第一篇：軋輥檢測原理及應(yīng)用

第六章 軋輥檢測

無損探傷發(fā)展至今，已被軋輥制造者和軋鋼廠用來評判軋輥材料的質(zhì)量。作為軋輥維護(hù)的一個(gè)常規(guī)項(xiàng)目，無損檢測的目的是發(fā)現(xiàn)最早期的軋輥問題，并防止未采取改進(jìn)措施的軋輥再次上機(jī)使用。軋鋼廠常用的方法是渦流、表面波、滲透、酸侵、磁粉、和硬度檢測。最快速、準(zhǔn)確、可靠的檢測技術(shù)是渦流和超聲波檢測。它們同時(shí)使用時(shí)，所有對軋輥及軋制產(chǎn)品不利的表面情況都能100%的準(zhǔn)確檢出（表1）。滲透、酸侵具有花費(fèi)不多的優(yōu)點(diǎn)，然而它們耗時(shí)長，不是100%的可靠。因此它們應(yīng)與渦流和超聲波配合使用。

表1 檢測方法

超聲波

有效

徑向深度（1）熱損傷/軟點(diǎn) 表面微裂紋 ＜0.006″ 表面微裂紋 ＞0.006″ 次表層缺陷 殘余磁性 加工硬化

渦流

表面（2）雙晶斜探頭

0-0.003″

▲

▲

▲ ▲

0-0.050″

▲ ▲

0-6″

▲

直探頭

0.5″-

▲

（1）設(shè)備參數(shù)的功能（頻率、晶體類型、探頭形狀）

87（2）圓周方向（要求掃描3次）軸向（要求掃描2次）

一、渦流探傷

渦流探傷是軋輥磨削之后，確定缺陷位置如軟化區(qū)（熱損傷）、宏觀裂紋和磁化的一種方法。磨床上，一個(gè)雙線差分探頭放置在輥身一端，靠近輥面處，隨著軋輥以設(shè)定的速度轉(zhuǎn)動，探頭慢慢移動跨過整個(gè)輥身長度。探頭移動速度和軋輥轉(zhuǎn)速的同步性是設(shè)定好的，以確保輥面的每一點(diǎn)都通過探頭。隨著探頭在輥身移動，在交流電流的作用下線圈間的輥面上產(chǎn)生渦流。線圈間電流的導(dǎo)電性和路徑長度的瞬間變化都能被檢測出來，并顯示在兩個(gè)獨(dú)立的頻道。一個(gè)稱為壓傷/熱損傷頻道，一個(gè)稱為裂紋/剝落頻道。渦流探傷的特殊步驟取決于使用的渦流設(shè)備，由設(shè)備生產(chǎn)者提供。導(dǎo)電率的變化可在壓傷/熱損傷頻道上檢出。它是輥面相鄰點(diǎn)間的硬度和顯微組織變化的結(jié)果。磁化區(qū)內(nèi)所有相鄰點(diǎn)間也會引起導(dǎo)電率的連續(xù)變化。高斯通量可用來證實(shí)剩余磁性的存在。（大于30Gauss）。能引起輥面上導(dǎo)電性反復(fù)變化的一般條件包括（但不限于此）局部超溫、局部工作硬化、表面粗化和外來夾雜物嵌入輥面。這些情況在壓傷/熱損傷頻道表現(xiàn)為超過噪音水平的單獨(dú)的波峰或超過噪音水平的大面積的草狀波峰（圖2）。

在裂紋/剝落頻道可檢出路徑長度的變化，這個(gè)變化是表面裂紋引起的。當(dāng)探頭通過一個(gè)裂紋上方，感應(yīng)電流必定沿裂紋壁向下流動并到達(dá)裂紋的另一側(cè)形成環(huán)路。路徑長度的不同以一個(gè)獨(dú)特的脈沖峰顯示在裂紋/剝落頻道（圖2）渦流探傷不能檢出小于0.006”寬的裂紋。寬度大于0.006”的裂紋只有一半的準(zhǔn)確率。為了所有表面裂紋能準(zhǔn)確檢出，應(yīng)使用超聲波探傷。

圖1 磨削操作完成后，進(jìn)行渦流探傷。

圖2 渦流探傷記錄表

大箭頭指頭指示輥面上的典型的熱損傷。小箭頭指頭指示壓傷/熱損傷頻道的多余噪音。中箭頭指頭指示裂紋/剝落頻道上顯示的裂紋。

二、表面波探傷

表面波超生波探傷使用一個(gè)固定在直角楔形塊上傳感器，十分準(zhǔn)確地檢出表面裂紋。表面波發(fā)射圓周方向的高頻聲波，檢查反射或吸收的聲波情況。軋輥內(nèi)部所有界面都會一定程度的反射或散射聲波，包括裂紋、夾雜、晶界和其它不連續(xù)因素。金屬—空氣界面（裂紋）反射大部分聲波，而金屬—固體界面（夾雜）反射小部分聲波。被反射的聲波隨后返回到傳感器的測試屏幕上，顯示一個(gè)波峰。以下是進(jìn)行表面波超聲波檢測的一個(gè)基本過程：

1.0應(yīng)用以底面回波為基礎(chǔ)的接觸法超聲波技術(shù)（參看ASTMA388）1.1超聲波設(shè)備

1用脈沖型超聲波儀器產(chǎn)生和顯示超聲波信號。

2使用壓電晶片材料的探頭，用來發(fā)射和接收超聲波信號。1.1.3一根帶有配套接頭的同軸電纜連接超聲波設(shè)備和探頭。

1.1.4使用偶合劑以便在鍛鋼輥上有效地發(fā)射、接收超聲波信號。一般為油、甘油或水。1.2.超聲波檢測 1.2.1周向表面檢測

該檢測的目的是檢查軸向表面和淺次表層缺陷。1.2.2軸向表面檢測

該檢測的目的是檢查橫截面表面和淺次表層缺陷。

1.3周向表面檢測 1.3.1探頭

使用2.25MHz，0.5″×1.0″的有機(jī)玻璃的直角楔形探頭發(fā)射超聲波。

1.3.2準(zhǔn)備軋輥

把軋輥放在支架上，避免支架與輥身接觸。如果必要用溶劑請洗并用布擦干。

1.3.3施加偶合劑

在輥身上部，沿輥身全長涂刷一條薄而透明的偶合劑帶。1.3.4設(shè)置、顯示和靈敏度

在一個(gè)沒有相關(guān)缺陷的區(qū)域進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置市時(shí)基線表示一個(gè)大于輥身周長1/2的距離，時(shí)基線上的始波在屏幕的最左邊。把探頭放在偶合劑上并獲得一個(gè)圓周方向的底波反射。調(diào)整增益（dB）使底波波高達(dá)100%fs，調(diào)整時(shí)基線把底波置于屏幕的最左邊。（圖1）。

1.3.5接觸檢測—輥身圓周方向第一個(gè)180°。

將探頭放在輥身一端并把表面波對準(zhǔn)圓周方向，沿偶合劑以小于8″/s移動探頭，同時(shí)保持顯示器屏幕100%的底波反射。確定和標(biāo)記缺陷位置做好記錄。1.3.6接觸檢測—輥身圓周方向第二個(gè)180°。

