自动化系统课程设计课程设计

自动化系统课程设计

1、高位水箱给水控制系统设计

系统主要由高位水箱、生活/消防水池和两台水泵组成，现场元件为液位传感器。

控制要求：

（1）、高位水箱内设四个液位，分别是溢流液位、停泵液位、启泵液位、报警液位。当液位低于启泵液位时，水泵启动；当液位高于停泵液位时，水泵停止；当液位高于溢流液位或低于报警液位时，系统报警。

（2）、生活/消防水池内设四个液位，分别是溢流液位、启泵液位、停泵液位、报警液位。当液位高于启泵液位时，水泵启动，以防止倒空；当液位低于停泵液位时，水泵停止；当液位高于溢流液位或低于报警液位时，系统报警。

（3）、水泵具有自动和手动两种工作方式。

设计要求：

（1）、根据控制要求，确定输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、画出I/O地址分配表；

（3）、设计PLC外部接线图；

（4）、设计满足控制要求的梯形图程序；

（5）、完成程序调试，达到预定要求。

2、变频泵给水控制系统设计

系统主要由变频器、生活水池和三台水泵（其中一台为变频调速泵）组成，现场元件为液位传感器和压力传感器。

控制要求：

（1）、生活水池内设三个液位，分别是溢流液位、启泵液位、报警液位。当液位高于启泵液位时，水泵启动，以防止倒空；当液位高于溢流液位或低于报警液位时，系统报警。

（2）、以供水压力作为控制变频器的依据，压力波动时，调节水泵转速使供水压力恒定。

（3）、水泵具有自动和手动两种工作方式。系统运行时，首先调速泵工作，当调

速泵不能满足用水量要求时，自动启动恒速泵，反之亦然。

设计要求：

（1）、根据控制要求，确定输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、画出I/O地址分配表；

（3）、设计PLC外部接线图；

（4）、设计满足控制要求的梯形图程序；

（5）、完成程序调试，达到预定要求。

3、一盏灯的多规律闪烁控制系统设计

控制要求：

用SB1启动指示灯HL1点亮0.5s灭0.5s的规律闪烁；用SB2启动指示灯HL1点亮1s灭2s的规律闪烁；用SB3启动指示灯HL1按每秒闪10次的规律闪烁；用SB4启动指示灯HL1按周期是2s的规律闪烁；用SB5启动指示灯HL1按频率是2Hz的规律闪烁；当指示灯HL1闪烁后，按SB6指示灯立刻熄灭。各启动按钮在指示灯熄灭状态才起作用。

设计要求：

（1）、根据控制要求，确定输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、画出I/O地址分配表；

（3）、设计PLC外部接线图；

（4）、设计满足控制要求的梯形图程序；

（5）、完成程序调试，达到预定要求。

4、流水彩灯控制系统设计

控制要求：

按启动按钮SB1，指示灯HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8间隔1s按顺序循环点亮，指示灯HL8亮1s后，指示灯HL7、HL6、HL5、HL4、HL3、HL2、HL1间隔1s按顺序循环点亮，指示灯HL1亮1s后熄灭，再过1s 后，指示灯HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8又间隔1s按顺序循环点亮，如此不断重复。按停止按钮SB2指示灯全部熄灭。

设计要求：

（2）、画出I/O地址分配表；

（3）、设计PLC外部接线图；

（4）、设计满足控制要求的梯形图程序；

（5）、完成程序调试，达到预定要求。

5、带式输送机控制系统设计

图1－1某原料带式运输机示意图

图1－1是某原料带式运输机的示意图。原料从料斗经过PD－2、PD－l两台带式运输机送出。从料斗向PD一2供料并由电磁阀YV控制。PD－1和PD－2分别由电动机M1，和M2驱动。

控制要求

1、起动：起动时为了避免在前段运输带式上造成物料堆积，要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。其起动顺序为：

间隔5s 间隔5s

2、停止：停止时为了使运输带式上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。其停止顺序为：

间隔l0s 间隔l0s

3、紧急停止：紧急情况下无条件地把PD－1、PD－2、YV全部同时停止。

4、故障停止：运转中，当M1过载时，应使PD－1、PD－2、YV同时停止。当M2过载时，应使PD－2、YV同时停止；PD－l在PD－2停止后延迟10S后停止。

设计要求：

（2）、I/O地址分配，设计PLC外部接线图；

（3）、根据系统的工作过程，画出工作流程图或时序图；

（4）、根据工作流程图或时序图，设计满足控制要求的梯形图；

（5）、根据梯形图编写程序，并在实验室模拟调试。

6、自动售货机控制系统设计

自动售货机广泛用于娱乐休闲场所。本设计要求用PLC控制自动售货机的运行。使其能在运算指令的控制下，巧妙地实现投币币值累加，从而自动完成汽水、可乐和咖啡的销售工作。

控制要求：

1) 此自动售货机可投入1元、2元和5元硬币。

2) 当投入的硬币总值等于或超过2元时，汽水按纽指示灯亮；当投入的硬币总值等于或超过3元时，汽水、可乐按纽指示灯都亮；当投入的硬币总值等于或超过5元时，汽水、可乐、咖啡按纽指示灯都亮。

3) 当汽水按纽指示灯亮时，按下汽水按纽，则汽水排出10秒后自动停止。

4) 当可乐按纽指示灯亮时，动作同上。

5) 当咖啡按纽指示灯亮时，动作同上。

6) 若投入的硬币总值超过所需的钱数时，找钱指示灯亮。

设计要求：

（1）、根据控制要求，所需输入信号、输出信号的点数，选择适当型号的PLC；（2）、I/O地址分配，设计PLC外部接线图；

（3）、根据系统的工作过程，画出工作流程图或时序图；

（4）、根据工作流程图或时序图，设计满足控制要求的梯形图；

（5）、根据梯形图编写程序，并在实验室模拟调试。

7、舞台灯光控制系统设计

单片机舞台灯光控制系统根据外设的控制过程和定时要求，利用软件延时方式来实现。这种方式的优点是CPU不需要查询外设的工作状态，节省硬件成本。灯光控制方案如图所示：