2025年PLC创新实验选题.pdfVIP

非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

可编程序控制器（PLC）自动控制系统设计选题

（教案）

可编程序控制器（简称PLC）是以微处理器为基础，综合了计算机技

术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动化控制装

置，它专门为工业控制而设计，具有功能强，编程简单，使用方便等优

点，在现代工业自动控制中使用越来越广泛。由于PLC编程简单、实

用、通用性强和价格低廉等特点，目前PLC已经走出了传统的工业自动

控制领域，广泛应用于需要实现自动控制的非工业自动控制系统中。

本选题要求学生自学PLC原理方面的有关知识，了解PLC的控制原理

和编程方法，熟悉PLC的梯形图程序语言；了解PLC在控制领域中的应

用，学会并使用PLC搭建一个简单的自动控制系统，实现PLC对某一过程

的自动控制。

本选题可由教师指定或自选一个控制过程，分析其控制要求，绘出

其顺序功能图，分配PLC的I/O接口及其它编程资源，用PLC编制用户程

序，上机调试用户程序，实现对该过程的自动控制

主要参考书：

《可编程序控制器应用技术》廖常初编（1～4版）重庆大学出版社

控制机型：日本三菱F1-40MR基本单元＋F-20P简易编程器

西门子S7-200型PLC

设计要求：

由教师指定或自选一个控制过程，分析控制模型的控制要求，绘出

其顺序功能图，分配PLC的I/O接口及其它编程资源，编制出满足模型控

制要求的梯形图用户程序，上机调试用户程序，在实验室模拟运行模型

的控制过程，实现对该过程的自动控制，经教师现场验收合格，以论文

格式写出实验报告。

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子·牧民》

百川东到海，何时复西归？少壮不尽力，老大徒伤悲。——汉乐府《长歌行》

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

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。其控制过程为：东西南北方向主干道的红灯一直处于点亮状态，提

示主干道上左转通行时直行禁止通行，直行通行时左转禁止通行，只有

红灯亮时该方向车辆禁止通行。主干道车辆通行时交通灯信号的变化规

律为：左转绿灯亮15秒后闪烁三次，黄灯亮2秒，然后直行绿灯亮（同

时东西方向人行道绿灯亮），15秒后闪烁三次，黄灯亮2秒，然后绿灯

全部熄灭，只有红灯亮，车辆禁止通行。

该系统属于连续循环工作的控制系统，要求系统启动后能够周期性地

连续循环工作，故系统中设置两个输入信号分别控制系统的启动和停

止。PLC选用三菱F—40MR基本单元，I/O接口数为24/16。

1

分析系统的控制模型可以看出，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。故整个控制系统需设置两个输入接

口：X400接启动输入开关SB，X401接停止输入开关SB；再设置九个

12

输出端口分别控制各信号灯。PLC的I/O接口分配如图二所示。根据系统

的控制模型和控制要求可画出系统中各输出信号的控制时序如图三所

示。

选题二、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

忍一句，息一怒，饶一着，退一步。——《增广贤文》

古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

吾日三