(xiàng)小于10-9）。#include<iostream>#include<cmath>usingnamespacestd;doubleex(doublex,doubleeps){ inti=1; doublee=1,t=1; while(fabs(t)>eps) { t=t*x/i; e=e+t; i++; } return(e);}voidmain(){ doublex,eps; cout<<"Pleaseinoutxandeps:\n"; cin>>x>>eps; cout<<"e**x:\n"<<ex(x,eps);}3-3、編寫被調(diào)函數(shù)，求出1000以內(nèi)素?cái)?shù)，在主函數(shù)中調(diào)用函數(shù)并輸出素?cái)?shù)，每行輸出5個(gè)素?cái)?shù)。#include<iostream>#include<iomanip>#include<cmath>usingnamespacestd;voidPrimeNum(intn=1000){ inti,j,k,flg=1,num=0; for(i=2;i<n;i++) { k=sqrt(i); for(j=2;j<=k;j++) if(i%j==0) flg=0; if(flg==1) { cout<<setw(5)<<i; num++; if(num%5==0) cout<<endl; } flg=1; }}voidmain(){ PrimeNum();}3-4、輸出1000以內(nèi)的所有完數(shù)。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidprint(intn) //輸出因子{ inti; for(i=1;i<=n/2;i++) if(n%i==0)cout<<setw(5)<<i; cout<<endl;}voidwanshu(intn){ inti; inta,s=0; a=n/2; for(i=1;i<=a;i++) if(n%i==0)s+=i; if(s==n) { cout<<n<<"itsfactorsare:"; print(n); }}voidmain(){ inti; for(i=1;i<=1000;i++) wanshu(i);}3-5、編寫函數(shù)（遞歸和非遞歸）求兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。#include<iostream>usingnamespacestd;intgcd(intx,inty){ intr; r=x%y; while(r!=0) { x=y;y=r;r=x%y; } return(y);}//intgcd(inta,intb)//{ if(a%b==0)//returnb; //else//returngcd(b,a%b);//}intgbs(intx,inty){ intbs,ys; ys=gcd(x,y); bs=x*y/ys; returnbs;}voidmain(){ intx,y,g,bs; cout<<"Entertwonumber:\n"; cin>>x>>y; g=gcd(x,y); bs=gbs(x,y); cout<<"thegcd:"<<g<<endl; cout<<"thegbs:"<<bs;}3-6、遞歸函數(shù)反序輸出數(shù)位。#include<iostream>usingnamespacestd;voidrev(intx)/*反向輸出*/{ if(x>0) { cout<<x%10; rev(x/10); }}voidmain(){ intx; cout<<"Pleaseinputaninteger:\n"; cin>>x; cout<<"reverse:"; if(x<0) { cout<<"-"; x=-x; } rev(x);}3-8、遞歸函數(shù)實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制到二進(jìn)制轉(zhuǎn)換。#include<iostream>usingnamespacestd;voidfun(inti){ if(i>1) fun(i/2); cout<<i%2;}voidmain(){ intn; cout<<"Pleaseinputthedecimalnumber:"; cin>>n; cout<<"thebinarynumber:"; fun(n);}3-9、編寫函數(shù)輸出圖形。（略）3-10、編寫min函數(shù)模板和max函數(shù)模板。