二、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45o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0o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45o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。
南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯T0：25sT1：0.5sT2：0.5sC0：3次C1：3次T3：2sT4：25sT5：0.5sT6：0.5sT7：2s
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 文字符号 SA1-1 SA1-2 SA1-3 说 明 交通灯正常工作控制开关 南北向交通灯常绿控制开关 东西向交通灯常绿控制开关 文字符号 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H11 H12 输 出 说 明 南北向绿灯指示 南北向黄灯指示 南北向红灯指示 东西向绿灯指示 东西向黄灯指示 东西向红灯指示 南北向2位七段数码显示管 东西向2位七段数码显示管 2．设计任务
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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： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC的十字路口交通灯电气控制电路图。 ③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 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。
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三、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。
磁选料器输煤方向YA(15kVA)给料器送煤机P1破碎机M4(5kW)提升机输煤方向送煤机P2煤送至卸煤仓M1(3kW)M2(3kW)M3(13kW)煤回收方向M5(75kW)回收机P2M6(3kW)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 文字符号 SA1-1 SA1-2 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 KM FR 说 明 输煤机组手动控制开关 输煤机组自动控制开关 输煤机组自动开车按钮 输煤机组自动停车按钮 输煤机组紧急停车按钮 给料器和磁选料器手动按钮 1#送煤机手动按钮 破碎机手动按钮 提升机手动按钮 2#送煤机手动按钮 回收机手动按钮 M1～M6，YA运行正常信号 M1～M6，YA过载保护信号 文字符号 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 HL7 HL8 HL9 HL10 HA HL1～6 输 出 说 明 给料器和磁选料器接触器 1#送煤机接触器 破碎机接触器 提升机接触器 2#送煤机接触器 回收机接触器 手动运行指示灯 紧急停车指示灯 系统正常运行指示灯 系统故障指示灯 报警电铃 输煤机组单机运行指示
输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1～M6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，SB4～SB9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。HL1～HL6为Ml～M6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45o时，接点SA1-1接通，通过SB4～SB9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45o时，接点SA1-2接通，输煤机组自动运行。
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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M1～M6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M1～M6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) M1～M6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。
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3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。
② 基于PLC的输煤机组电气控制系统电路图。 ③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。
⑥ 参考资料、参考书及参考手册。
⑦ 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。
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