反轉(zhuǎn)探頭圓周方向位置重復(fù)1.3.5操作（圖2）。1.4.7接觸檢測—端頭區(qū)

擦去輥身的偶合劑，重新在輥身端面涂刷偶合劑，重復(fù)1.3.5和1.3.6的操作。

1.4 軸向表面檢測——輥身 1.5.1探頭

同1.3.1。1.4.2準(zhǔn)備軋輥

同1.3.2。1.4.3施用偶合劑

在輥身驅(qū)動端環(huán)繞圓周（360°）涂刷一個(gè)薄的偶合劑帶。注意如果軋輥的旋轉(zhuǎn)機(jī)械不能使用應(yīng)涂刷圓周的1/2（180°），改變軋輥位置并重復(fù)。1.4.4設(shè)置、顯示和靈敏度

除設(shè)置的時(shí)基線表示一個(gè)大于輥身長度的距離外，其余同1.3.4。把探頭放在偶合劑上獲得一個(gè)長軸方向的底波（圖1）。1.4.5接觸檢測—驅(qū)動端

將探頭放在輥身驅(qū)動端并把表面波對準(zhǔn)長軸方向，沿偶合劑以小于8″/s移動探頭，同時(shí)保持顯示器屏幕100%的底波反射。屏幕顯示任何大于10%波高的缺陷。確定和標(biāo)記缺陷位置，做好記錄。1.4.6接觸檢測—操作端

擦去輥身的偶合劑，重復(fù)步驟1.4.3、1.4.4和1.4.5。

時(shí)基線

圖 超聲波探傷的顯示屏幕

圖2

周向表面檢測

三、滲透探傷

滲透探傷可以隨時(shí)進(jìn)行（磨削后最常用）。它被用來顯示軋輥表面裂紋，紅色染料的滲透劑被用在軋輥表面。染料在表面張力的作用下，進(jìn)入裂紋內(nèi)表面，一段時(shí)間后，用清潔的干布擦干軋輥。在表面張力的反向作用下，染料從裂紋中反滲出來。顯影劑噴灑到輥面裂紋就顯現(xiàn)為白背景下的紅線。深透探傷也可用熒光染料來做。這時(shí)熒光紫外線代替顯影劑顯示裂紋。滲透探傷對顯示大而寬的裂紋是準(zhǔn)確的。然而，如果裂紋太窄，滲透劑不能進(jìn)入裂紋，顯影劑就不能顯示裂紋。一般地，最好在渦流探傷和超聲波探傷確定表面缺陷方位后，只在有缺陷的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行而不是整個(gè)輥身，進(jìn)行此試驗(yàn)。

下面是使用紅色深透劑方法，進(jìn)行滲透探傷的簡要過程：

·用超聲波和渦流技術(shù)識別缺陷區(qū)域，近似的1/4圓周范圍內(nèi)。標(biāo)注這個(gè)區(qū)域以便后續(xù)工作。

·用抹布擦去這1/4圓周上的過多油脂、灰塵等。

·拿一塊抹布，向上面噴灑清潔劑（多噴一些）用這塊濕布再擦一次，不要直接向軋輥噴清潔劑，這樣會降低結(jié)果等級。

·手執(zhí)容器距輥面大約8”遠(yuǎn)，向檢測區(qū)域噴滲透劑（圖1）。反復(fù)大量噴灑是有益的，但太多則會浪費(fèi)。

·讓滲透劑滲進(jìn)軋輥至少10分鐘（長一些更好）。

·用清潔的干布擦凈軋輥下面多余的著色劑，定期更換清潔的抹布。以免弄臟染料。

·看到檢測面見干后，向另一塊抹布噴清潔劑。用濕布擦去剩余的紅色染料。向上述一樣定期更換抹布。

·手執(zhí)容器距輥面大約8—10”遠(yuǎn)，向檢測面噴顯影劑，從一側(cè)向另一側(cè)均勻移動，使顯影劑均勻。

·隨著顯影劑開始干燥，紅線將顯現(xiàn)，顯示任何存在的宏觀裂紋（圖4）。如果沒有線出現(xiàn)，那么檢測區(qū)域就沒有宏觀裂紋存在。

·估算裂紋尺寸大小，確定恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)救方法（磨削、、車削、手工打磨，等）。

圖1

在輥身可疑區(qū)使用深透劑

圖2

幾分鐘后擦去深透劑

圖3 在輥身可疑區(qū)使用顯影劑

圖4 滲透探傷發(fā)現(xiàn)宏觀裂紋。紅線指示裂紋位置。

四、酸侵檢測

酸侵檢測可以隨時(shí)進(jìn)行（最常見的是在磨削加工后）。被用來顯示軋輥表面裂紋和硬度變化等情況。當(dāng)酸作用在輥面較軟的區(qū)域?qū)ⅰ盁齻被颉白兒凇?。相對較硬的區(qū)域侵蝕速度較快并留下不同的酸侵外觀。酸侵也能檢測裂紋。酸侵蝕時(shí)，侵蝕劑在表面張力的作用下進(jìn)入裂紋，當(dāng)表面酸液被擦凈后，裂紋中的剩余酸液滲出，燒傷周圍區(qū)域，裂紋便被顯現(xiàn)出來。酸侵檢測在先是熱損傷、寬而大裂紋方面是準(zhǔn)確的。然而，如果裂紋太窄，酸液不能進(jìn)入裂紋，裂紋也就不能顯現(xiàn)出來。一般地，最好在渦流探傷和超聲波探傷確定表面缺陷方位后，只在有缺陷的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行而不是整個(gè)輥身，進(jìn)行此試驗(yàn)。下面是酸侵檢測的簡要過程：

·打磨、清洗、吹干要做酸侵的輥面，確保輥面無任何鍍層（鉻）和任何軋制表面的氧化層。

·用棉球蘸20%Nital侵蝕劑擦拭酸侵面至少1.5分鐘（圖1）。不要讓酸侵面變干。

·用甲酸充分沖洗侵蝕劑，與此同時(shí)用另一塊棉球擦凈酸侵面上的沉淀物?！び脡嚎s空氣吹干酸侵面。

·軟或硬的區(qū)域顯示不同的明暗程度。在酸侵面上和周圍金屬間軟區(qū)顯得較黑，硬區(qū)顯得較亮。

圖1 用20%Nital侵蝕輥身的一個(gè)區(qū)域。

圖2 用脫脂棉、甲醇擦拭酸侵面。

圖3 用不含水分的壓縮空氣吹干酸侵面。

圖4 經(jīng)酸侵發(fā)現(xiàn)一個(gè)軟點(diǎn)（熱損傷）在酸侵表面熱損傷表現(xiàn)為較黑的區(qū)。

五、磁粉探傷

磁粉探傷可以在任何時(shí)間進(jìn)行。主要用來檢測輥頸上的裂紋。輥頸部分的裂紋一般是圓周方向、位于圓弧處。這里所討論的磁粉探傷不能用在輥身表面。因?yàn)樗褂玫拇艌鰪?qiáng)度能使表面磁化，影響軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。這個(gè)檢測通過在備檢面的中部激發(fā)軸向的兩磁極間的磁場來進(jìn)行。細(xì)微的磁粉輕輕的吹過兩磁極間的輥面，兩磁極間的任何界面都起作用，改變磁場形狀吸引細(xì)的磁粉顯示裂紋。磁粉

