課題1：機械手PLC控制系統(tǒng)計

課題2：深孔PLC控制系統(tǒng)設計課題3霓虹燈廣告屏控制器的設計課題4：自動售貨機的PLC控制課題5：數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)和電動刀架換刀系統(tǒng)控制課題6：燃煤鍋爐水循環(huán)供熱系統(tǒng)PLC控制課題7：光機電一體化自動控制裝置PLC控制課題8：機械手自動控制課題9：三面銑組合機床自動加工控制9.2課程實訓課題浙江機電職業(yè)技術學院2課題1：機械手PLC控制系統(tǒng)設計

1．設備概況介紹機械手的結構主要由手指1、手碗2、

小臂3和大臂5等幾分部組成。料架6為旋轉式，由料盤和棘輪機構組成。每次轉動一定角度（由工件數(shù)決定）以保證待加工零件4對準機械手。浙江機電職業(yè)技術學院4YV1YV2YV3YV4YV5YV6YV7YV8YV9YV10YV11手指的夾緊與放松夾緊+放松+手腕橫向移動左移+

右移+小臂的伸縮伸+縮+小臂上下擺動上擺+下擺+大臂上下擺動上擺+下擺+料架轉動+2.電磁閥狀態(tài)表浙江機電職業(yè)技術學院52．設計要求(1)加工中上料、下料各動作采用自動循環(huán)。(2)各動作之間應有一定的延時（由時間繼電器調定）。(3)機械手各部分應能單獨動作，以便于調整及維修。(4)油泵電機（采用Y100L2—4.3kW）及各電磁閥運行狀態(tài)應有指示。3．設計任務(1)I／O通道分配表、PLC的I／O接線圖、設計流程圖、梯形圖、指令語句表、操作板面布置圖。(2)編制設計說明書、使用說明與設計小結。(3)列出設計參考資料目錄。課題2：深孔PLC控制系統(tǒng)設計1．設備概況介紹深孔鉆是加工深孔的專用設備。在鉆孔時，為保證零件加工質量，提高工效，加工中鉆頭冷卻和定時排屑是需要解決的主要問題。設備通過液壓、電氣控制的密切配合，實現(xiàn)定時自動排屑。為提高加工效率，液壓系統(tǒng)通過電磁閥控制，使主軸有快進、慢進和工進等幾種運動速度。圖9-13是它的工作循環(huán)圖。2．設計要求(1)在工件夾緊及液壓泵起動后，按下起動按鈕，開始鉆孔并能自動完成半自動循環(huán)。(2)主軸電動機在第一次快進時自動起動，加工完成，退回原位時自動停止。(3)具有可靠的聯(lián)鎖、保護環(huán)節(jié)和必要的動作顯示。(4)具有點動調整環(huán)節(jié)，包括主軸電機的起停、快退、慢進、工進等點動控制。3．設計任務(1)I／O通道分配表、PLC的I／O接線圖、設計流程圖、梯形圖、指令語句表、操作板面布置圖。(2)編制設計說明書、使用說明與設計小結。（包括調試中情況）。(3)列出設計參考資料目錄。浙江機電職業(yè)技術學院8課題3：霓虹燈廣告控制器的設計1. 霓虹燈廣告屏概述霓虹燈廣告屏由霓虹燈燈管按照一定的字型和圖案加工裝配而成，根據(jù)字型和圖案的不同一個字或一個圖案有一根或多根霓虹燈燈管加熱成型，安裝在霓虹燈廣告屏上,每根燈管連接一個啟動器，通過啟動器產(chǎn)生高電壓使燈管點燃發(fā)光。2.控制要求（1）．該廣告屏中間8個燈管，亮滅的時序為第1根亮→第2根亮→第3根亮→…→第8根亮，時間間隔為1s，全亮后，顯示10s，（2）．全亮顯示10s后按8→7→…→1順序熄滅。全滅后，延時2s，（3）．再從第8根燈管開始亮起，順序點亮7→6→…→1，時間間隔為1s，全亮后，顯示20s，再從1→2→…→8順序熄滅。全熄滅后，延時2s，（4）．再按照1→3→5→7順序依次點亮燈管,時間間隔為2s,延時5s后按7→5→3→1順序熄滅。全滅后，延時2s（5）．再按照2→4→6→8順序依次點亮燈管,時間間隔為2s,延時5s后按8→6→4→2順序熄滅。全滅后，延時2s（6）．重復以上要求工作（7）．要求用一個按紐控制啟動和停止（8）．要求工作時間從晚19:00—次日6:00自動工作和停止工作4..課程設計任務（1）．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。（2）．根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖（3）．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。（4）．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。（5）．設計操作面板，畫出操作面板圖（6）．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻課題4

