《机电控制及可编程序控制器技术》课程设计参考选题

.机电控制及可编程序控制器技术课程设计参考选题选题1、气动机械手操作控制装置一、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、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、完成设计说明书选题2、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、控制要求1系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。2控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。3控制规律：1）高峰时段按时序图二（见附图）运行， 正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为： 东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。2）高峰时段、 正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行(见附图)。选题3、五层电梯模型 PLC 控制系统设计与调试 一、控制要求：1系统应具备：有司机、无司机、消防三种工作模式。2系统应具备下列几项控制功能:1）自动响应层楼召唤信号(含上召唤和下召唤)。2）自动响应轿厢服务指令信号。3）自动完成轿厢层楼位置显示(二进制方式)。4）自动显示电梯运行方向。5）具有电梯直达功能和反向最远停站功能。3系统提供的输入控制信号:AYS 向上行驶按钮AYX 向下行驶按钮YSJ 有/无司机选择开关1YC 一楼行程开关2YC 二楼行程开关3YC 三楼行程开关4YC 四楼行程开关5YC 五楼行程开关A1J 一楼指令按钮A2J 二楼指令按钮A3J 三楼指令按钮A4J 四楼指令按钮A5J 五楼指令按钮AJ 指令专用开关(直驶)ZXF 置消防开关A1S 一楼上召唤按钮A2S 二楼上召唤按钮A2X 二楼下召唤按钮A3S 三楼上召唤按钮A3X 三楼下召唤按钮A4S 四楼上召唤按钮A4X 四楼下召唤按钮A5X 五楼下召唤按钮4系统需要输出的开关控制信号：KM 开门显示GM 关门显示MGB 门关闭显示DCS 上行显示DCX 下行显示S 上行继电器(控制电动机正转)X 下行继电器(控制电动机反转)YX 运行显示A LED 七段显示器 a 段发光二极管B LED 七段显示器 b 段发光二极管C LED 七段显示器 c 段发光二极管D LED 七段显示器 d 段发光二极管E LED 七段显示器 e 段发光二极管F LED 七段显示器 f 段发光二极管G LED 七段显示器 g 段发光二极管1DJA 一楼指令信号登记显示2DJA 二楼指令信号登记显示3DJA 三楼指令信号登记显示4DJA 四楼指令信号登记显示5DJA 五楼指令信号登记显示1DAS 一楼上召唤信号登记显示2DAS 二楼上召唤信号登记显示2DAX 二楼下召唤信号登记显示3DAS 三楼上召唤信号登记显示3DAX 三楼下召唤信号登记显示4DAS 四楼上召唤信号登记显示4DAX 四楼下召唤信号登记显示5DAX 五楼下召唤信号登记显示二、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三、答辩问题：1阐明程序设计思想及工作流程。2当层楼数增加，开关量输入和输出的点数将作如何变化 ?3若需要电梯只服务于奇数楼层，梯形图将作如何变换 ?4若需要电梯只服务于偶数层楼，梯形图将作如何变换 ?5若需要电梯只服务于四层及以上楼层，梯形图将作如何变换 ?6若正常运行方式作为方式 A ，上述 3、4、5 题运行方式作为 方式 B 、方式 C 、方式 D , 如何采用两个输入开关来任选其中一个作为当前运行方式?7电梯控制中清除召唤登记的条件是什么 ?8电梯控制中清除指令登记的条件是什么 ?选题4、五相十拍步进电动机控制程序的设计与调试一、控制要求：1五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,正转顺序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB反转顺序: ABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEABAB2用五个开关控制其工作：1 号开关控制其运行 ( 启 / 停 )。