创新实验选题2013.doc

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1、选题一十字路口交通信号灯控制系统设计（难度系数10）在十字路口的东西、南北主干道上装设红灯、绿左转、绿直行和黄灯，控制机动车辆和非机动车辆，人行斑马线上装设红、绿灯控制行人。控制过程为：南北方向主干道处于直行或左转时，东西主干道的红灯处于点亮状态，反之东西方向主干道处于直行或左转时，南北主干道的红灯处于点亮状态。某一方向的变化规律为：直行绿灯亮15秒后闪烁三次（绿灯通断各0.5秒），黄灯亮2秒，然后左转绿灯亮15秒后闪烁三次（绿灯通断各0.5秒），黄灯亮2秒，然后绿灯全部熄灭，红灯亮，该方向车辆禁止通行。在直行绿灯亮时，人行道允许行人通过，其余时段禁止行人通行。当按下启动按钮SB1

2、后系统即开始连续循环工作，直到按下停止按钮SB2后，系统完成最后一个工作周期后返回并停于初始状态。请分析控制模型，画出各信号灯工作时序，找出系统I/O量，使用西门子S7-200型PLC用顺序控制设计法编程实现模型的控制过程，并给出控制系统硬件I/O接口接线图。（提示：人行道斑马线上的绿灯状态与直行绿灯信号相同，可用同一个控制信号。）选题十喷水池花式喷水控制系统（难度系数7）控制要求：喷水池中央喷嘴为高水柱，周围为低水柱开花式喷嘴。按下启动按钮，实现如下花式喷水：高水柱3S→停1S→低水柱2S→停1S→双水柱1S→停1S→重复上述过程。按下停止按钮后，系统执行完一个周期后停止喷水。选

3、题二、板料剪切机自动控制系统（难度系数8）控制系统如图所示。初始状态时，压钳和剪刀在上限位置，X0和X1为“1”状态。按下启动按钮X10，工作过程为：首先板料右行（Y0为“1”状态）至限位开关X3为“1”状态，然后压钳下行（Y1为“1”状态并保持）。压紧板料后，压力继电器X4为“1”状态，压钳保持压紧，剪刀开始下行（Y2为”1”状态）。剪断板料后，X2变为“1”状态，压钳和剪刀同时上行（Y3和Y4为“1”状态，Y1和Y2为”0”状态），它们分别碰到限位开关X0和X1后，分别停止上行，均停止后，又开始下一周期的工作，剪完5块料后停止工作并停在初始状态。试设计一自动控制系统，用PLC实

4、现该过程的自动控制。选题三粉末冶金压制机自动控制（难度系数7）系统加工过程如图所示。粉末冶金压制机装好金属粉末后，按下启动按钮X0,冲头下行，将粉末压紧后压力继电器X1为“1”状态，保持延时5S后，冲头上行，限位开关X2变为“1”状态，然后模具下行至限位开关X3变为“1”状态，取走成品后工人按下按钮X5，模具上行至X4变为“1”状态，系统返回初始状态。试设计一自动控制系统，用PLC实现该过程的自动控制。选题四运输传送带自动控制系统（难度系数7）如图为一三条运输传送带顺序相连，按下启动按钮，3号传送带开始运行，5S后2号传送带自动起动，再过5S后1号传送带自动起动。停机顺序与起动顺序

5、刚好相反，间隔仍然为5S。试设计一自动控制系统，用PLC实现该过程的自动控制。选题五液体混合搅拌罐自动控制系（难度系数7）液体混合装置如图所示。SLH、SLI和SLL是上、中、下液位传感器，它们被液位淹没时为“1”状态，YV1～YV3为电磁阀。开始时容器是空的，各阀门均关闭，各传感器均为“0”状态。按下起动按钮后，阀门A打开，液体A流入容器，SLI变为“1”状态时，关闭阀门A，打开阀门B，液体B流入容器，当液面到达SLH时，关闭阀门B，电机M开始运行，搅动液体，30S后停止搅动，打开阀门C，放出液体；当液面降至SLL之后再过2S，容器放空，关闭阀门C，开始下一周期的操作。按下停止按

6、钮，在当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停在初始状态）。试设计一自动控制系统，用PLC实现该过程的自动控制。选题六三工位小车自动控制系统设计（难度系数6）小车在初始位置时限位开关X400接通，按下启动按钮X403，小车按下图所示顺序运动，最后返回并停在初始位置，其中Y430驱动小车右行，Y431驱动小车左行。试设计一自动控制系统，用PLC实现该过程的自动控制。选题七组合机床动力头控制系统设计（难度系数6）某组合机床动力头在初始状态时停在最左边，限位开关X400接通。按下启动按钮X404，动力头的进给运动如图所示，工作一个循环后返回并停在初始位置。控制各电磁阀的Y430~Y433

7、在各工步的状态如下表所示。请画出该系统的顺序功能图，用起保停电路的编程方式编制出梯形图程序，实现该过程的自动控制。步Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3快进0110工进11100工进20100快退0011选题八机械手运动自动控制系统（难度系数9）某机械手的工作是将工件从左传送带搬往右传送带，其结构和各部分动作如图所示。右传送带是连续运转的，而左传送带则是送一个工件到位后停止运转，待机械手拿走工件后再送一个工件到位，如此重复。在左传送带两侧装有光电检测开关PS1,当工件到位