#include<iostream>usingnamespacestd;template<classT>Tmin(T&var1,T&var2){ if(var1<var2) return(var1); else return(var2);}template<classT>Tmax(T&var1,T&var2){ if(var1<var2) return(var2); else return(var1);}voidmain(void){ intuserInt1,userInt2; floatuserFloat1,userFloat2; charuserChar1,userChar2; cout<<"Pleaseinputtwointegarnumbers:"; cin>>userInt1>>userInt2; cout<<"theminis:"<<min(userInt1,userInt2)<<endl; cout<<"themaxis:"<<max(userInt1,userInt2)<<endl; cout<<"Pleaseinputtwofloatnumbers:"; cin>>userFloat1>>userFloat2; cout<<"theminis:"<<min(userFloat1,userFloat2)<<endl; cout<<"themaxis:"<<max(userFloat1,userFloat2)<<endl; cout<<"Pleaseinputtwocharnumbers:"; cin>>userChar1>>userChar2; cout<<"theminis:"<<min(userChar1,userChar2)<<endl; cout<<"themaxis:"<<max(userChar1,userChar2)<<endl;}3-11、絕對(duì)值函數(shù)模板。#include<iostream>usingnamespacestd;template<classT>TAbs(constTvar){ if(var<0) return(-var); else return(var);}voidmain(void){ //測(cè)試整型量求絕對(duì)值 inttest1=12,test2=-34; cout<<"測(cè)試整型量："<<endl; cout<<"test1="<<test1<<"\ttest1的絕對(duì)值為："<<Abs(test1)<<endl; cout<<"test2="<<test2<<"\ttest2的絕對(duì)值為："<<Abs(test2)<<endl; //測(cè)試浮點(diǎn)型量求絕對(duì)值 floattest3=12.67f,test4=-34.43f; cout<<"測(cè)試浮點(diǎn)型量："<<endl; cout<<"test3="<<test3<<"\ttest3的絕對(duì)值為："<<Abs(test3)<<endl; cout<<"test4="<<test4<<"\ttest4的絕對(duì)值為："<<Abs(test4)<<endl;}第4章習(xí)題：4-1、編程實(shí)現(xiàn)由用戶輸入10個(gè)數(shù)據(jù)到數(shù)組，輸出數(shù)組中的最大值和最小值及其相應(yīng)的下標(biāo)。#include<iostream>usingnamespacestd;#defineN10voidmain(){ inti,array[N],max,maxid,min,minid; for(i=0;i<N;i++) cin>>array[i]; max=min=array[0]; maxid=minid=0; for(i=1;i<N;i++) { if(array[i]>max) {max=array[i]; maxid=i;} if(array[i]<min) {min=array[i]; minid=i;} } cout<<"themaxofthearrayis"<<max<<endl; cout<<"theindexofthemaxis"<<maxid<<endl; cout<<"theminofthearrayis"<<min<<endl; cout<<"theindexoftheminis"<<minid<<endl;}4-2、編寫函數(shù)實(shí)現(xiàn)將字符串中每個(gè)單詞的首字母大寫。#include<iostream>usingnamespacestd;voidWords(charstr[]){ inti; charch='';//存放前一字符 for(i=0;str[i]!='\0';i++) { if(ch==''&&str[i]!='')//單詞數(shù)首字母 {if(str[i]>='a'&&str[i]<='z') str[i]-=32; } ch=str[i]; }}voidmain(){ charstr[100]; cout<<"Pleaseinputastring:"; cin.getline(str,100); Words(str); cout<<str;}4-4、編程實(shí)現(xiàn)線性查找賬號(hào)，賬號(hào)由用戶輸入，若找到，則輸出合法信息，否則輸出非法信息。#include<iostream>usingnamespacestd;#definearrSize5intsearchList(intlist[],intnumElems,intvalue){ for(inti=0;i<numElems;i++) if(value==list[i]) returni; return-1;}voidmain(){ inttests[arrSize]={5658845,4562555,3852085,4520125,5552012}; intresult,x; cout<<"請(qǐng)輸入賬號(hào)："; cin>>x; result=searchList(tests,arrSize,x); if(result==-1) cout<<x<<"為非法賬號(hào)。"<<endl; else cout<<x<<"為合法賬號(hào)。";}4-5、采用二分查找實(shí)現(xiàn)上述程序。