PLC课程设计及大作业课题

课题一全自动洗衣机的PLC控制
一、概述
全自动洗衣机的实物示意图如图1.1所示。

图1.1 全自动洗衣机示意图
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。

进水时，通过电控系统使进水阀打开，经进水管将水注入外桶。

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的正、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。

二、设计任务和要求
该全自动洗衣机的要求可以用动作流程图来表示。

（见下页图1.2，可转换成图1.3。

）
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洗涤。

正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。

反转洗涤15s后暂停，暂停3s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；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

三、设计方案提示
1.设计方案提示
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根据顺序功能图，画出相应的顺序控制梯形图实现该控制。

2.
图1.2 全自动洗衣机动作流程图图1.3全自动洗衣机的顺序功能图
课题二多种液体自动混合装置的PLC控制
一、概述
图2.1为三种液体混合装置，SQ1、SQ2、SQ3和SQ4为液面传感器，液面淹没时接通，液体A、B、C与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制，M为搅匀电动机。

图2.1 多种液体混合装置示意图
其控制要求如下：
1.初始状态
装置投入运行时，液体A、B、C阀门关闭，混合液阀门打开20s将容器放空后关闭。

2.启动操作
按下启动按钮SB1，装置开始按下列给定规律运转。

①液体A阀门打开，液体A流入容器。

当液面到达SQ3时，SQ3接通，关闭液体A阀门，打开
液体B阀门。

②当液面到达SQ2时，关闭液体B阀门，打开液体C阀门。

③当液面到达SQ1时关闭阀门C，搅匀电动机开始搅匀。

④搅匀电动机工作1min后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。

⑤当液面下降到SQ4时，SQ4由接通变断开，再过20s后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下
一周期。

3.停止操作
按下停止按钮SB2后，要将当前的混合操作处理完毕后，才停止操作（停在初始状态）。

本题的顺序功能图见图2.2。

二、设计任务和要求
1.根据本课题要求，设计PLC控制程序，并画出I/O接线图。

2.调试程序，模拟运行。

三、设计方案提示
1.I/O地址
①可用基本指令及定时器指令来实现该控制；
②可用基本指令和定时器指令，由顺序功能图转换成相应的顺序控制梯形图实现该控制；
③可用KEEP指令和定时器指令，由顺序功能图转换成相应的顺序控制梯形图实现该控制。

图2.2 多种液体混合装置的顺序功能图
课题三输送带的PLC控制
一、概述
在工厂自动化领域中，传送带是经常要用到的。

如图3.1所示为一输送工件的传送带。

图3.1 输送带控制示意图
其动作过程如下：
1.按下启动按钮，电动机1、2运转，驱动输送带1、2移动。

按下停止按钮，输送带停止。

2.当工件到达转运点A，SQ1使输送带1停止，气缸1动作，将工件送上输送带2。

气缸采用自
动归位型，当SQ2检测气缸1到达定点位置时，气缸1复位。

3.当工件到达转运点B，SQ3使输送带2停止，气缸2动作，将工件送上搬运车。

当SQ4检测气
缸2到达定点位置时，气缸2复位。

输送带控制顺序功能图见图3.2。

二、设计任务和要求
1.根据本课题要求，用PLC实现对该输送带的控制，并画出I/O接线图。

2.调试程序，模拟运行。

三、设计方案提示
2.设计方案提示
①利用经验法采用基本指令直接实现该控制；
②可用基本指令，由顺序功能图转换成相应的顺序控制梯形图实现该控制；
③可用KEEP指令，由顺序功能图转换成相应的顺序控制梯形图实现该控制。

图3.2 输送带控制顺序功能图
课题四加热反应炉的PLC控制
一、概述
加热反应炉结构如图4.1所示，反应炉的工艺过程如下：
图4.1 加热反应炉结构示意图
1.送料控制
⑴检测下液面SQ2、炉内温度ST、炉内压力SP是否都小于给定植（整定植均为逻辑量）。

⑵若是小于给定值，则开启排气阀YV1和进料阀YV2。

⑶当液位上升到上液面SQ1时，应关闭排气阀YV1和进料阀YV2。

⑷延时20s，开启氮气阀YV3，氮气进入反应炉，炉内压力上升。

⑸当压力上升到给定值时，即SP=“1”时，关闭氮气阀。

2.加热反应控制
⑴交流接触器KM得电，接通加热炉发热器EH的电源。

⑵当温度升高到给定值时，即ST=“1”时，切断加热器电源，交流接触器KM失电。

⑶延时10min加热过程结束。

3.泄放控制
⑴打开排气阀，使炉内压力降到预定的最低值，即SP=“0”。

⑵打开泄放阀，当炉内溶液降到下液面时，即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。

见图4.2
二、设计任务和要求
1.根据本课题要求，用PLC控制程序，并画出I/O接线图。

2.调试程序，模拟运行。

三、设计方案提示
2.方案提示
①可用基本指令、定时器指令组合起来实现控制；
②运用顺序功能图转梯形图实现控制要求。

图4.2 加热反应炉的PLC控制顺序功能图
课题五抽水泵的PLC控制
一、概述
如下图所示用电动机抽水至储水塔。

其动作如下：
1.若液位传感器SQ4检测到地上蓄水池有水，并且SQ2检测到水塔未到满水位时，抽水泵电动机
运行抽水至水塔。

2.若SQ4检测到蓄水池无水，电动机停止运行，同时水池无水指示灯亮。

3.若SQ3检测到水塔水位低于下限，水塔无水指示灯亮。

4.若SQ2检测到水塔满水位（高于上限），电动机停止运转。

5.发生停电，恢复供电时，抽水泵自动控制系统能继续工作。

二、设计任务和要求
1.根据以上题意要求，试采用PLC进行控制，并设计控制程序，画出I/O接线图。

2.调试程序，模拟运行。

三、设计方案提示
2.方案提示
用基本指令组合起来实现控制。