2 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 秒)。3 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 秒)。4 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 秒)。5 号开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。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三、答辩问题：1如何利用两个按钮进行连续调速(上升/下降)。 2试用三相六拍步进电动机实现上述控制要求2。正转通电顺序为：AABBBCCCA反转通电顺序为： ACACBCBAB3设有五台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示：10001 为运行控制开关，试设计其梯形图控制程序。 4. 设有四台电动机作顺序循环控制,控制时序如下图所示:10001 为运行启动控制按钮, 10002为停车控制按钮。采用单相电动机工作，忽略过载保护，要求：当 10001 启动后，系统开始工作，10002 按下后系统起动，运行三个循环后即自动停止工作，试设计其梯形图控制程序。选题5、工业铲车操作控制一、课题内容：用PLC对工业铲车（实物模型）操作进行控制，设铲车可将货物铲起或放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：铲起 向前0.5米 左转90度后向前0.5米 右转90度后向前0.5米 右转90度后后退0.5米 放下。二、课题要求：1根据题意，画出实物模型与PLC的硬件连接图，按图接线，编制控制程序，并画出梯形逻辑图。2完成系统调试，实现控制要求。3完成课程设计说明书。三、答辩问题：1为什么PLC具有很强的抗干扰能力？试例举软件和硬件方面的措施予以说明。2PLC开关量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？选题6、车辆出入库管理 一、课题内容：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入库车辆前进时，经过1# 2#传感器后计数器加1，后退时经过2# 1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。2出库车辆前进时经过2# 1#传感器后计数器减1，后退时经过1# 2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。3设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库内车辆的实际数量。变量约定：10001-启动 10006-1#传感器10002-停止 10007-2#传感器10003-清零 00001-仓库空显示10004- =“1”入库操作 10004- =“0”出库操作 10005- =“1”前进操作10005- =“0”后退操作二、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。三、答辩问题：1 LMODSOFT编程软件中的定时器指令有两个输出端，请说明这两个输出端分别实现什么时间控制？2 现有LMODSOFT编程软件中的“DIV”指令，已知：顶部输入等于“1”，中部输入等于“0”，顶部节点4x = 40030，中部节点 = 5，底部节点4x = 40040。若要执行除法“17501除以5”，请问被除数应如何存放？结果应如何存放？3 MODICON MICRO PLC 的I/O编址系统对应于四种参考号，请简述这四种参考号的意义。4 PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？5 PLC的扫描周期包括哪些时间？其长短主要受哪些因素影响？选题7、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。三、答辩问题：1若开门等待时间改为10秒，梯形图作何改动？