探傷在顯示大而寬的裂紋方面是準(zhǔn)確的。然而，如果裂紋太窄，只有很少的磁粉被吸進(jìn)界面，裂紋則顯示不出來。下面是磁粉探傷檢測的簡要過程：

·用溶劑擦去油、灰塵等，清潔輥頸要做檢測的部位。·把電磁軛的兩個(gè)極沿長軸方向放置在輥頸要檢測的部位上。·啟動電磁軛產(chǎn)生覆蓋被檢部位的磁場。

·當(dāng)磁軛帶電時(shí)，一手拿容器罐小心均勻地?cái)D壓球形罐，向軛下施加磁粉?！だ@被檢面圓周方向移動磁軛并繼續(xù)施加磁粉?！ぎ?dāng)磁粉吸附于界面時(shí)，裂紋就顯示成磁粉細(xì)線。

圖1 軋輥肩部圓弧處進(jìn)行磁粉探傷

六、硬度檢測

硬度檢測應(yīng)在磨削前后進(jìn)行。它用來決定軋輥的整體硬度。也驗(yàn)證局部硬度的差異（熱損傷、加工硬化等）。硬度檢測的一般方法包括壓痕（洛氏、維氏）和彈跳（里氏、肖氏）—參看圖1-8。軋鋼廠一般不使用洛氏硬度，原因是為了

保證檢測精確，需要特殊的表面并且準(zhǔn)備時(shí)間長。里氏和肖氏是最常用的硬度檢測方法。彈跳檢測通過墜落一個(gè)小沖擊裝置或沖頭到輥面，測量彈跳的高度（肖氏）或速度（里氏）檢測可以在任何潔凈的表面上進(jìn)行。并可反復(fù)多次以獲得被檢面上的平均硬度。

圖1 在輥身上進(jìn)行洛氏硬度檢測

圖2

在輥身上進(jìn)行維氏硬度檢測

圖3 里氏硬度計(jì)（HLD和HLE兩種沖頭）

圖4 肖氏HSD硬度計(jì)

圖6 在輥身上進(jìn)行肖氏HSD硬度檢測

圖7

肖氏HSC硬度計(jì)

圖8

在輥身上進(jìn)行肖氏HSC硬度檢測

第二篇：《檢測原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

課程名稱

檢測原理實(shí)驗(yàn)

學(xué)生學(xué)院

自動化學(xué)院

專業(yè)班級

2014 級物聯(lián)網(wǎng)(2)班

學(xué)

號

3114001491

學(xué)生姓名

盧 陽

課程教師

潘運(yùn)紅

2015 年 11 月 23 日

實(shí)驗(yàn)一

熱電偶測溫及校驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求（一）目的：

1.了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測溫工作原理；

2.掌握熱電偶校驗(yàn)的基本方法；

3.學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否及格。

（二）要求：

觀察熱電偶，了解溫控電加熱器工作原理;通過對 K 型熱電偶的測溫和校驗(yàn)，了解熱電偶的結(jié)構(gòu)及測溫工作原理；掌握熱電偶的校驗(yàn)的基本方法；學(xué)習(xí)如何定期檢驗(yàn)熱電偶誤差，判斷是否合格。

熱 電偶 被

測

量

溫

度

二、實(shí)驗(yàn)結(jié) 果和數(shù)據(jù)處理 三、結(jié)論

答：根據(jù)國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)表 1 判斷熱電偶是否合格。

表 1

熱電偶溫度允許誤差表 50℃ 70℃ 90℃ 110℃ 130℃ 150℃ 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶熱電勢(mv)1.7 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 2 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 3 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 4 1.6 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3平均電勢(mv)1.63 2.8 4.1 5.5 6.9 8.3 修正電勢(mv)1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 1.495 實(shí)際電勢(mv)3.125 4.295 5.595 6.995 8.395 9.795 分度表溫度(℃)5

被校熱電偶熱電勢(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 2 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 3 1.0 1.8 2.6 3.5 4.4 5.2 4 1.0 1.8 2.6 3.5 4.3 5.2平均電勢(mv)1.0 1.8 2.6 3.5 4.38 5.2 修正電勢(mv)1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 實(shí)際電勢(mv)2.0 2.8 3.6 4.5 5.38 6.2 分度表溫度(℃)5

兩偶溫度誤差(℃)0 1 0 0 1 0 兩偶誤差(Δδ%)0 2% 0 0 2% 0

經(jīng) 計(jì) 算，兩偶誤差在允許范圍內(nèi)，故此次試驗(yàn)所用的熱電偶是合格的。

四、思考題 1.分析產(chǎn)生校驗(yàn)誤差的各種因素，思考如何處理可以減小誤差？ 答：（1）爐溫不夠恒定，變動太大導(dǎo)致測量值不同，消除方法為爐溫達(dá)到檢定溫度時(shí)，應(yīng)確保爐溫恒定才進(jìn)行檢定(在 5 分鐘內(nèi)溫度波動變化不大于 1～2℃,觀察標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的毫伏值)。

（2）冷端溫度不為零度。消除方法為檢定前要確保冰點(diǎn)恒溫器內(nèi)存在冰水混合物，這樣可確保冷端溫度為零度。

（3）直流電位差計(jì)忘記調(diào)零。消除方法為使用電位差計(jì)前先進(jìn)行調(diào)零。

2.將平臺上的熱電偶轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，顯示的溫度值真實(shí)與否？為什么？ 答：將轉(zhuǎn)換開關(guān)打向左邊，指示溫度是標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 K 測試點(diǎn)溫度，顯示的溫度與 E 分度熱電偶有差別。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)向 K 分度熱電偶時(shí)，溫度數(shù)字溫度并非為加熱爐內(nèi)溫度，會引起誤差。

熱電偶名稱 分度號 溫度范圍 允許偏差 鎳鉻—鎳硅 K 0～400℃ ±3％ 鎳鉻－錳白銅 E ≤300℃ ±3％

實(shí)驗(yàn)三

光纖位 移傳感器的測量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?與要求（一）目的：

1．了解光纖位移傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理，2．掌握光纖位移傳感器的輸入——輸出特性。

（二）要求：

光纖傳感技術(shù)是適隨著光纖通信和集成光學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來的新型傳感技術(shù)。通過光纖位移傳感器來測量位移，掌握這種傳感器的特性。本光纖傳感器為反射式，光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一端作為光源發(fā)射，近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測物，由被測物反射的光信號經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號，反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系，通過對光強(qiáng)的檢測就可得知位置量的變化。

二、實(shí)驗(yàn) 結(jié)果和數(shù)據(jù)處理

X（mm）

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 V（mv）

18.8 389.3 819 1146

1

X（mm）

5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0

V（mv）

763 681 6

399 363 332 304

三、結(jié)論 接收光纖光源光纖?xX反射體變換器VVout光纖位移傳感器光纖探頭 圖 5

反射式光纖位移傳感器原理及接線 答：

光纖傳感器測量位移的工作原理:

光纖傳感器為反射式，光纖采用 Y 型結(jié)構(gòu)，兩束多模光纖合并于一端組成光纖探頭，一束作為接收，另一端作為光源發(fā)射，近紅外二極管發(fā)出的近紅外光經(jīng)光源光纖照射至被測物，由被測物反射的光信號經(jīng)接收光纖傳輸至光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號，反射光的強(qiáng)弱與反射物與光纖探頭的距離成一定的比例關(guān)系，通過對光強(qiáng)的檢測就可得知位置量的變化。