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;#definearrSize5voidselectionSort(inta[],intn) //選擇排序{ inti,j,t,minIndex; for(i=0;i<n-1;i++) { minIndex=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(a[j]<a[minIndex]) minIndex=j; if(minIndex!=i) { t=a[minIndex]; a[minIndex]=a[i]; a[i]=t; } }}//二分查找函數(shù),在a數(shù)組中查找valueintbinarySearch(inta[],intnumElems,intvalue){ intlow=0,mid,hight=numElems-1; while(low<=hight) { mid=(low+hight)/2; if(value==a[mid])//查找成功 returnmid; elseif(value<a[mid])//位于數(shù)組的前一半 hight=mid-1; else low=mid+1;//位于數(shù)組的后一半 } return-1;}voidmain(){ inttests[arrSize]={5658845,4562555,3852085,4520125,5552012}; intresult,x; cout<<"請(qǐng)輸入賬號(hào)："; cin>>x; selectionSort(tests,arrSize); result=binarySearch(tests,arrSize,x); if(result==-1) cout<<x<<"為非法賬號(hào)。"<<endl; else cout<<x<<"為合法賬號(hào)。";}4-6、尋找二維數(shù)組中的鞍點(diǎn)（該位置的元素是該行上的最大元素，同時(shí)是該列上的最小元素）。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;#defineM3#defineN4intq1=0,q2=0;//鞍點(diǎn)位置下標(biāo)intandian(inta[M][N],intp1,intp2){ inti,j,k,m,f,w,max; w=0; for(i=0;i<p1;i++) { k=0; max=a[i][0]; for(j=0;j<p2;j++) if(a[i][j]>max) { k=j; max=a[i][j]; }//第i行第k列為第i行的最大元素 for(m=0,f=1;m<p1&&f;m++) if(a[m][k]<max)f=0; //第i行第k列不是鞍點(diǎn) if(f) { w=1; q1=i; q2=k; } } returnw;}voidmain(){ inta[M][N]={1,2,3,4,4,5,3,6,3,5,6,7};/*{2,4,10,6,3,4,5,8,9,1,2,3};*/ intw; w=andian(a,M,N); if(w) { cout<<"該二維數(shù)組存在鞍點(diǎn)："<<a[q1][q2]<<endl; cout<<"其行標(biāo)為："<<q1<<"\t列標(biāo)為："<<q2; } elsecout<<"該二維數(shù)組沒有鞍點(diǎn)。";}4-7、編寫函數(shù)求一個(gè)4×4二維數(shù)組中周邊元素的和。#include<iostream>usingnamespacestd;intarrSum(intarr[][4]){ inti,j,sum=0; for(i=0;i<4;i++) { sum+=arr[i][0]; sum+=arr[i][3]; } for(j=0;j<4;j++) { sum+=arr[0][j]; sum+=arr[3][j]; } sum-=arr[0][0]+arr[3][0]+arr[0][3]+arr[3][3]; returnsum;}voidmain(){ inta[4][4]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}; cout<<"該二維數(shù)組的周邊元素之和為："<<arrSum(a);}4-8、編寫函數(shù)求二維數(shù)組兩條對(duì)角線元素之和。#include<iostream>usingnamespacestd;#defineN4intsum(inta[][N]){ inti,s=0; for(i=0;i<N;i++) s=s+a[i][i]+a[i][N-i-1]; return(s);}voidmain(){ inti,j,a[N][N]; cout<<"輸入二維數(shù)組元素：\n"; for(i=0;i<N;i++) for(j=0;j<N;j++) { cout<<"第"<<i<<"行第"<<j<<"列元素："; cin>>a[i][j]; } cout<<"兩條對(duì)角線元素之和："<<sum(a);}4-9、見例題。4-10、合并數(shù)組，合并前后的數(shù)組元素均按升序排列。