自動售貨機的PLC控制1．自動售貨機概述

如圖9-18所示為自動售貨機示意圖,在自動售貨機內部有兩套液體控制裝置,每套液體控制裝置有液體儲存罐和電磁閥門組成,液體儲存罐中裝入汽水和咖啡,由電磁閥門控制液體的流出,當電磁閥門線圈通電時液體流出.自動售貨機內部的硬幣識別裝置由三個硬幣檢測傳感器組成，用來檢測1元、5元、10元硬幣，傳感器輸出為開關信號，自動售貨機核心控制裝置是PLC，其內部還有退幣和找零裝置。2．控制要求（1）.此售貨機可投入1元、5元或10元硬幣。（2）.當投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；當投入的硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。（3）.當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7s后自動停止，這段時間內，汽水指示燈閃動。（4）.當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7s后自動停止，這段時間內，咖啡指示燈閃動。（5）.若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)(汽水12元，咖啡15元)時,找錢指示燈亮,表示找錢動作,并退出多余的錢。3.課程設計任務（1）．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。（2）．根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖（3）．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。（4）．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。（5）．設計操作面板，畫出操作面板圖（6）．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻課題5數(shù)控機床潤滑系統(tǒng)和電動刀架換刀系統(tǒng)控制控制要求（1）油泵電機為單向斷續(xù)運轉控制，功率為120W，額定轉速1440r/m，按下啟動按紐時，油泵電機工作15s后停止25min，周期性工作。（2）當潤滑油路出現(xiàn)泄露或壓力開關失靈時，油泵電機停止工作，潤滑故障報警指示燈以0.5s周期閃爍。（3）當潤滑油路出現(xiàn)堵塞或壓力開關失靈時,油泵電機停止25min后,壓力開關未斷開,則油泵電機不能通電工作,并且潤滑故障報警指示燈報警。（4）當潤滑油不足或電機過載時斷開電機并且報警。（5）手動換刀：當短促或常時間按手動換刀按鈕時，刀架正轉到相鄰的一個工位或刀架正轉一直保持到按紐松開，當工位檢測霍爾傳感器檢測到刀架旋轉到該工位時，刀架正轉停止。(6)自動換刀：對零件加工程序正轉控制，當零件加工程序T1正轉信號接通后，刀架正轉一直保持到刀位與程序編碼T1相等時，且當工位檢測霍爾傳感器檢測到刀架旋轉到該工位時，刀架正轉停止；對零件加工程序反轉控制，當零件加工程序T2反轉信號接通后，刀架反轉一直保持到刀位與程序編碼T2相等時，且當工位檢測霍爾傳感器檢測到刀架旋轉到該工位時，刀架反轉停止；(7)當手動換刀、自動換刀控制時間超過100s時為換刀故障，換刀故障指示燈以1s周期閃爍報警。課程設計任務(1)．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。(2)．根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖(3)．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。(4)．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。(5)．設計操作面板，畫出操作面板圖(6)．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻課題6