2如光电检测开关改为有光断开、无光导通，则梯形图作何修改？3试分析开门与关门为何不能同时动作？假如开、关门时同时动作会出现什么现象？4为防止开、关门同时动作，试在电路中设计一个保护环节。5可编程序控制器的控制程序为串行工作方式，继电接触器控制线路为并行工作方式，相比之下，可编程序控制器的控制结果有什么特殊性？选题8、三相六拍步进电动机控制程序的设计与调试一、 课题内容：用PLC控制三相六拍步进电机，其控制要求如下：1 三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：AABBBCCCAA反转通电顺序为：ACACBCBABA2 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号开关合上，则转过一个步距角需0.5秒。2号开关合上，则转过一个步距角需0.05秒。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。三、答辩问题：1若步进电机作单三拍运行（ABCA ），梯形图将作如何改动？2若步进电机作双三拍运行（ABBCCAAB ），梯形图将作如何改动？3若要求步进电机转动100个步距角后自动停止运行，梯形图作如何改动？4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0.01秒），梯形图作如何改动？5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0.01秒），梯形图作如何改动？选题9、十字路口交通信号灯PLC控制系统设计与调试一、课题内容：用PLC控制十字路口交通信号灯，其要求如下：1 控制要求：系统工作受开关控制，启动开关“ON”则系统开始工作，启动开关“OFF”则系统停止工作，所有灯关闭。若因故障使东南西北的绿灯同时亮，系统能自动报警并自动关闭所有红、绿灯，转入提示警告方式（参见“控制规律” ）。2 控制对象：东西方向红灯两个， 南北方向红灯两个， 东西方向左转弯绿灯两个，东西方向黄灯两个， 南北方向黄灯两个， 南北方向左转弯绿灯两个，东西方向绿灯两个， 南北方向绿灯两个， 报警灯一个。3 控制规律：1） 系统24小时循环运行，工作规律按时序图运行（见附图）。绿灯闪烁时按0.5秒间隔运行。2） 提示警告方式运行时，控制规律为：东、南、西、北四个方向黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭。黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。二、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。三、答辩问题：1 讲述程序设计思路、程序框图及工作流程。2 若需将黄灯闪亮规律由亮0.4秒、暗0.6秒改为亮0.5秒、暗0.5秒，程序将如何改动？3 如果要求：当系统故障使东南西北绿灯同时亮时，系统除自动报警外，自动关闭全部信号灯，梯形图应如何修改？4 若增加一个开关K2，当K2合上时，转入晚间工作方式，即提示警告方式，梯形图将作何改动？选题10、全自动洗衣机PLC控制一、 课题内容：全自动洗衣机运行框图及梯形图控制程序的编制，并画出硬件接线图。二、控制要求：（1） 按下启动按扭及水位选择开关，开始进水直到高（中、 低）水 位，关水（2）2秒后开始洗涤（3）洗涤时，正转30秒，停2秒，然后反转30秒，停2秒（4） 如此循环5次，总共320秒后开始排水，排空后脱水30秒（5） 开始清洗，重复（1）（4），清洗两遍（6） 清洗完成，报警3秒并自动停机（7） 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 10001 低水位检测 10009 启动洗衣机 00001停止 10002 手动排水 10010 进水阀 00002高水位 10003 手动脱水 10011 正转及脱水 00003中水位 10004 反转 00004低水位 10005 排水 00005排空检测 10006 报警 00006高水位检测 10007中水位检测 1000813、四分频电路梯形图设计一、 课题内容：解读二分频电路梯形图程序，设计四分频电路梯形图程序并写出程序说明，画出时序图。二、控制要求：输入点引入信号脉冲，输出点输出的脉冲是输入脉冲的四分频信号。