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmerge(inta[],intb[],intc[],intm,intn){ inti=0,j=0,k=0; while(i<m&&j<n) if(a[i]<=b[j]) c[k++]=a[i++]; elsec[k++]=b[j++]; while(i<m) c[k++]=a[i++]; while(j<n)c[k++]=b[j++]; returnk;}voidmain(){ inta[]={1,4,7,9},b[]={3,5,7,8,12},c[20],i,k; k=merge(a,b,c,4,5); cout<<"arraya:\n"; for(i=0;i<4;i++) cout<<setw(8)<<a[i]; cout<<"\narrayb:\n"; for(i=0;i<5;i++) cout<<setw(8)<<b[i]; cout<<"\nmergedarrayc:\n"; for(i=0;i<k;i++) cout<<setw(8)<<c[i];}第5章習(xí)題：5-1、同4-2，形參換成指針即可。5-3、求一組整數(shù)的中值。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidselectionSort(int*a,intn) //選擇排序{ inti,j,t,minIndex; for(i=0;i<n-1;i++) { minIndex=i; for(j=i+1;j<n;j++) if(a[j]<a[minIndex]) minIndex=j; if(minIndex!=i) { t=a[minIndex]; a[minIndex]=a[i]; a[i]=t; } }}intmean(int*a,intn){ intmean,tmp; selectionSort(a,n); tmp=n/2; if(n%2==0) mean=a[tmp]+a[tmp-1]; elsemean=a[tmp]; returnmean;}voidmain(){ inta[100],num,i; cout<<"輸入整數(shù)個(gè)數(shù)（<100）："; cin>>num; cout<<"輸入"<<num<<"個(gè)整數(shù)：\n"; for(i=0;i<num;i++) cin>>a[i]; cout<<"這組整數(shù)的中值是："<<mean(a,num);}5-4、編寫一個(gè)程序求一組正整數(shù)的模。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，模代表一組值中出現(xiàn)最頻繁的數(shù)，編寫一個(gè)函數(shù)接受如下兩個(gè)參數(shù)。1）整型數(shù)組。2）代表該數(shù)組元素個(gè)數(shù)的一個(gè)整數(shù)。該函數(shù)應(yīng)當(dāng)返回這組數(shù)的模，即返回該數(shù)組中出現(xiàn)最頻繁的那個(gè)數(shù)。如果數(shù)組中沒有模，即沒有最頻繁的數(shù)，那么就返回-1。#include<iostream>#include<cmath>#include<iomanip>#include<ctime>usingnamespacestd;constintvalue=10;intMol(inta[],intvalue);intmain(){inta[value]; srand(time(0)); for(inti=0;i<10;i++) { a[i]=rand()%10; cout<<a[i]<<setw(5); } cout<<'\n'; intf=Mol(a,value); if(f==-1) cout<<"沒有模！"<<endl; else cout<<"該數(shù)組的模為："<<f<<endl; return0;}intMol(inta[],intn){ int*p=a,c=0; intb[value]; int*q=b;for(inti=0;i<n;i++){ for(intj=i+1,m=0;j<n;j++) { if(*(p+i)==*(p+j))m++; } *(b+i)=m;}for(intl=0;l<n;l++){ if(*(q+l)>*(q+c)) c=l;}for(intm=0;m<n;m++) if(*(q+m)==*(q+c)&&m!=c) return-1;return*(p+c);}5-5、在主函數(shù)中首先輸入一個(gè)整數(shù)到變量n中，然后輸入n個(gè)整數(shù)到數(shù)組中，調(diào)用函數(shù)exchange(),完成將數(shù)組中的最小值與第0個(gè)元素對(duì)調(diào)，將數(shù)組中的最大值與最后一個(gè)元素對(duì)調(diào)，在主函數(shù)中調(diào)用函數(shù)print()輸出調(diào)換前和調(diào)換后的數(shù)組。要求被調(diào)函數(shù)exchange和print的參數(shù)均為1）數(shù)組名2）數(shù)組元素的個(gè)數(shù)。