燃煤鍋爐水循環(huán)供熱系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)簡介燃煤鍋爐水循環(huán)供熱控制系統(tǒng)如圖9-20所示，主要由鍋爐、循環(huán)水泵、補水泵、上煤機推爐排機、除渣機等組成。系統(tǒng)的溫度和壓力由溫度、壓力傳感器檢測。(分列安裝在出水管道和和回水管道上，另有補水壓力傳感器)。在系統(tǒng)運行過程中循環(huán)水泵、推排機，引風機、鼓風機，除渣機為連續(xù)工作，上煤機和補水泵為斷續(xù)工作，上煤機為人工控制上料斗和下料斗，補水泵根據(jù)系統(tǒng)壓力的大小工作和停止，推排機根據(jù)需要設置不同的運行時間和停止時間。控制要求(1．循環(huán)水泵電機兩臺（一備一用）30KW1440r/min380v,采用Y—△降壓起動控制，單向連續(xù)運轉。（2）．引風機電機30KW1440r/min380V,采用Y—△降壓起動。（3）．鼓風機電機7KW1440r/min380V直接起動。（4）．引風機啟動10s后鼓風機啟動，停機時鼓風機停機6s后引風機才能停止運行。（5）．補水泵電機（一用一備）4KW2940r/min380V當系統(tǒng)壓力小于4.15大氣壓時工作，當系統(tǒng)壓力達到4.2大氣壓時停止工作（用壓力開關控制有壓力表指示，安裝在出水管出口處）。（6）．上煤機電機（1.7KW1440r/min380V）為手動控制正反轉斷續(xù)運行，當按下正轉啟動按鈕時，煤斗上行到卸料位置卸料;當按下反轉啟動按鈕時，煤斗下行到開始位置.（7）．推排機電機工作時間可設定為10s、20s、1min，運行停止時間均為20s，分別由兩個開關控制。按下啟動按鈕時開始工作，按下停止按鈕時停止工作。（推排機電機1.7KW380V1440r/min通過連桿曲軸減速機構使爐排平動）（8）．除渣機電機（1.7KW1440r/min380V）為單向連續(xù)工作。（9）．當系統(tǒng)出水壓力達到5.2個大氣壓時，排氣閥打開，排氣降溫并報警。（10）．用一個溫度傳感器和壓力傳感器檢測出水口溫度和壓力，并運用八位A/D和D/A模塊控制。當出水度溫度小于60℃時黃燈亮，60℃～70℃時綠燈亮，70℃以上時紅燈亮。當壓力小于等于3.5個大氣壓時輸出3V電壓信號，當壓力大于3.5V大氣壓小于4.2V大氣壓時輸出5V電壓信號，當壓力大于4.2V大氣壓時輸出10V電壓信號。.課程設計任務（1）．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。（2）．根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖（3）．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。（4）．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。（5）．設計操作面板，畫出操作面板圖（6）．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻課題7光機電一體化自動控制裝置PLC控制1．光機電一體化自動控制系統(tǒng)組成與工作流程光機電一體化裝置主要由物料傳送機、搬運機械手、皮帶輸送機、物件分揀機構和各種傳感器、警示燈和氣動電磁閥等組成。工作流程如下圖所示1.機構組成及控制要求圖9-6

物料傳送機構圖9=27搬運機械手機構組成圖2.機構組成及控制要求1）.

光機電一體化自動控機構主要組成如圖9-26所示，由送料盤、光電傳感器、工件存放料臺、安裝支架等組成。2）光機電一體化自動控.機構功能：主要完成將工件依次送至存放料臺上，沒有工件時，報警裝置發(fā)出告警聲音，放入工件后告警聲音自動停止。①光電傳感器：物料檢測為光電漫反射型傳感器，料盤電機旋轉將物料送出，有物料時為PLC提供一個輸入信號。②直流減速電機：控制物料盤內部頁扇的轉動，存放料臺有物料時，電機停止。（直流24伏50瓦6轉/分電機）③安裝支架：用于安裝物料盤和直流減速電機。④警示燈：在設備停止時指示紅色，在設備運行是指示綠色。3）．光機電一體化自動控機構控制要求

按動“啟動”按鈕，送料盤電機開始旋轉，當送料檢測光電傳感器檢測到有工件時，電機停止；若送料盤電機旋轉4秒鐘后，物料檢測光電傳感器仍未檢測到物料，則說明送料盤已經(jīng)無物料，這時停機并報警，放入物料后告警聲音自動停止。.搬運機械手機構組成如圖9-27所示：①機構組成：搬運機械手機構機構由氣動手爪、單桿氣缸、雙導桿氣缸、旋轉氣缸電感傳感器磁性傳感器、緩沖器、多種類型電磁閥組成。②機構功能：機構主要完成通過氣動機械手手臂前伸，前臂下降，氣動手指夾緊物料，前臂上升，手臂縮回，手臂擺臺右擺，手臂前伸，前臂下降，手爪松開將物料放入料口，機械手返回原位，等待下一個物料到位，重復上面的動作。（a）氣動手爪：完成工件的抓取動作，由雙向電控閥控制，手爪夾緊時磁性傳感器有信號輸出，磁性開關指示燈亮。（b）雙導桿氣缸：控制機械手臂伸出、縮回，由雙向電控氣閥控制。

