电气控制与PLC课程设计选题

《电气控制技术》课程设计选题

说明：题号前打*号的可以2人合作完成

*1、坐标式机械手

1). 坐标式机械手动作原理图

2). 控制要求：将物体从位置A 搬至位置B

（1）动作顺序：机械手从原点位置起始下移到A 处下限位→从A 处夹紧物体后上升至上限位→右

移至右限位→机械手下降至B 处下限位→将物体放置在B 处后→上升

至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。

（2）上限、A 、B 下限、左限、右限分别由限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。 （3）机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。

（4）机械手的夹紧和放松动作均应有1s 延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0.5s 的停

顿延时，然后进行下一个动作。

（5）若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移，使之回到原

点。

（6）要求循环120次后自动停止工作并警铃报警。 2、皮带运输机传输系统

1. 控制要求：

（1）皮带运输机传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动

起动时

M4 M3 M2 M1 （分别间隔5s ） 停止时M1 M2 M3 M4 （分别间隔5s ）

（2）当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而其后的皮带机则待料运完后

才停止。例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s 延时后，M3停，再经过5s ，M4停 （3）设置故障调试开关 *3、自动门控制装置

1). 自动门控制装置的硬件组成：

上限

自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体ON，否则为OFF。

2)．控制要求：

（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行

4、汽车自动清洗装置

控制要求：根据下面的工作流程图工作：

5、汽车库自动门控制系统设计。

汽车库自动门如图所示。具体控制要求是：当汽车到达车库门前，超声波开关接收到来车的信号，门电动机正转，门上升，当门升到顶点碰到上限开关，门停止上升，汽车驶入车库后，光电开关发出信号，门电动机反转，门下降，当下降到下限开关后门电动机停止。

*6、花式喷水池装置PLC 控制梯形图的设计与调试

1). 花式喷水池示意图

图a 中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。图b 中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。 2). 控制要求：

（1）水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。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，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。（3） 方式选择开关用以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：

a ）选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s ，3号喷水，再延时2s ，2号喷水，再延时2s ，1号喷水，接着一起喷水15s 为一个循环。

b ） 选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s ，2号喷水，再延时2s ，3号喷水，再延时2s ，4号喷水，接着一起喷水30s 为一个循环。

c ） 选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s 后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷；交替运行5次后，再1～4号全部喷水30s 为一个循环。

d ） 选择开关在位置“4”——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按顺序延时2s 喷水，然后一起喷水30s 后，1、2、3和4号水管分别延时2s 停水，再等待1s ，由4→3→2→1反序分别延时2s 喷水，然后再一起喷水30s 为一个循环。

（4） 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。 *7、全自动洗衣机

1). 控制要求：

（1） 按下启动按扭及水位选择开关， （2） 注水直到高（中、 低）水位，关水 （3）2s 后开始洗涤

（4）洗涤时，正转30s ，停2s ，然后反转30s ，停2s （5）如此循环5次，总共320s 后开始排水，排空后脱水30s （6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍 （7）清洗完成，报警3秒并自动停机

（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 输入点： 输出点： 启动 低水位检测 启动洗衣机

a ）花式喷水池喷嘴布局示意图

b ）花式喷水池控制开关面板图

停止手动排水进水阀

高水位手动脱水正转

中水位反转

低水位排水

排空检测脱水

高水位检测报警

中水位检测

2). 若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔

洗过程自定）

*8、三相六拍步进电机

控制要求：

（1）三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，

正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A

反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：

#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。

#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行

（5）（选）在完成上述功能的基础上，增加功能：

设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01s）设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01s）

*9、五相十拍步进电动机

控制要求：

（1）五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,

正转通电顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反转通电顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五个开关控制其工作：

#1开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

#2 开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 s)。

#3 开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 s)。

#4 开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 s)。

#5 开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

*10、步进电机自动控制

设计要求

设某步进电机工作方式为三相六拍，电机的三个线圈分别用A、B、C表示，公共端分别用E，当电