plc课程设计报告格式.doc

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1、电气控制与PLC技术课程设计报告目 录一、进度安排二、基本要求三、设计报告四、考核方法 五、设计题目专业班级：12级电气工程及其自动化烟 台 南 山 学 院2015/6/08一、进度安排本设计共安排1周，合计30学时，具体分配如下：实习动员及准备工作： 4学时总体方案设计： 4学时硬件设计： 8学时软件设计： 8学时撰写设计报告： 6学时教师辅导： 随时二、基本要求1、课程设计的基本要求电气控制与PLC技术课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括总体方案选择，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序

2、流程图，应用程序。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。2、课程设计的教学要求电气控制与PLC技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，

3、同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。三、设计报告设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下： 1、封面 2、内容提要 3、目录4、正文(1) 所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；(2) 方案选择及论证；(2) 硬件电路设计及描述；(3) 软件设计流程及描述；(4) 源程序代码；5、心得体会 6、参考文献 四、考核方法电气控

4、制与PLC技术课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。 考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理： 1、设计期间累计迟到、早退达8次；2、设计期间累计旷课达6节； 3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告；4、不能完成设计任务，达不到设计要求。五、设计题目及要求题目一 气动机械手操作PLC控制一、气动机械手的控制要求气动机械手的动作示意图如图1所示，气动机

5、械手的功能是将工件从A处移送到B处。控制要求为：1、气动机械手的升降和左右移行分别由不同的双线圈电磁阀来实现，电磁阀线圈失电时能保持原来的状态，必须驱动反向的线圈才能反向运动；2、上升、下降的电磁阀线圈分别为YV2、YV1；右行、左行的电磁阀线圈为YV3、YV4；3、机械手的夹钳由单线圈电磁阀YV5来实现，线圈通电时夹紧工件，线圈断电时松开工件；4、机械手的夹钳的松开、夹紧通过延时1.7S实现；5、机械手的下降、上升、右行、左行的限位由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4来实现；二、机械手的的操作功能机械手的操作面板如图2所示。机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。1、

6、手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；2、回原位工作方式时，按下“回原位”按钮，则机械手自动返回原位；3、单步工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手向前执行一步；4、单周期工作方式时，每按下一次启动安钮，机械手只运行一个周期；5、连续工作方式时，机械手在原位，只要按下启动安钮，机械手就会连续循环工作，直到按下停止安钮；6、传送工件时，机械手必须升到最高点才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其他工件；7、出现紧急情况，按下紧急停车按钮时，机械手停止所有的操作。三、设计要求1、输入输出点分配；2、画出PLC的输入输出设备的接线图；3、完成梯形图、指令表的程序设计；4、完成设计说明

7、书题目二： 自动洗车机PLC控制设计一、控制要求：1.按下启动按钮，洗车机开始往右移，喷水设备开始喷水，刷子开始洗刷。2.洗车机右移到达右极限开关后，开始左移，喷水及刷子继续工作。3.洗车机左移到达极限位置后，开始右移，喷水机及刷子停止工作，清洗机设备开始动作喷洒清洗剂。4.洗车机右移到达极限位置，开始左移，继续喷洒清洁剂。5.洗车机左移到达极限位置，开始右移，清洁剂停止喷洒，当洗车机往右移3s后停止，刷子开始洗刷。6.刷子洗刷5s停止，洗车机继续右移3s，刷子又开始洗刷5s停止，洗车机继续右移，到达右极限开关后停止，然后往左移。7.重复上面第6步，左移碰左极限开关停止。8.洗车机往右移，风机

8、设备动作将车吹干，碰到右极限开关时，洗车机往左移，直到碰到左极限开关，重复2次动作。洗车整个过程完成。启动灯熄灭。9.原点复位设计若洗车机正在动作时发生停电或故障，则故障排除后必须使用原点复位，将洗车机复位到原点，才能做洗车全流程的动作，其动作就是按下复位按钮，则洗车机的右移、喷水、洗刷、风扇及清洁剂喷洒均需停止，洗车机往左移，当洗车机到达左极限开关时，原点复位灯亮起，表示洗车机完成复位动作。二、具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。题目三 自动