****** 2 4 6 8 10 12V-X 曲線 位移距離如再加大，就可觀察到光纖傳感器輸出特性曲線的前坡與后坡波形，作出 V-X 曲線，通常測量用的是線性較好的前坡范圍。

思考題 1.與為什么要分析線性較好的范圍？ 答：這與光纖傳感器的特性有關(guān)，當(dāng)位移達(dá)到某一值以后，輸出信號與位移不再呈線性關(guān)系此時(shí)達(dá)不到測量目的。

2.光纖通信與測量的原理一樣嗎？ 答：不一樣。光纖通訊是對光信號的傳遞，利用光的變化進(jìn)行信號數(shù)據(jù)的傳遞；而測量是將一種介質(zhì)的變化量轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的信號，如電信號。

第三篇：壓力容器無損檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用

壓力容器無損檢測技術(shù)的原理及應(yīng)用

[論文摘要]介紹當(dāng)前壓力容器制造和使用過程中所采用的無損檢測技術(shù)，包括射線、超聲、磁粉、滲透等常規(guī)技術(shù)和聲發(fā)射、磁記憶等新技術(shù)，并論述他們的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍。

[論文關(guān)鍵詞]壓力容器 無損檢測 新技術(shù)

一、引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性，使用可靠性提出越來越高的要求，由于無損檢測技術(shù)具有不破壞試件，檢測靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，所以其應(yīng)用日益廣泛。目前對壓力容器的檢測方法有多種，本文主要介紹無損檢測的常用技術(shù)如射線、超聲、磁粉和滲透及新技術(shù)如聲發(fā)射、磁記憶等。

二、無損檢測方法

現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學(xué)方法為手段，借助先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進(jìn)行檢查和測試的方法。

（一）射線檢測

射線檢測技術(shù)一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，對于人體不能進(jìn)入的壓力容器以及不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進(jìn)行γ射線照相。但射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。

射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像，對長度、寬度尺寸的定量也比較準(zhǔn)確，檢測結(jié)果有直觀紀(jì)錄，可以長期保存。但該方法對體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢出率高，對體積型缺陷（如裂紋未熔合類），如果照相角度不適當(dāng)，容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件，且檢測成本高、速度慢，同時(shí)對人體有害，需做特殊防護(hù)。

（二）超聲波檢測

超聲檢測（Ultrasonic Testing，UT）是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)產(chǎn)生衰減，遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測缺陷的無損檢測方法。

超聲檢測既可用于檢測焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和焊縫內(nèi)表面裂紋，還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測。

該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強(qiáng)、檢測速度快成本低等優(yōu)點(diǎn)，且超聲波探傷儀體積小、重量輕，便于攜帶和操作，對人體沒有危害。但該方法無法檢測表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，該方法對缺陷的定性、定量表征不準(zhǔn)確。

（三）磁粉檢測

磁粉檢測（Magnetic Testing，MT）是基于缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。

在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗(yàn)收、制造安裝過程質(zhì)量控制與產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收以及使用中的定期檢驗(yàn)與缺陷維修監(jiān)測等及格階段，磁粉檢測技術(shù)用于檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應(yīng)用。

磁粉檢測的優(yōu)點(diǎn)在于檢測成本低、速度快，檢測靈敏度高。缺點(diǎn)在于只適用于鐵磁性材料，工件的形狀和尺寸有時(shí)對探傷有影響。

（四）滲透檢測

滲透檢測（PenetrantTest，PT）是基于毛細(xì)管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。

滲透檢測可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應(yīng)用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標(biāo)準(zhǔn)試塊及受檢壓力容器實(shí)際缺陷試塊，使用可行的滲透檢測方法標(biāo)準(zhǔn)等來提高滲透檢測的可靠性 該方法操作簡單成本低，缺陷顯示直觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對形狀復(fù)雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗(yàn)，對工件和環(huán)境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細(xì)裂紋時(shí)往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應(yīng)用到的部位。

（五）聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射（Acoustic Emission,AE）是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。而彈性波可以反映出材料的一些性質(zhì)。聲發(fā)射檢測就是通過探測受力時(shí)材料內(nèi)部發(fā)出的應(yīng)力波判斷容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種新的無損檢測方法。

壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產(chǎn)生裂紋。在裂紋形成、擴(kuò)展直至開裂過程中會發(fā)射出能量大小不同的聲發(fā)射信號，根據(jù)聲發(fā)射信號的大小可判斷是否有裂紋產(chǎn)生、及裂紋的擴(kuò)展程度。

聲發(fā)射與X射線、超聲波等常規(guī)檢測方法的主要區(qū)別在于它是一種動態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射信號是在外部條件作用下產(chǎn)生的，對缺陷的變化極為敏感，可以檢測到微米數(shù)量級的顯微裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展的有關(guān)信息，檢測靈敏度很高。此外，因?yàn)榻^大多數(shù)材料都具有聲發(fā)射特征，所以聲發(fā)射檢測不受材料限制，可以長期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報(bào)警。

（六）磁記憶檢測

磁記憶(Metal magnetic memory, MMM)檢測方法就是通過測量構(gòu)件磁化狀態(tài)來推斷其應(yīng)力集中區(qū)的一種無損檢測方法，其本質(zhì)為漏磁檢測方法。

壓力容器在運(yùn)行過程中受介質(zhì)、壓力和溫度等因素的影響，易在應(yīng)力集中較嚴(yán)重的部位產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂、疲勞開裂和誘發(fā)裂紋，在高溫設(shè)備上還容易產(chǎn)生蠕變損傷。磁記憶檢測方法用于發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的高應(yīng)力集中部位，它采用磁記憶檢測儀對壓力容器焊縫進(jìn)行快速掃查，從而發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應(yīng)力峰值部位，然后對這些部位進(jìn)行表面磁粉檢測、內(nèi)部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

磁記憶檢測方法不要求對被檢測對象表面做專門的準(zhǔn)備，不要求專門的磁化裝置，具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)，能夠確定金屬層滑動面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的區(qū)域，能顯示出裂紋在金屬組織中的走向，確定裂紋是否繼續(xù)發(fā)展。是繼聲發(fā)射后第二次利用結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息進(jìn)行檢測的方法，除早期發(fā)現(xiàn)已發(fā)展的缺陷外，還能提供被檢測對象實(shí)際應(yīng)力---變形狀況的信息，并找出應(yīng)力集中區(qū)形成的原因。但此方法目前不能單獨(dú)作為缺陷定性的無損檢測方法，在實(shí)際應(yīng)用中，必須輔助以其他的無損檢測方法。