二分频时序图：三、 课题要求：1. 根据控制要求完成设计并调试成功2. 完成课程设计说明书。选题11、饮料罐装生产流水线的PLC控制一、课题内容：饮料罐装生产流水线梯形图控制程序设计并画出硬件接线图二、控制要求：（1） 系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作（2） 当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警（3） 用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶（4） 可以手动对计数值清零（复位）三、 课题要求：1. 根据课题的控制要求完成设计并调试成功2. 完成课程设计说明书选题12、三层楼电梯PLC控制系统设计与调试设计内容：设计一三层简易电梯控制程序，该系统输入信号有：一层呼叫按钮PB1、二层呼叫按钮PB2、三层呼叫按钮PB3，一层行程开关 LS1、二层行程开关 LS2、三层行程开关 LS3；输出信号有：电梯上升KM1、电梯下降KM2，控制要求如下：1、不允许同时有两层楼要求停电梯；2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。步骤：1、设计I/O配线表。2、设计出电梯控制的梯形图。3、写出指令表。4、完成设计说明书;.选题13、汽车连杆半精镗专用机床PLC控制系统的设计1、 设计任务设计一汽车连杆半精镗专用机床PLC控制系统，包括PLC接线图和控制梯形图。2、控制系统设计要求汽车连杆半精镗专用机床由以下几个部分组成：左滑台、右滑台、左动力头、右动力头、工件定位夹具及液压站。图1为机床的大致轮廓。机床的左、右滑台动作及工件的定位夹紧都由液压提供动力。汽车连杆的加工工艺过程要求一面两销定位，同时装卡两件，两件同时加工。机床在原始状态，两件人工认销，认销完成后，首先同时按SB7、SB8启动循环，然后同时按SB1、SB2按钮，将工件夹紧（继电器YV5、YV7、YV9得电）。夹紧力到后（夹紧压力继电器SP0得电），进行拔销（YV11继电器得电）。拔销到位后SQ2继电器得电发出指示信号。接着右动力头在右滑台带动下快进（继电器YV1得电），同时右主轴启动（接触器KM1得电），右滑台快进一段距离，碰到工件后，液压系统内压力升高，（右滑台压力继电器SP1发出得电信号后），右滑台通过液压行程调速自动转为工进，同时镗工件的两个大孔和两个小孔，镗完孔到终点，碰到右滑台终点行程开关SQ3时，右滑台后退（继电器YV2得电）。右滑台碰到原位行程开关SQ4时，右主轴停止（KM1断电），同时左滑台带动左动力头快进（继电器YV3带动），与此同时，左主轴启动（左主轴接触器KM2得电）。当左滑台快进一段距离碰到加工工件后，液压系统压力升高（左滑台压力继电器SP2得电），左滑台通过液压行程阀自动调整为工进，加工左边的孔，碰到左滑台终点行程开关SQ5后，左滑台快退（继电器YV4得电）。左滑台退回原位，碰到行程开关SQ6后，左主轴停止（KM2断电），接着进行插销（YV12得电），工件松开（YV6、YV8、YV10得电，YV5、YV7、YV9失电）。至此整个加工过程完成，机床回到原始状态。卸下工件，又可以进行下一次加工。3、 设计提示为防止工作过程中,产生误动作,启动循环需要同时按下SB7/SB8两按钮才有效.同理夹紧工件也需要同时按下SB1/SB2两按钮除以上两步有人工参与外,其余工步由PLC自动完成.整个动作流程为:原位启动夹紧拔销右快进右工进右快退左快进左工进左快退插销松开.电磁阀动作如表2所示:电磁阀YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YV11YV12SP0SP1SP2夹紧拔销（）（）（）（）右快进（）（）（）右工进（）（）（）右快退（）（）（）左快进（）（）（）左工进（）（）（）（）左快退（）（）（）插销（）（）（）（）松开为了清楚指示机床是否处于原位,可另设一个原位指示灯.4、 设计步骤见教科书第四章第一节5、课程设计完成后应提交的材料应提交一份设计说明书：它包括对工艺过程控制要求的分析，控制方案设计、PLC选择的依据、PLC输入、输出点数及I/O点数的分配情况，以及外部I/O接线图和程序;.选题14、自动排渣分油机控制系统的设计1、设计任务分油机是净化和加工工业油料的重要设备，图3是日本MITSUBISHI（三菱）SJ700 型自动排渣机分油机的系统及管路连接示意图。