9、售货机的控制设计一、控制要求：I自动售货机有3个投币孔，分别为1元、5元和10元。2售货共有3种饮料供选择，分别为汽水、花茶和咖啡。3如投币总额超过销售价格，将可由退币钮找回余额。4投币总额或当前值显示在7段数码管上。5投币值等于或大于12元时，汽水指示灯亮，表示只可选择汽水。6投币值等于或大于15元时，汽水和花茶指示灯亮，表示只可选择汽水和花茶。7投币值等于或大于20元时，汽水、花茶和咖啡指示灯亮，表示3种均可选择。8按下要饮用的饮料按钮，则相对应的指示灯开始闪烁，3s后自动停止，表示饮料 已经掉出。9动作停止后按退币钮，可以退回余额，退回金额如果大于10元，则先退10元再退1 元，如果小于

10、10元则直接退1元的。二、具体的方法和步骤1.进行总体设计规划，合理分配I/O点，并绘出电气控制线路的原理草图。2.绘制电气原理图，计算并选择电器元件。3.编写PLC软件清单并进行模拟调试。4.编写课程设计说明书。题目四 三层电梯PLC控制系统设计一、控制要求：1 系统图2、工作过程：电梯由安装在各楼层厅门口的呼叫按钮进行操纵，其操纵内容为呼叫电梯、运行方向和停靠楼层。每层楼设有呼叫按钮（一层U1，二层U2，D2，三层D3），指示灯L1指示电梯在一层与二层之间运行、L2指示在二层与三层之间运行、L3指示在三层与二层之间运行、SQ1SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应

11、下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。输出端用输出指示灯的状态来模拟输出设备的状态。三层楼电梯的自动控制要求如下：（1）当电梯停于1F或2F时，如果按3F按钮呼叫，则电梯上升到3F，由行程开关SQ3停止；（2）当电梯停于3F或2F时，如果按1F按钮呼叫，则电梯下降到1F，由行程开关LS1停止；（3）当电梯停于1F，如果按2F按钮呼叫，则电梯上升到2F，由行程开关LS2停止；（4）当电梯停于3F，如果按2F按钮呼叫，则电梯下降到2F，由行程开关LS2停止；（5）当电梯停于2F，而2F、3F按钮均有人呼叫时，电梯先上升到2F，由LS2控制暂停2S后，继续上升到3F，由LS3停止；（6）当电梯停于3F，

12、而 1F、2F按钮均有人呼叫时，电梯下降到2F，由LS2控制暂停2S后，继续下降到1F，由LS1停止；（7）在电梯上升途中，任何反方向的下降按钮呼叫均无效；（8）在电梯下降途中，任何反方向的上升按钮呼叫均无效；（9）每层楼之间的到达时间应在10s内完成，否则电梯停机；（10）电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。2完成 PLC 端子接线工作, 并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书题目五 车辆出入库管理 一、控制要求：编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序，控制要求如下：1.如图示

13、，一停车场有16车位。在入口处装设一传感器，检测车辆进入的数目。2.在出口处装设一传感器，检测车辆出去的数目。出口栅栏用3.尚有车位时，入口闸栏（用电机拖动）才可以开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位。4.车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。5.用7段数码管显示当前停车场共有几部车。有车来判断车位状态（有无车位）升入口闸栏-车通过-降闸栏-计算车位并显示。有车出-升出口闸栏-车通过-计算车位并显示。二、课题要求：1根据题意设计显示电路图，并按图连接。2画出PLC I/O端口接线图，并按图接线。3编制控制程序，并画出梯形逻辑图。4完成系统调试，实现控制要求

14、。5. 完成课程设计说明书。题目六 花式喷水池装置PLC设计一、控制要求：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；单周期/连续开关为“1”= 单周期，“0”= 连续，其他为单一功能开关。2. 控制要求：（1）按下启动按钮，喷水装置即开始工作。工作方式由“选择开关”和“单周期/连续”开关来决定。“单周期/连续”开关在单周期位置时，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。 （2） 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，14号喷水管的工作方式选择如下：选择开关在位置“1