三、展望

作為一種綜合性應(yīng)用技術(shù)，無損檢測技術(shù)經(jīng)歷了從無損探傷(NDI)，到無損檢測(NDT)，再到無損評價(jià)(NDE)，并且向自動無損評價(jià)(ANDE)和定量無損評價(jià)(QNDE)發(fā)展。相信在不員的將來，新生的納米材料、微機(jī)電器件等行業(yè)的無損檢測技術(shù)將會得到迅速發(fā)展。在質(zhì)量保證系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越來越顯示它的重要性和必要性，成為控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證在役設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。它的重要作用有賴于無損檢測方法選擇的正確和檢測結(jié)果是否可靠，從產(chǎn)品質(zhì)量觀點(diǎn)看這是重要的，從純經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)講，為了減少總費(fèi)用支出，可靠性亦是必要的。近年來，由于產(chǎn)品市場的相互競爭，高質(zhì)量是提高競爭力的重要因素，因此不少部門和企業(yè)逐漸重視加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)系統(tǒng)。對于負(fù)責(zé)質(zhì)量檢測人員來說，研究和認(rèn)識影響無損檢測結(jié)果可靠性的種種因素是很重要和必要的。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏鋒，壽比南等.壓力容器檢驗(yàn)及無損檢測：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[2]王自明.無損檢測綜合知識：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.[3]沈功田，張萬嶺等.壓力容器無損檢測技術(shù)綜述：無損檢測，2004.[4]林俊明，林春景等.基于磁記憶效應(yīng)的一種無損檢測新技術(shù)：無損檢測，2000.[5]葉琳，張艾萍.聲發(fā)射技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用：新技術(shù)新工藝，2000.[6]JB/T4730-2005，承壓設(shè)備無損檢測，2005.

第四篇：PLC原理及應(yīng)用

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC D組

一、全自動洗衣機(jī)梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)，注水直到高（中、低）水位，關(guān)水

（3）2s后開始洗滌

（4）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30s，停2s，然后反轉(zhuǎn)30s，停2s（5）如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s（6）開始清洗，重復(fù)（2）～（5），清洗兩遍

（7）清洗完成，報(bào)警3秒并自動停機(jī)

（8）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計(jì)數(shù)）

輸入點(diǎn)： 輸出點(diǎn)：

啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機(jī) 00001 停止 10002 手動排水 10010 進(jìn)水閥 00002 高水位 10003 手動脫水 10011 正轉(zhuǎn) 00003 中水位 10004 反轉(zhuǎn) 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報(bào)警 00007 中水位檢測 10008 2.若要求啟動開關(guān)分為標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗，試改變有關(guān)輸入點(diǎn)，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定）3.I/O編址 4.編程并調(diào)試

二、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

十一、實(shí)驗(yàn)十五的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

三、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.了解汽車自動清洗過程（可網(wǎng)上查找資料）

設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址 編程并調(diào)試 c）I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC E組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā) 要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

九、實(shí)驗(yàn)

十二、實(shí)驗(yàn)十三的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察宜山路中山西路口交通燈（包括左轉(zhuǎn)彎燈和行人燈）的工作時(shí)序 2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并借助于PLC實(shí)驗(yàn)箱的發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行調(diào)試 4.I/O端子接線圖 三、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）根據(jù)各樓層行程開關(guān)的狀態(tài)，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數(shù)碼管作十進(jìn)制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址

3.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試（注意各層之間的顯示保持）4.I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC F組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

八、實(shí)驗(yàn)

九、實(shí)驗(yàn)十五的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉(zhuǎn)彎燈和行人燈）的工作時(shí)序 2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并借助于PLC實(shí)驗(yàn)箱的發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行調(diào)試 4.I/O端子接線圖

三、花式噴水池裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.花式噴水池示意圖

圖a中4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為中環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。圖b中的選擇開關(guān)可有4種選擇，可分別用4個(gè)開關(guān)模擬實(shí)現(xiàn)；單步/連續(xù)開關(guān)為“1”= 單步，“0”= 連續(xù)，其他為單一功能開關(guān)。2.控制要求：

（1）水池控制電源開關(guān)接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關(guān)”和“單步/連續(xù)”開關(guān)來決定。

（2）“單步/連續(xù)”開關(guān)在單步位置時(shí)，噴水池只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；在連續(xù)位置時(shí)，噴水池反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。

（3）方式選擇開關(guān)用以選擇噴水池的噴水花樣，1～4號噴水管的工作方式選擇如下：

a）選擇開關(guān)在位置“1”——按下啟動按鈕后，4號噴水，延時(shí)2s，3號噴水，再延時(shí)1.5s，2號噴水，再延時(shí)2s，1號噴水，然后全部停止1s，接著一起噴水15s為一個(gè)循環(huán)。

b）選擇開關(guān)在位置“2”——按下啟動按鈕后，1號噴水，延時(shí)2s，2號噴水，再延時(shí)2s，3號噴水，再延時(shí)2s，4號噴水，然后全部停止0.5s，接著一起噴水30s為一個(gè)循環(huán)。

c）選擇開關(guān)在位置“3”——按下啟動按鈕后，1、3號同時(shí)噴水，延時(shí)3s后，2、4號同時(shí)噴水，1、3號停止噴水；交替運(yùn)行5次后，1～4號同時(shí)噴水20s為一個(gè)循環(huán)。

d）選擇開關(guān)在位置“4”——按下啟動按鈕后，噴水池1～4號水管的工作順序?yàn)椋?1→2→3→4按順序延時(shí)2s噴水，然后一起噴水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1號水管以1s間隔順序噴水，小循環(huán)3次后，一起噴水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分別延時(shí)2s噴水，然后再一起噴水10s為一個(gè)大循環(huán)。

（4）不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲器復(fù)位。

3.I/O編址 4.編程并調(diào)試 5.I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC G組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

十、實(shí)驗(yàn)十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為檢測到人或物體時(shí)為ON，否則OFF。2．控制要求：

（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。

（4）在門打開后的8s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行 3.I/O編址

4.編程并借助于實(shí)驗(yàn)箱的發(fā)光二極管LED進(jìn)行調(diào)試 5.I/O端子接線圖

三、坐標(biāo)式機(jī)械手的PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

1.坐標(biāo)式機(jī)械手動作原理圖

2.控制要求：將物體從位置A搬至位置B（1）動作順序：機(jī)械手從原點(diǎn)位置起始下移到A處下限位→從A處夾緊物體后上升至上限位→右移至右限位→機(jī)械手下降至B處下限位→將物體放置在B處后→上升

至上限位→左移至左限位（原點(diǎn)）為一個(gè)循環(huán)。

（2）上限、A、B下限、左限、右限分別由限位開關(guān)控制；機(jī)械手設(shè)立起動和停止開關(guān)。

（3）機(jī)械手夾緊或松開的工作狀態(tài)以及到達(dá)每一個(gè)工位時(shí)，均應(yīng)有狀態(tài)顯示。

（4）機(jī)械手的夾緊和放松動作均應(yīng)有1s延時(shí)，然后上升；機(jī)械手每到達(dá)一個(gè)位置均有0.5s的停頓延時(shí)，然后進(jìn)行下一個(gè)動作。

（5）若機(jī)械手停止時(shí)不在原點(diǎn)位置，可通過手動開關(guān)分別控制機(jī)械手的上升和左移，使之回到原點(diǎn)。

（6）要求循環(huán)工作1小時(shí)時(shí)，判斷機(jī)械手是否夾有物體，若沒有，則立即自動停止工作并警鈴報(bào)警；若夾有物體，則繼續(xù)工作至物體放置到B位后自動停止工作并警鈴報(bào)警。