该产品的控制系统中原配有电机启动箱和分油自动控制箱各一只。电机启动箱仅用于启动分油机电机，电机带动分离筒高速旋转。分油自动控制箱仿照手动分油顺序操作过程，按预先定好的设计顺序，自动控制高、低压水管进水，控制进油阀、冲洗水和水封水阀的开闭，从而自动地完成分油机分油、排渣、再分油等一系列操作。传统途径是采用凸轮时顺控制器或接触器实现上述控制。本设计的任务是采用小型PLC取代原系统中的自动控制箱的功能。2、控制系统设计要求要求设计的PLC 控制系统应具有如下主要功能：* 当分油机电机取代后，按下分油机自动控制箱面板上的“自动开始”按钮，控制系统进入自动运行方式。控制分油机按顺序进行下述各步动作：首先打开低压水阀V2，送入低压水，把活动低盘托起，使排渣孔关闭。经过5秒钟的动作间隔时间后，打开冲洗水和水封水阀V3，向分离筒送冲洗水，把筒中剩余油排出，送冲洗水时间为25秒钟。下一步动作是打开高压水阀V1，送高压水，克服低压水对活动低盘的上托力，把活动底盘压下，露出排渣孔，靠离心力把渣排出。15秒的排渣周期结束后，经过间隔时间，活动底盘复位，排渣孔关闭，可进入送水封水阶段，再打开阀V3，建立水封。然后再经过间隔时间，可打开供油阀V4，向分离筒供油，进行离心分油。经过120分钟的分油后，关闭供油阀，回到冲洗、排渣阶段，进行排渣。然后再进行分油，如此不断循环。* 在自动运行方式分油过程中，如按下“排渣实验”按钮，可立即中止分油阶段，提前进行一次送冲洗水、排渣操作，然后继续正常的顺序循环。* 在运行过程中，如按下“自动停车”按钮或分油机系统发生跑油、分离筒闭合不良，工作水箱低水位等任一故障，系统将进入自动停车或故障运行方式。在这种运行方式，系统中止分油排渣再分油的循环过程，仅立即自动进行一次冲洗排渣操作，然后发出命令自动停止分油机电机，停止系统的工作。* 报警功能，系统中发生跑油、闭合不良、工作水箱低水位等任一故障后，将给出蜂鸣声响和对应故障指示灯的闪烁报警信号。在故障消除后，要按“报警复位”按钮，才可熄灭故障指示灯的报警灯光。3、设计提示本系统采用日本三菱公司的FX2可编程控制器作为控制单元，占用输入通道8个，输出通道10个。系统中输入、输出通道与外部设备对应连接情况如表3所示：输入通道相连的外部设备功能说明000触点88X电机启动箱中接触器88X的常开触点，电机接通时闭合001自动开始按钮常开按钮002自动停车按钮常开按钮005报警复位按钮常开按钮006报警应答按钮常开按钮007排渣实验按钮常开按钮011跑油传感器WFR触点常开，当发生跑油故障时闭合013分离筒闭合不良传感器SD常开触点当闭合不良故障时闭合015工作水箱低水位传感器RYI触点常开触点，发生低水位时闭合输出通道020高压水电磁阀V1021低压水电磁阀V2022冲洗水和水封水阀V3023供油电磁阀V4025自动停分油电机继电器线圈见注1026“跑油”故障指示灯红色027报警蜂鸣器030“闭合不良”指示灯红色031“低水位”指示灯红色032“自动运行”指示灯绿色顺序各步序号01234567各步开始事件见程序第7行，顺控器复位信号(160=1)程序中自动运行置位(032=1)和自动运行方式(032=1)和条件时间间隔时间结束T600=1冲洗水时间结束T601=1排渣时间结束T602=1间隔时间结束T603=1水封水时间结束T604=1间隔时间结束T605=1分油时间结束C607=1高压水阀V1(020)低压水阀V2(021)冲洗水和水封水阀V3(022)供油阀V4(023)顺序各步名称间隔冲洗排渣间隔水封间隔分油循环复位注1自动停车继电器是在原系统分油机电机启动箱中为和PLC输出相配合增设的中间继电器。该继电器的常闭触点串在分油机电机通电接触器控制回路中，线圈得电时，常闭触点打开，使分油机电机停转。4、课程设计完成后应提交的材料应提交一份设计说明书：它包括对工艺过程控制要求的分析，控制方案设计、PLC选择的依据、PLC输入、输出点数及I/O点数的分配情况，以及外部I/O接线图和程序机电控制技术课程设计选题15、温度巡回检测仪1、设计任务本设计要求学生设计一个以8031单片机为核心的8路温度的温度巡回检测仪，并用AEDK51T仿真器调试、开发该系统的硬件和软件。2、设计要求温度巡回检测仪的具体设计要求如下：* 系统开机未按任何键时，LED显示实时时钟（时、分、秒）；* 系统能与各种热电阻、热电偶相配用；* 8点温度通道，可由用户根据需要选择其中的几个通道进行检测；* 要求每点温度采样8次，经算术平均滤波后，送到LED显示，温度显示格式为：通道号 温度值。