15、”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。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。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14号全部喷水30s为一个循环。选择开关在位置“4”按下启动按钮后，喷水池14号水管的工作顺序为：1234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4321反序分别延时

16、2s喷水，然后再一起喷水30s为一个循环。（3） 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。（4） 不论在什么工作方式，按下暂停按钮，喷水池立即停止工作，再按启动按钮后会在继续当前状态喷水。二、课题要求：1根据题意设计显示电路图，并按图连接。2画出PLC I/O端口接线图，并按图接线。3编制控制程序，并画出梯形逻辑图。4完成系统调试，实现控制要求。5. 完成课程设计说明书。题目七、自动门控制装置一、课题内容：1自动门控制装置的硬件组成：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

17、机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。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8秒后，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8秒等待时间内，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8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全

18、通过。二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目八 大、小球分拣传送机械PLC控制一、控制要求： 1. 大、小球分拣传送机械示意图 2. 控制要求：（1）机械臂起始位置在机械原点（见图），为左限、上限并有显示。（2）有起动按钮和停止按钮控制运行，设停止时机械臂必须已回到原点。（3）起动后，机械臂动作顺序为：下降吸球上升（至上限）右行（至右限）下降释放上升（至上限）左行返回（至原点）。（4）机械臂右行时有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降时，当电磁铁压着大球时，

19、下限开关LS2断开（=“0” ）；压着小球时，下限开关LS2接通（=“1” ）。多操作模式1）回初始模式2）手动模式3）自动模式：单步 、单周期、和连续二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目九 箱体加工专用机床的PLC控制一、 控制要求：如图所示为箱体加工专用机床的结构加工示意图。该机床是用来专门加工箱体两侧的，其加工方法是先将箱体通过夹紧装置夹紧，再由两侧左、右动力头对箱体进行加工。当加工完毕，动力头快速回原位，此时再松开加工件，又开始下一循环。 二、设计任务 图中，

20、左、右动力头主轴电动机为22kW，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为3 kW。动力头和夹紧装置的动作由电磁阀控制，电磁阀通断情况如表所示。 表 箱体加工机床电磁阀通断情况表左动力头右动力头夹紧装置QV1QV2QV3QV4QV5QV6QV7上、下料-快进+-+-工进+-+-+停留-+快退-+-+ 专用机床的工作步骤如下： 1按下启动按钮，夹紧装置将被加工工件夹紧，夹紧后发出信号。 2左、右动力头同时快进，并同时启动主轴。 3到达工件附近，动力头快进转为工进加工。 4加工完毕后，左、右动力头暂停2s后分别快速退回原位。 5夹紧装置松开被加工工件，同时主轴停止。 以上1-5步骤连续工作，实现半自动循

21、环。在工件夹紧、动力头快进、动力头快退及电源接通均有信号指示。 三、设计方案提示 1I0地址输入 输出I0.0：启动按钮 Q0.0：工作夹紧指示I0.l：停止按钮 Q0.1：左动力头快进指示I0.2：夹紧开关信号SP Q0.2：右动力头快进指示I0.3：松开开关信号SQ7 Q0.3：左动力头快退指示I0.4：左动力头行程开关SQl Q0.4：右动力头快退指示I0.5：左动力头行程开关SQ3 Q0.5：主轴电动机接触器I0.6：左动力头行程开关SQ5 Q0.6：油泵电动机接触器I0.7：右动力头行程开关SQ2 Q0.7：电磁阀QVlI1.0：右动力头行程开关SQ4 Q1.0：电磁阀QV2I1.1

22、：右动力头行程开关SQ6 Q1.1：电磁阀QV3I1.2：半自动自动开关 Q1.2：电磁阀QV4 Q1.3：电磁阀QV5 Q1.4：电磁阀QV6 Q1.5：电磁阀QV7四、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目十 物业供水系统水泵PLC控制设计一、控制要求：某物业供水系统有水泵4台，供水管道安装压力检测开关K1，K2和K3。K1接通，表示水压偏低；K2接通，表示水压正常；K3接通，表示水压偏高。（1）自动工作时，当用水量少，压力增高，K3接通，此时可延时30s后撤除1台水泵