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidexchange(inta[],intvalue);voidprint(inta[],intvalue);intmain(){ intn; cin>>n;inta[100]; for(inti=0;i<n;i++) cin>>a[i]; cout<<"調(diào)換前為：";print(a,n); exchange(a,n); cout<<"調(diào)換后為：";print(a,n); return0;}voidprint(inta[],intvalue){ int*p=a,i; for(i=0;i<value;i++,p++) cout<<setw(4)<<*p; cout<<endl;}voidexchange(inta[],intvalue){ inti,m,*p=a,t,*j=a;for(i=1,m=0;i<value;i++) (a[m]<a[i])?m=m:m=i;t=*(p+m);*(p+m)=*p;*p=t;for(i=0,m=0;i<value;i++) (a[m]>a[i])?m=m:m=i;t=*(j+m);*(j+m)=*(j+value-1);*(j+value-1)=t;}5-6、在主函數(shù)中輸入十個(gè)整數(shù)到數(shù)組中，調(diào)用函數(shù)move()完成將數(shù)組元素循環(huán)移動(dòng)k位（要求函數(shù)參數(shù)為1、數(shù)組名2、數(shù)組元素個(gè)數(shù)3、循環(huán)移動(dòng)的位數(shù)k）。當(dāng)k>0時(shí)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)右移；當(dāng)k<0時(shí)，實(shí)現(xiàn)循環(huán)左移。循環(huán)右移一位的意義是：將數(shù)組全體元素向右移動(dòng)一個(gè)元素的位置，原數(shù)組最后一個(gè)元素移動(dòng)到數(shù)組的最前面，即第0個(gè)元素位置。提示：當(dāng)k<0時(shí)，轉(zhuǎn)換成等價(jià)的循環(huán)右移。調(diào)用函數(shù)print()輸出移動(dòng)前和移動(dòng)后的全體數(shù)組元素。#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;voidmove(intx[],intvalue,intk);voidprint(intx[],intvalue);intmain(){ intx[10],i; for(i=0;i<10;i++) cin>>x[i]; cout<<"移動(dòng)前數(shù)組為：";print(x,10); move(x,10,3); cout<<"移動(dòng)后數(shù)組為：";print(x,10); return0;}voidprint(intx[],intvalue){ { for(inti=0;i<value;i++) cout<<setw(5)<<x[i]; } cout<<endl;}5-7、在主函數(shù)中輸入一個(gè)字符串到字符數(shù)組str1中，調(diào)用函數(shù)將str1中的下標(biāo)為奇數(shù)的字符取出，構(gòu)成一個(gè)新的字符串放入字符數(shù)組str2中（要求被調(diào)函數(shù)參數(shù)為str1和str2）,在主函數(shù)中輸出結(jié)果字符串str2.#include<iostream>usingnamespacestd;voidnewstr(charstr1[],charstr2[]);staticintm=0;voidmain(){ charstr1[100]; charstr2[100]; cout<<"請(qǐng)輸入一個(gè)字符串："<<endl;cin.getline(str1,100); newstr(str1,str2); cout<<"新字符串為："<<endl; cout<<str2<<endl;}voidnewstr(charstr1[],charstr2[]){ char*p,*q; q=str1; p=str2; inti=0; for(i=0;i<100;i++) { if(*(q+i)=='\0') { *((p+i/2)+1)='\0'; break; } elseif(i%2!=0) { *(p+i/2)=*(q+i); } }}5-8、編寫一個(gè)函數(shù)palin()用來檢查一個(gè)字符串是否是正向拼寫與反向拼寫都一樣的“迴文”（palindromia）.如“MADAM”是一個(gè)迴文。若放寬要求，即忽略大小寫字母的區(qū)別、忽略空格及標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等，則像“Madam,I'mAdam”之類的短語也可視為迴文。編程要求：1)在主函數(shù)中輸入字符串。2)將字符串首指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞到函數(shù)palin()中。當(dāng)字符串是迴文時(shí)，要求函數(shù)palin()返回true,否則返回false。3)若是迴文，在主函數(shù)中輸出yes。若不是迴文，在主函數(shù)中輸出no.#include<iostream>usingnamespacestd;boolpalin(chara[]