3、设计提示用8031单片机组成温度巡回检测仪应有以下几个部分：l 由于此系统可根据用户需要对18点的温度进行检测，故系统必须配备简易键盘和显示器，以便用户输入需要检测温度的通道号，并显示被测温度值。l 由于该系统接收的信号是温度传感器的输出信号，而这些信号通常不是05V的信号，因此信号首先经过前置放大器放大，经过A/D转换后才可由单片机对数字量信号进行处理，最终由LED显示温度值。系统的硬件结构如图4所示：图44、设计步骤 见教材第六章第三节5、课程设计完成后应提交的材料应提交一份设计说明书：具体内容包括课题的背景、设计方案的分析与确定、硬件的设计、软件功能的设计、结论。附系统硬件结构电路总图和应用程序。选题16、人工环境实验箱单片机控制系统1、设计任务人工环境实验箱是一个考验、老化机电产品的装置，其功能示意框图如下图所示。工作过程划分两部分。首先按实验要求分别从键盘向系统输入各段温度给定值和输入湿度的给定值，然后控制系统工作，若系统实测温度T1小于规定值则控制系统打开加热器升温，反之则打开冷冻机降温。当实验箱实测湿度小于规定值，则打开雾化器，喷入水加湿，反之则打开冷冻机。如此循环，直至产品测试时间到为止。本设计要求学生设计一个以8031单片机为核心的人工环境实验箱控制系统，并用AEDK51T仿真器调试、开发该系统的硬件和软件。2、设计要求人工环境实验箱控制系统的具体设计要求如下：* 系统开机时，LED显示三组数据：（1）显示提示符1，显示实时时钟（时、分、秒）；（2）显示提示符2，显示规定温度值（2位）和实测温度值（2位）；（3）显示提示符3，显示规定湿度百分比（2位）和实测湿度百分比（2位）；以上三组数据可由显示键切换，选择其中一组数据显示。* 系统能与各种热电阻相配用；* 要求每点温度、湿度采样16次，经算术平均滤波后，送到LED显示。3、设计提示由于此系统要输入温度、湿度的给定值，并显示温度值和湿度值，故系统必须配备简易键盘和显示器。l 由于该系统接收的信号是温度、湿度传感器的输出信号，而这些信号通常不是05V的信号，因此信号首先经过前置放大器放大，经过A/D转换后才可由单片机对数字量信号进行处理，最终由LED显示。l 单片机与各种执行机构之间应有功率放大、驱动电路，以驱动冷冻机、加热器、雾化器。4、设计步骤 见教材第六章第三节5、程设计完成后应提交的材料1、 设计说明书：具体内容包括课题的背景、设计方案的分析与确定、硬件的设计、软件功能的设计、结论。附系统硬件结构电路总图和应用程序。选题17、激光水平仪控制系统设计1、设计任务激光水平仪是用于建筑及大型设备准确定位的测量仪器，本设计要求学生设计一个以单片机为核心的激光水平仪控制系统，并开发该系统的硬件和软件。2、设计要求激光水平仪的具体设计要求如下：l 激光水平仪的测量精度小于0.10C；l 激光水平仪可红外遥控；l 激光水平仪内部含充电电路。3、设计提示见附件一、附件二4、 设计步骤见教科书第六章第三节5、课程设计完成后应提交的材料1、设计说明书：具体内容包括课题的背景、设计方案的分析与确定、硬件的设计、软件功能的设计、结论。2、系统硬件结构电路图3、系统应用程序选题18、四层电梯自动控制1控制要求1) 采用PLC构成四层简易电梯电气控制系统。电梯的上、下行由一台电动机拖动，电动机正转为电梯上升，反转为下降。一层有上升呼叫按钮SB11和指示灯H11，二层有上升呼叫按钮SB21和指示灯H21以及下降呼叫按钮SB22和指示灯H22，三层有上升呼叫按钮SB31和指示灯H31以及下降呼叫按钮SB32和指示灯H32，四层有下降呼叫按钮SB41和指示灯H41。一至四层有到位行程开关ST1ST4。电梯内有一至四层呼叫按钮SB1SB4和指示灯H1H4；电梯开门和关门按钮SB5和SB6，电梯开门和关门分别通过电磁铁YA1和YA2控制，关门到位由行程开关ST5检测。此外还有电梯载重超限检测压力继电器KP以及故障报警电铃HA。控制信号说明如表11-4所示。