3.I/O編址并畫出工作框圖 4.編程并調(diào)試 5.I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC H組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)十四的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試 二、三相六拍步進(jìn)電機(jī)PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）三相步進(jìn)電動機(jī)有三個(gè)繞組：A、B、C，正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→AB→B→BC→C→CA→A

反轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→CA→C→BC→B→AB→A（2）要求能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。

（3）具有兩種轉(zhuǎn)速：

#1開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.5s。#2開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.05s。

（4）要求步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動100個(gè)步距角后自動停止運(yùn)行

（5）（選）在完成上述功能的基礎(chǔ)上，增加功能：

設(shè)置按鈕K1，每按一次K1，轉(zhuǎn)速增加一檔（即轉(zhuǎn)動一個(gè)步距角所需時(shí)間減少0.01s）設(shè)置按鈕K2，每按一次K2，轉(zhuǎn)速減少一檔（即轉(zhuǎn)動一個(gè)步距角所需時(shí)間增加0.01s）I/O編址

3.編程并借助于PLC實(shí)驗(yàn)箱的發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行調(diào)試

三、完成課程設(shè)計(jì)說明書

1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖等

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC I組

一、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時(shí)序?yàn)椋旱?根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時(shí)間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點(diǎn)亮7→6→??→1，時(shí)間間隔1s，顯示5s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復(fù)運(yùn)行，周而復(fù)始。

（2）24只流水燈，4個(gè)一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時(shí)間間隔依次向前移動，且點(diǎn)亮?xí)r每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時(shí)Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時(shí)Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時(shí)間（如30s）后，再反過來移動一段時(shí)間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時(shí)Ⅵ“、”滅，??如此循環(huán)往復(fù)。（3）系統(tǒng)有單步/連續(xù)控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時(shí)，燈管和流水燈同時(shí)起動，關(guān)閉時(shí)，可同時(shí)也可分別關(guān)閉。

（5）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時(shí)閃爍5s，試修改程序。

（6）*要求有移位指令的應(yīng)用 3.編程并模擬調(diào)試 4.畫出I/O端子接線圖

二、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網(wǎng)上查找資料）

2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

三、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC J組

一、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

要求：

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序三菱FX2N PLC的梯形圖控制程序 I/O編址

試畫出I/O端子接線圖 二、五相十拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）五相步進(jìn)電動機(jī)有五個(gè)繞組: A、B、C、D、E , 正轉(zhuǎn)通電順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反轉(zhuǎn)通電順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五個(gè)開關(guān)控制其工作：

#1開關(guān)控制其運(yùn)行(啟 / 停)。

#2 開關(guān)控制其低速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.5 s)。#3 開關(guān)控制其中速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.1 s)。#4 開關(guān)控制其低速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.03 s)。#5 開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向(ON 為正轉(zhuǎn)，OFF 為反轉(zhuǎn))。2.I/O編址及工作框圖（或時(shí)序圖）

3．編程并借助于PLC實(shí)驗(yàn)箱的發(fā)光二極管（LED）進(jìn)行調(diào)試 4.I/O端子接線圖

三、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

十、實(shí)驗(yàn)十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC K組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)

八、實(shí)驗(yàn)

九、實(shí)驗(yàn)十一的梯形圖程序 2.寫出I/O編址

3.寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時(shí)序?yàn)椋旱?根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時(shí)間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點(diǎn)亮7→6→??→1，時(shí)間間隔1s，顯示3s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復(fù)運(yùn)行，周而復(fù)始。

（2）24只流水燈，4個(gè)一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時(shí)間間隔依次向前移動，且點(diǎn)亮?xí)r每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時(shí)Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時(shí)Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時(shí)間（如30s）后，再反過來移動一段時(shí)間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時(shí)Ⅵ“、”滅，??如此循環(huán)往復(fù)。

（3）系統(tǒng)有單步/連續(xù)控制，單步運(yùn)行時(shí)廣告屏只亮一個(gè)循環(huán)，連續(xù)運(yùn)行時(shí)則循環(huán)往復(fù)運(yùn)行；有起動和停止按鈕。

（4）起動時(shí)，燈管和流水燈同時(shí)起動，關(guān)閉時(shí)，可同時(shí)也可分別關(guān)閉。

（5）在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時(shí)閃爍5s，試修改程序。

（6）*要求有移位指令的應(yīng)用 3.I/O編址并工作框圖（或時(shí)序圖）

4.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試 5.畫出I/O端子接線圖

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為無光導(dǎo)通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待10s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行 3.I/O編址

4.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC L組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)九、十、十二的梯形圖程序

2.寫出I/O編址、寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、大、小球分揀傳送機(jī)械PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.大、小球分揀傳送機(jī)械示意圖

2.控制要求：

（1）機(jī)械臂起始位置在機(jī)械原點(diǎn)（見圖），為左限、上限并有顯示。

（2）有起動按鈕和停止按鈕控制運(yùn)行，設(shè)停止時(shí)機(jī)械臂必須已回到原點(diǎn)。

（3）起動后，機(jī)械臂動作順序?yàn)椋合陆怠颉仙ㄖ辽舷蓿倚校ㄖ劣蚁蓿陆怠尫拧仙ㄖ辽舷蓿笮蟹祷兀ㄖ猎c(diǎn)）。

（4）機(jī)械臂右行時(shí)有小球右限（LS4）和大球右限（LS5）之分；下降時(shí)，當(dāng)電磁鐵壓著大球時(shí)，下限開關(guān)LS2斷開（=“0”）；壓著小球時(shí)，下限開關(guān)LS2接通（=“1”）。

3.I/O編址及工作框圖

4.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試 5.I/O端子接線圖

三、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序（1）了解汽車自動清洗過程

（2）設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址（3）編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得 《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC M組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求：

1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)十、十二、十五的梯形圖程序 寫出I/O編址

寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、自行設(shè)計(jì)“全自動洗衣機(jī)PLC控制”課題

要求：

1.課題名稱 2.控制要求 3.工作框圖.4.I/O設(shè)置

5.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試

三、飲料灌裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅(qū)動電機(jī)啟動并一直保持到停止開關(guān)動作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動電機(jī)必須自動啟動，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動作（2）當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí)，停頓1s，灌裝設(shè)備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5s后停止并不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍

（3）以每24瓶為一箱，記錄產(chǎn)品箱數(shù)

（4）每隔8小時(shí)將記錄產(chǎn)品箱數(shù)的計(jì)數(shù)器當(dāng)前值轉(zhuǎn)存至其他寄存器，然后對計(jì)數(shù)器自動清零，重新開始計(jì)數(shù)。（*）

（5）可以手動對計(jì)數(shù)器清零（復(fù)位）2.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試 3.畫出I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC N組

一、PLCⅡ型教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱程序的開發(fā)

要求： 1.開發(fā)實(shí)驗(yàn)八、九、十五的梯形圖程序 寫出I/O編址

寫出梯形圖程序及語句表程序并調(diào)試

二、物業(yè)供水系統(tǒng)水泵梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

某物業(yè)供水系統(tǒng)有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關(guān)K1，K2和K3。K1接通，表示水壓偏低；K2接通，表示水壓正常；K3接通，表示水壓偏高。1.控制要求：