（d）旋轉氣缸：控制機械手的左、右擺動，由雙向電控氣閥控制。（e）單桿氣缸：控制氣動手爪的提升、下降，由雙向電控氣閥控制。（f）電感傳感器：機械手臂左擺或右擺到位后，電感傳感器信號輸出。（接線注意：棕色接“+”、藍色接“-”、黑色接輸出）。（g）磁性傳感器：用于氣缸的位置檢測。當檢測到氣缸準確到位后將給PLC發(fā)出一個到位信號。（磁性傳感器接線時注意藍色接“-”，棕色接“PLC輸入端”）。（2）.機構控制要求當檢測光電傳感器檢測物料到位后，手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測到位后，手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測到位后，延時0.5秒氣動手爪抓取物料,手爪夾緊限位傳感器檢測到夾緊信號后；手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測到位后；手臂向右擺動，手臂旋轉右限位傳感器檢測到位后，手臂前伸，手臂伸出限位傳感器檢測到位后，手爪氣缸下降，手爪下降限位傳感器檢測到位后，延時0.5秒氣動手爪放開物料,手爪氣缸上升，手爪提升限位傳感器檢測到位后，手臂氣缸縮回，手臂縮回限位傳感器檢測到位后；手臂向左擺動，等待下一個物料到位，重復上面的動作，在分揀氣缸完成分揀后，再將物料放入輸送線上。3.皮帶輸送與分揀機構組成、功能與控制要求

4.啟動、停止、警示控制要求（1）.點動“啟動”按鈕后系統(tǒng)自動復位，警示綠燈亮、放入工件后設備開始運行，不得人為干預執(zhí)行機構，以免影響設備正常運行。（2）.按“停止”按鈕，所有部件停止工作復位到初始狀態(tài)，同時停止紅燈亮。5.突然斷電處理控制要求突然斷電，設備停止工作。電源恢復后，將自動線上的工件取出后，再重新啟動1.磁性開關簡介6.課程設計任務（1）．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。（2）．根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖（3）．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。（4）．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。（5）．設計操作面板，畫出操作面板圖（6）．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻等）課題8機械手自動控制1.機械手自動控制系統(tǒng)組成如圖9-35為機械手的工作示意圖，機械手是將工作從工作臺A搬往傳送帶B。設計該機械手的PLC的控制系統(tǒng)。控制機械手的所有動作均采用電液控制、液壓驅動。它的上升/下降和左移/右移均采用液壓缸完成。物件有機械手搬上傳送帶B后，由光電開關給出信號傳送帶把物件送走。傳送帶選用Y系列三相交流異步電動機（Y100L-4,380V1400r/min）作為動力。2.控制要求工作臺A、傳送帶B上工件的傳送采用PLC控制；機械手要求按一定的順序動作，其流程圖如圖9-36所示。

.課程設計任務（1）．分析系統(tǒng)控制要求設計主電路，列出電器選擇表。（2．）根據(jù)系統(tǒng)控制要求列出PLCI/O分配表，選擇PLC，畫出PLC的I/O接線圖（3）．設計控制系統(tǒng)流程圖、編寫梯形圖程序和指令表。（4）．系統(tǒng)程序調試，列出調試結果。（5）．設計操作面板，畫出操作面板圖（6）．編寫課程設計報告包括（設備概述、主電路圖、PLC的I/O接線圖、系統(tǒng)流程圖、梯形圖程序和指令表、PLCI/O分配表、主電路電器選擇表、操作面板圖、程序調試結果、和使用說明書、參考文獻等浙江機電職業(yè)技術學院37課題9：三面銑刀組合機床自動加工系統(tǒng)

1.三面銑組合機床概述（1）基本結構三面銑組合機床是用來對孔端面及定位面進行銑銷加工的一種自動加工設備。基本結構主要由底座、床身、銑削動力頭、液壓動力滑臺、液壓站、工作臺、工件松緊液壓缸等組成。機床底座上安放有床身，床身上一頭安裝有液壓動力滑臺，工件及夾緊裝置放于滑臺上。床身的兩邊各安裝有一臺銑銷頭，上方有立銑頭，液壓站在機床附近。浙江機電職業(yè)技術學院38（2）加工過程三面銑組合機床的加工過程如圖所示。操作者將要加工的零件放在工作臺的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令。工件夾緊后壓力繼電器動作，液壓動力滑臺（工作臺）開始快進，到位轉工進，同時起動左和右1銑頭開始加