表11-4 四层电梯控制信号说明输 入输 出文字符号说 明文字符号说 明SB1电梯内一层按钮H1电梯内一层按钮指示灯SB2电梯内二层按钮H2电梯内二层按钮指示灯SB3电梯内三层按钮H3电梯内三层按钮指示灯SB4电梯内四层按钮H4电梯内四层按钮指示灯SB11一层上升呼叫按钮H11一层上升呼叫按钮指示灯SB21二层上升呼叫按钮H21二层上升呼叫按钮指示灯SB22二层下降呼叫按钮H22二层下降呼叫按钮指示灯SB31三层上升呼叫按钮H31三层上升呼叫按钮指示灯SB32三层下降呼叫按钮H32三层下降呼叫按钮指示灯SB41四层下降呼叫按钮H41四层下降呼叫按钮指示灯SB5电梯开门按钮KM1电动机正转接触器SB6电梯关门按钮KM2电动机反转接触器SB7检修开关YA1电梯开门电磁铁ST1电梯一层到位限位开关YA2电梯关门电磁铁ST2电梯二层到位限位开关HA电梯故障报警电铃ST3电梯三层到位限位开关ST4电梯四层到位限位开关ST5电梯关门到位限位开关SP电梯载重超限检测FR电动机过载保护热继电器2) 楼层呼叫按钮及电梯内按钮按下，电梯未达到相应楼层或未得到相应的响应时，相应指示灯一直接通指示。3) 电梯运行时，电梯开门与关门按钮不起作用，电梯到达停在各楼层时，电梯开门与关门动作可由电梯开门与关门按钮控制，也可延时控制，但检测到电梯超重时，电梯门不能关闭，并由报警电铃发出报警信号。4) 电梯最大运行区间为三层距离，若一次运行时间超过30s，则电动机停转，并由HA报警。5) 检修开关SB7接通时，电梯下行停在一层位置，进行检修，其他所有动作均不相应。6) 电梯拖动电动机控制电路有各种常规电气保护，如短路保护、过载保护、正反转互锁等。7) 相关参数： 拖动电动机M：5.5kW，AC380V，11.6A，1440r/min。 指示灯H：0.25W，DC24V。 电铃HA：8W，AC220V。 电磁铁YA：100mA，AC220V。2设计任务1) 根据控制要求进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 分析电梯所有可能运行的方式，并依此编制电梯运行PLC控制程序，有条件可以利用电梯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。3) 编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的电梯电气控制系统电路图。 PLC控制程序（梯形图和指令表）。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。;.选题19、十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制1控制要求 采用PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图11-9所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。控制信号说明见表11-5。图11-9 十字路口交通灯正常工作时序表11-5 十字路口交通灯控制信号说明输 入输 出文字符号说 明文字符号说 明SA1-1交通灯正常工作控制开关H1南北向绿灯指示SA1-2南北向交通灯常绿控制开关H2南北向黄灯指示SA1-3东西向交通灯常绿控制开关H3南北向红灯指示H4东西向绿灯指示H5东西向黄灯指示H6东西向红灯指示H11南北向2位七段数码显示管H12东西向2位七段数码显示管2设计任务1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制交通信号灯PLC控制程序，有条件可以利用交通灯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。3) 编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的十字路口交通灯电气控制电路图。 PLC控制程序（梯形图和指令表）。 电器元器件的选择和有关计算。 电气设备明细表。 参考资料、参考书及参考手册。 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。选题20、锅炉车间输煤机组控制1输煤机组控制系统输煤机组控制系统示意图如图11-10所示，输煤机组控制信号说明见表11-6。