（1）自動工作時(shí)，當(dāng)用水量少，壓力增高，K3接通，此時(shí)可延時(shí)30s后撤除1臺水泵

工作，要求先工作的水泵先切斷；當(dāng)用水量多時(shí)，壓力降低，K1接通，此時(shí)可延時(shí)30s后增設(shè)1臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運(yùn)行；當(dāng)K2接通，表示供水正常，可維持水泵運(yùn)行數(shù)量。工作時(shí)，要求水泵數(shù)量最少為1臺，最多不得超出4臺。

（2）各水泵工作時(shí)，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。

（3）手動工作時(shí)，要求4臺水泵可分別獨(dú)立操作（分設(shè)起動和停止開關(guān)），并分別具有

過載保護(hù)，可隨時(shí)對單臺水泵進(jìn)行斷電控制（若輸入點(diǎn)不夠，可用I/O擴(kuò)展模塊）

（4）設(shè)置“自動/手動”切換開關(guān)（ON——手動，OFF——自動），另設(shè)自動運(yùn)行控制開關(guān)（ON——自動運(yùn)行，OFF——自動運(yùn)行停止）。2.畫出運(yùn)行框圖，I/O編址

3.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管進(jìn)行調(diào)試 4.畫出I/O端子接線圖。

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為無光導(dǎo)通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待10s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行 3.I/O編址

4.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖 3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 MITSUBISHI（三菱）PLC O組 一、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）根據(jù)各樓層行程開關(guān)的狀態(tài)，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數(shù)碼管作十進(jìn)制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址 3.用0作故障顯示

4.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試 5.I/O端子接線圖 二、三相六拍步進(jìn)電機(jī)PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）三相步進(jìn)電動機(jī)有三個(gè)繞組：A、B、C，正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→AB→B→BC→C→CA→A 反轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。

（3）具有兩種轉(zhuǎn)速：

#1開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.5s。#2開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.05s。

（4）要求步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動100個(gè)步距角后自動停止運(yùn)行 I/O編址 編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試

三、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉(zhuǎn)彎燈和行人燈）的工作時(shí)序 2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并借助實(shí)驗(yàn)箱上的發(fā)光二極管模擬調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖（或時(shí)序圖）、I/O接線圖

3.三菱PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC A組 一、十字路口交通信號燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）系統(tǒng)工作受開關(guān)控制，起動開關(guān) ON 則系統(tǒng)工作；起動開關(guān) OFF 則系統(tǒng)停

止工作。

（2）控制對象有八個(gè)：

東西方向紅燈兩個(gè) , 南北方向紅燈兩個(gè)，東西方向黃燈兩個(gè) , 南北方向黃燈兩個(gè)，東西方向綠燈兩個(gè) , 南北方向綠燈兩個(gè)，東西方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個(gè)，南北方向左轉(zhuǎn)彎綠燈兩個(gè)。

（3）控制規(guī)律：

1）高峰時(shí)段按時(shí)序圖二（見附圖）運(yùn)行，正常時(shí)段按時(shí)序圖三（見附圖）運(yùn)行，晚上時(shí)段按提示警告方式運(yùn)行，規(guī)律為： 東、南、西、北四個(gè)黃燈全部閃亮，其余燈全部熄滅，黃燈閃亮按亮 0.4 s，暗 0.6 s的規(guī)律反復(fù)循環(huán)。高峰時(shí)段、正常時(shí)段及晚上時(shí)段的時(shí)序分配按時(shí)序圖一運(yùn)行(見附圖)。2.編程并調(diào)試 3.I/O端子接線圖

時(shí)序圖一

高峰時(shí)段 7：00↘ ↙8：15 16：30↘ 正常時(shí)段

晚間時(shí)段 6：30↗

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 小時(shí)

時(shí)序圖二

00004 R-EW 00001 L——SN 00002 G 00003 Y

00008 R 00005 L 00006 G 00007 Y 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC 時(shí)序圖三

00004 R-EW 00001 L 00002 G 00003 Y

00008 R—SN —SN —EW —EW —EW

——SN

—SN —SN

—SN —SN 00005 L—EW 00006 G—EW 00007 Y—EW 10 20 30 40 50 60 70 80 90 SEC

二、車庫車輛出入庫管理PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#傳感器→2#傳感器后，計(jì)數(shù)器A加1，后退時(shí)經(jīng)過2#傳感器→1#傳感器后，計(jì)數(shù)器B減1；（計(jì)數(shù)器B的初始值由計(jì)數(shù)器A送來）只經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動作。

（2）出庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過2#傳感器→1#傳感器后，計(jì)數(shù)器B減1，后退時(shí)經(jīng)過1#傳感器→2#傳感器后，計(jì)數(shù)器A加1；只經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動作

（3）車輛入庫或出庫時(shí)，均應(yīng)有警鈴報(bào)警，定時(shí)3s鐘（4）倉庫啟用時(shí)，先對所有用到的存儲單元清零，并應(yīng)有倉庫空顯示

（5）若設(shè)倉庫容量為50輛車，則倉庫滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。

（6）若同時(shí)有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經(jīng)過1#傳感器，出庫車輛經(jīng)過2#傳感器），應(yīng)避免誤計(jì)數(shù)。2.I/O編址 編程并調(diào)試

I/O端子接線圖

三、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為有光導(dǎo)通，無光斷開。2．控制要求：

（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。

（4）在門打開后的8s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待8s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行 3.I/O編址 4.編程并調(diào)試 5.I/O端子接線圖

四、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 觀察汽車自動清洗過程（可網(wǎng)上查找資料）

2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

五、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

程序（包括注釋）、框圖或時(shí)序圖、I/O接線圖

西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC B組 一、五相十拍步進(jìn)電動機(jī)控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）五相步進(jìn)電動機(jī)有五個(gè)繞組: A、B、C、D、E , 正轉(zhuǎn)通電順序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB

反轉(zhuǎn)通電順序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB

（2）用五個(gè)開關(guān)控制其工作：

#1開關(guān)控制其運(yùn)行(啟 / 停)。

#2 開關(guān)控制其低速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.5 s)。#3 開關(guān)控制其中速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.1 s)。#4 開關(guān)控制其低速運(yùn)行(轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需 0.03 s)。#5 開關(guān)控制其轉(zhuǎn)向(ON 為正轉(zhuǎn)，OFF 為反轉(zhuǎn))。2.I/O編址 3．編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

二、飲料灌裝生產(chǎn)流水線PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）系統(tǒng)通過開關(guān)設(shè)定為自動操作模式，一旦啟動，則傳送帶的驅(qū)動電機(jī)啟動并一直保持到停止開關(guān)動作或灌裝設(shè)備下的傳感器檢測到一個(gè)瓶子時(shí)停止；瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅(qū)動電機(jī)必須自動啟動，并保持到又檢測到一個(gè)瓶子或停止開關(guān)動作

（2）當(dāng)瓶子定位在灌裝設(shè)備下時(shí)，停頓1s，灌裝設(shè)備開始工作，灌裝過程為5s鐘，灌裝過程應(yīng)有報(bào)警顯示，5s后停止并不再顯示報(bào)警；報(bào)警方式為紅燈以0.5s間隔閃爍

（3）用兩個(gè)傳感器分別檢測空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，用計(jì)數(shù)器記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)，一旦系統(tǒng)啟動，即開始記錄空瓶數(shù)和滿瓶數(shù)

（4）若每24瓶為一箱，記錄產(chǎn)品箱數(shù)

