建筑智能PLC课程设计指导书

《电气控制技术与plc》课程设计指导书

课程设计 2周

一、课程设计目的

通过课程设计使学生掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理、指令系统、硬件连接，使学生掌握使用可编程序控制器的基本方法，锻炼学生的对PLC 的编程能力，用可编程序控制器解决电气控制问题的能力。

二、课程设计的基本要求

要求学生理解并掌握可编程序控制器（PLC）的基本工作原理及基本结构、PLC的运行方式、外部接线及编程方法，训练学生的独立编程能力及用PLC解决现场控制问题的能力。要求学生能根据现场控制要求，自主编程和调试程序，全面建立起用PLC解决一个实际问题的全过程的概念

三、课程设计的主要内容

1．熟练编程软件的使用；

2．熟悉PLC的结构及实验设备的使用；

3．能熟练的使用PLC的基本逻辑指令与顺控指令编写顺控程序；

4．能用PLC的功能指令、程序控制指令、PID指令等编写有模拟量控制要求的程序。

四、课程设计题目：

1．装配流水线控制的模拟

2．机械手动作的模拟实现；

3．步进电动机控制的模拟；

4．轧钢机控制系统模拟；

5．加工中心模拟实验；

6．四层电梯控制系统的模拟；（暂时不做）

7．温度PID控制；

8. 基于PLC通信方式的变频器开环调速;（可选）

9. 基于触摸屏的LED数码显示控制;(可选)

10. 基于触摸屏的温度PID控制。（可选）

11.病床呼叫器的PLC控制模拟；

12.花式喷泉的PLC控制；

13.彩灯广告屏的PLC控制

五．本次课程设计说明

1．13个题目有难度区别。其中，前10个在PLC说明书有参考程序，

后3个没有；按题目排列顺序，难度大致是依次从小到大。

2．课程设计题目必须从上述12个项目中选择；

3．每组学生不超过3人；同一个题目，每班不能超过2组选择；

4．难度等级与课程设计成绩挂钩；

5．每组学生在课程设计完成后，写出课程设计报告；

6．教师根据学生的课程设计实际操作情况、题目难度等级、课程设计报告书写情况三方面的综合，给出学生的课程设计分数等级。

六．题目介绍：

（一）．装配流水线控制的模拟

1.设计任务：完成装配流水线的PLC控制。

2.控制要求：

传送带共有十六个工位，工件从1号位装入，分别在A（操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库；其它工位均用于传送工件。

1）计算输入输出点，编写I/O对应表及内部元件使用表；

2).. 编写PLC控制程序，要求可以实现手动、单周期及连续工作3种操作方式；3）完成实验所需要的硬件接线；

4）利用实验台上的开关、按钮、小指示灯等，模拟演示其工作过程；

5）完成课程设计报告。

（二）．机械手动作的模拟实现；

1.设计任务：

用PLC程序及实验台来实现机械手动作的模拟。

2.控制要求：

一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

启动、停止用按钮实现，限位开关用钮子开关来模拟，电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。

1）计算输入输出点，编写I/O对应表及内部元件使用表；

2).. 编写PLC控制程序，要求可以实现手动、单周期及连续工作3种操作方式；3）完成实验所需要的硬件接线；

4）利用实验台上的开关、按钮、小指示灯等，模拟演示其工作过程；

5）完成课程设计报告。

（三）．步进电动机控制的模拟

1.设计任务：

模拟步进电机的工作，用 PLC控制。

2.控制要求：

对五相步进电动机五个绕组依次自动实现如下方式的循环通电控制：

第一步：A～B～C～D～E

第二步：A～AB～BC～CD～DE～EA

第三步：AB～ABC～BC～BCD～CD～CDE～DE～DEA

第四步：EA～ABC～BCD～CDE～DEA

用灯光的亮与灭用以模拟步进电机五个绕组的导电状态。

3.设计内容：

1）计算输入输出点，编写I/O对应表及内部元件使用表；

2).. 用状态转移及顺控指令编写PLC控制程序。；

3）完成实验所需要的硬件接线；

4）在实验台上的挂箱上模拟演示其工作过程；

5）完成课程设计报告。

（四）．轧钢机控制系统模拟

1.设计任务：

用PLC实验台模拟轧钢机控制系统。

2.控制要求：

当启动按钮SD按下，电机M1、M2运行，传送钢板，检测传送带上有无钢板的传感器S1的信号（即开关为ON），表示有钢板，电机M3正转（MZ灯亮）；S1的信号消失（为OFF），检测传送带上钢板到位后的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀动作（YU1灯亮），电机M3反转（MF灯亮）。Y1给一向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转……

重复上述过程。

Y1第一次接通，发光管A亮，表示有一向下压下量，第二次接通时，A、B亮，表示有两个向下压下量，第三次接通时，A、B、C亮，表示有三个向下压下量，若此时S2有信号，则停机，须重新启动。

3.设计内容：

1）计算输入输出点，编写I/O对应表及内部元件使用表；

2).. 编写PLC控制程序，要求可以实现单周期及连续工作2种操作方式；

3）完成实验所需要的硬件接线；

4）利用实验台上的开关、按钮、小指示灯等，模拟演示其工作过程；

5）完成课程设计报告。

（五）．加工中心模拟实验

1.设计任务：

.了解加工中心的工作情况，利用PLC实验台模拟对加工中心的控制。

2.控制要求：

对整个实验过程实现自动模拟演示。加工中心由X轴、Y轴、Z轴模拟加工中心三坐标的六个方向进给运动。

围绕T1-T6刀具，分别运用X轴的左右运动；Y轴的前后运动；Z轴的上下运