图11-10 输煤机组控制系统示意图表11-6 输煤机组控制信号说明输 入输 出文字符号说 明文字符号说 明SA1-1输煤机组手动控制开关KM1给料器和磁选料器接触器SA1-2输煤机组自动控制开关KM21#送煤机接触器SB1输煤机组自动开车按钮KM3破碎机接触器SB2输煤机组自动停车按钮KM4提升机接触器SB3输煤机组紧急停车按钮KM52#送煤机接触器SB4给料器和磁选料器手动按钮KM6回收机接触器SB51#送煤机手动按钮HL7手动运行指示灯SB6破碎机手动按钮HL8紧急停车指示灯SB7提升机手动按钮HL9系统正常运行指示灯SB82#送煤机手动按钮HL10系统故障指示灯SB9回收机手动按钮HA报警电铃KMM1M6，YA运行正常信号HL16输煤机组单机运行指示FRM1M6，YA过载保护信号输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1M6和一台磁选料器YA组成。SA1为手动/自动转换开关，SB1和SB2为自动开车/停车按钮，SB3为事故紧急停车按钮，SB4SB9为6个控制按钮，手动时单机操作使用。HA为开车/停车时讯响器，提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。HL1HL6为MlM6电动机运行指示，HL7为手动运行指示，HL8为紧急停车指示，HL9为系统运行正常指示，HL10为系统故障指示。2输煤机组控制要求(1) 手动开车/停车功能 SA1手柄指向左45时，接点SA1-1接通，通过SB4SB9控制按钮，对输煤机组单台设备独立调试与维护使用，任何一台单机开车/停车时都有音响提示，保证检修和调试时人身和设备安全。(2) 自动开车/停车功能 SA1手柄指向右45时，接点SA1-2接通，输煤机组自动运行。1) 正常开车 按下自动开车按钮SB1，音响提示5s后，回收电动机M6起动运行并点亮HL6指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机起动运行并点亮HL5指示灯；10s后，提升电动机M4起动运行并点亮HL4指示灯；10s后，破碎电动机M3起动运行并点亮HL3指示灯；10s后，1#送煤电动机M2起动运行并点亮HL2指示灯；10s后，给料器电动机M1和磁选料器YA起动运行并点亮HL1指示灯；10s后，点亮HL9系统正常运行指示灯，输煤机组正常运行。2) 正常停车 按下自动开车按钮SB2，音响提示5s后，给料器电动机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯，同时，熄灭HL9系统正常运行指示灯；10s后，1#送煤电动机M2停车并熄灭HL2指示灯；10s后，破碎电动机M3停车并熄灭HL3指示灯；10s后，提升电动机M4停车并熄灭HL4指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机停车并熄灭HL5指示灯；10s后，回收电动机M6停车并熄灭HL6指示灯；输煤机组全部正常停车。3) 过载保护 输煤机组有三相异步电动机M1M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器，如果电动机、磁选料器在输煤生产中，发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。系统故障指示灯HL10点亮，HA电铃断续报警20s，HL10一直点亮直到事故处理完毕，继续正常开车，恢复生产。4) 紧急停车 输煤机组正常生产过程中，可能会突发各种事件，因此需要设置紧急停车按钮，实现紧急停车防止事故扩大。紧急停车与正常停车不同，当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SB3时，输煤机组立即全线停车，HA警报声持续10s停止，紧急停车指示灯HL8连续闪亮直到事故处理完毕，回复正常生产。5) 系统正常运行指示 输煤机组中，拖动电动机M1M6和磁选料器YA按照程序全部正常起动运行后，HL9指示灯点亮。如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行，则视为故障，系统故障指示灯HL10点亮，输煤机组停车。(3) 相关参数1) M1M6及磁选料器YA功率如图11-11中所示。2) 指示灯HL：0.25W，DC24V。3) 电铃HA：8W，AC220V。3设计任务1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。2) 根据控制要求，编制输煤机组PLC控制程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，模拟运行。3) 编写设计说明书，内容包括： 设计过程和有关说明。 基于PLC的输煤机组电气控制系统电路图。