23、工作，要求先工作的水泵先切断；当用水量多时，压力降低，K1接通，此时可延时30s后增设1台水泵工作，要求未曾工作过的水泵增加投入运行；当K2接通，表示供水正常，可维持水泵运行数量。工作时，要求水泵数量最少为1台，最多不得超出4台。（2）各水泵工作时，均应有工作状态显示。（3）手动工作时，要求4台水泵可分别独立操作（分设起动和停止开关），并分别具有过载保护，可随时对单台水泵进行断电控制（若输入点不够，可用I/O扩展模块）（4）设置“自动/手动”切换开关（ON手动，OFF自动），另设自动运行控制开关（ON自动运行，OFF自动运行停止）。二、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、梯形图控制

24、程序。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目十一 带有显示的十字路口交通信号灯PLC控制一、控制要求：1. 系统框图：2. 控制要求：（1）南北方向为主干道，绿灯亮的时间比东西方向次干道绿灯亮的时间多一倍，黄灯间隔0.5s闪烁3 s后切换到红灯，信号灯工作时序图如下，一次循环共需96s。（2） 时序图：（3） 主干道的数码显示应该与红、黄及绿灯同步，且两条主、次干道应该一样显示。比如：南北方向绿灯亮时，东西方向和南北方向均应显示数字63（绿灯亮60s，黄灯亮3s），然后隔秒减1，当减到0时，换成东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时，

25、数码管应显示33，然后隔秒减1，当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。（4）*有白天/夜间操作转换开关、运行/停止开关、紧急操作开关1#、2#，其功能如下： 白天/夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常工作，在“夜间”位置时，两边均只有黄灯闪烁 运行开关在接通电源时，方可切换白天/夜间开关 开关在“运行”位置时，系统启动，在“停止”位置时，系统关闭 当有特殊情况（如事故）需某一方向的绿灯一直亮，则应用紧急操作开关实现次功能。比如：1#开关=“1”，则南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮，2#开关=“1”，则东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮，关闭紧急开关，则系统恢复正常。二

26、、课题要求：1 按题意要求，画出PLC端子接线图、梯形图控制程序。2 完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目十二 轧钢机PLC控制系统设计一、控制要求：1. 系统如图所示2、工作过程： 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有信号（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给一个向下压下量，S2信号消失，S1有信号，电机M3正转.重复上述

27、过程。Y1第一次接通时，发光管A亮，表示有一个向下压下量，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。二、课题要求：1按题意要求，画出 PLC 端子接线图及控制梯形图。2利用编程工具软件输入梯形图控制程序，完成调试。3. 完成课程设计说明书。题目十三：三层电梯PLC控制系统设计要求：（1）当电梯停于1F或2F时，如果按3F按钮呼叫，则电梯上升到3F，由行程开关SQ3停止；（2）当电梯停于3F或2F时，如果按1F按钮呼叫，则电梯下降到1F，由行程开关LS1停止；（3）当电梯停于1F，如果按2F按钮呼叫，则电梯上升到2F，由行程开关LS2停止；（4）当电梯停于3F，如果按2F按钮呼叫，则电梯下降到2F，由行程开关LS2停止；（5）当电梯停于2F，而2F、3F按钮均有人呼叫时，电梯先上升到2F，由LS2控制暂停2S后，继续上升到3F，由LS3停止；（6）当电梯停于3F，而 1F、2F按钮均有人呼叫时，电梯下降到2F，由LS2控制暂停2S后，继续下降到1F，由LS1停止；（7）在电梯上升途中，任何反方向的下降按钮呼叫均无效；（8）在电梯下降途中，任何反方向的上升按钮呼叫均无效；（9）每层楼之间的到达时间应在10s内完成，否则电梯停机；（10）电梯的起始位置和程序的启动、停止运行自行设计。