（5）每隔8小時(shí)將空瓶及滿瓶計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值轉(zhuǎn)存至其他寄存器，然后對計(jì)數(shù)器自動清零，重新開始計(jì)數(shù)。

（6）可以手動對計(jì)數(shù)器清零（復(fù)位）2.編程并調(diào)試 3.畫出I/O端子接線圖

三、自行設(shè)計(jì)“全自動洗衣機(jī)PLC控制”課題

要求： 1.課題名稱 2.控制要求 3.工作框圖.4.I/O設(shè)置 5.編程并調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求 程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC C組 一、八層電梯樓層定位及顯示的梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：（1）根據(jù)各樓層行程開關(guān)的狀態(tài)，確定轎廂所在樓層

（2）用九段LED數(shù)碼管作十進(jìn)制層樓位置顯示，如下圖所示：

2.九段碼編碼示意圖、真值表、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖 二、三相六拍步進(jìn)電機(jī)PLC梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）三相步進(jìn)電動機(jī)有三個(gè)繞組：A、B、C，正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→AB→B→BC→C→CA→A

反轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈→CA→C→BC→B→AB→A

（2）要求能實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)控制，而且正、反轉(zhuǎn)切換無須經(jīng)過停車步驟。

（3）具有兩種轉(zhuǎn)速：

#1開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.5s。#2開關(guān)合上，則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角需0.05s。

（4）要求步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動100個(gè)步距角后自動停止運(yùn)行

（5）在完成上述功能的基礎(chǔ)上，增加功能：

設(shè)置按鈕K1，每按一次K1，轉(zhuǎn)速增加一檔（即轉(zhuǎn)動一個(gè)步距角所需時(shí)間減少0.01s）設(shè)置按鈕K2，每按一次K2，轉(zhuǎn)速減少一檔（即轉(zhuǎn)動一個(gè)步距角所需時(shí)間增加0.01s）I/O編址 編程與調(diào)試

三、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)十字路口交通燈控制課題及程序

1.觀察桂林路漕寶路口交通燈（包括左轉(zhuǎn)彎燈和行人燈）的工作時(shí)序 2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC D組

一、自動門控制裝置PLC梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.自動門控制裝置的硬件組成：

自動門控制裝置由門內(nèi)光電探測開關(guān)K1、門外光電探測開關(guān)K2、開門到位限位開關(guān)K3、關(guān)門到限位開關(guān)K4、開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1（使直流電動機(jī)正轉(zhuǎn)）、關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2（使直流電動機(jī)反轉(zhuǎn)）等部件組成。光電探測開關(guān)為無光導(dǎo)通，有光斷開。2．控制要求：

（1）當(dāng)有人由內(nèi)到外或由外到內(nèi)通過光電檢測開關(guān)K1或K2時(shí)，開門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM1動作，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，到達(dá)開門限位開關(guān)K3位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。（2）自動門在開門位置停留8s后，自動進(jìn)入關(guān)門過程，關(guān)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)KM2被起動，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)K4位置時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。

（3）在關(guān)門過程中，當(dāng)有人員由外到內(nèi)或由內(nèi)到外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，應(yīng)立即停止關(guān)門，并自動進(jìn)入開門程序。

（4）在門打開后的10s等待時(shí)間內(nèi)，若有人員由外至內(nèi)或由內(nèi)至外通過光電檢測開關(guān)K2或K1時(shí)，必須重新開始等待10s后，再自動進(jìn)入關(guān)門過程，以保證人員安全通過。

（5）開門與關(guān)門不可同時(shí)進(jìn)行 3.I/O編址 4.編程并調(diào)試 5.I/O端子接線圖

二、物業(yè)供水系統(tǒng)水泵梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

某物業(yè)供水系統(tǒng)有水泵4臺，供水管道安裝壓力檢測開關(guān)K1，K2和K3。K1接通，表

示水壓偏低；K2接通，表示水壓正常；K3接通，表示水壓偏高。1.控制要求：

（1）自動工作時(shí)，當(dāng)用水量少，壓力增高，K3接通，此時(shí)可延時(shí)30s后撤除1臺水泵

工作，要求先工作的水泵先切斷；當(dāng)用水量多時(shí)，壓力降低，K1接通，此時(shí)可延時(shí)30s后增設(shè)1臺水泵工作，要求未曾工作過的水泵增加投入運(yùn)行；當(dāng)K2接通，表示供水正常，可維持水泵運(yùn)行數(shù)量。工作時(shí)，要求水泵數(shù)量最少為1臺，最多不得超出4臺。（2）各水泵工作時(shí)，均應(yīng)有工作狀態(tài)顯示。

（3）手動工作時(shí)，要求4臺水泵可分別獨(dú)立操作（分設(shè)起動和停止開關(guān)），并分別具有

過載保護(hù)，可隨時(shí)對單臺水泵進(jìn)行斷電控制（若輸入點(diǎn)不夠，可用I/O擴(kuò)展模塊）

（4）設(shè)置“自動/手動”切換開關(guān)（ON——手動，OFF——自動），另設(shè)自動運(yùn)行控制開關(guān)（ON——自動運(yùn)行，OFF——自動運(yùn)行停止）。2.畫出運(yùn)行框圖，I/O編址，編程并調(diào)試 3.畫出I/O端子接線圖。

三、全自動洗衣機(jī)梯形圖控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.控制要求：

（1）按下啟動按扭及水位選擇開關(guān)

（2）注水直到高（中、低）水位，關(guān)水

（3）2s后開始洗滌

（4）洗滌時(shí)，正轉(zhuǎn)30s，停2s，然后反轉(zhuǎn)30s，停2s（5）如此循環(huán)5次，總共320s后開始排水，排空后脫水30s（6）開始清洗，重復(fù)（2）～（5），清洗兩遍

（7）清洗完成，報(bào)警3s并自動停機(jī)

（8）若按下停車按扭，可手動排水（不脫水）和手動脫水（不計(jì)數(shù)）

輸入點(diǎn)： 輸出點(diǎn)：

啟動 10001 低水位檢測 10009 啟動洗衣機(jī) 00001 停止 10002 手動排水 10010 進(jìn)水閥 00002 高水位 10003 手動脫水 10011 正轉(zhuǎn) 00003 中水位 10004 反轉(zhuǎn) 00004 低水位 10005 排水 00005 排空檢測 10006 脫水 00006 高水位檢測 10007 報(bào)警 00007 中水位檢測 10008 2.若要求啟動開關(guān)分為標(biāo)準(zhǔn)洗和輕柔洗，試改變有關(guān)輸入點(diǎn)，并在程序中加入輕柔洗功能（輕柔洗過程自定）3.I/O編址 4.編程并調(diào)試

四、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

要求：

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序改成S7-200 PLC的梯形圖控制程序

2.I/O編址：設(shè)有開關(guān)量I/O擴(kuò)展模塊2個(gè)，均為8×24VDC輸入/8×繼電器輸出 3.試畫出I/O端子接線圖

五、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC E組 一、四分頻電路梯形圖控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

要求：

1.解讀MODICON PLC的二分頻電路梯形圖程序，用STEP7設(shè)計(jì)四分頻電路梯形圖程序并調(diào)試，畫出四分頻時(shí)序圖。2.控制要求：

輸入點(diǎn)引入信號脈沖，輸出點(diǎn)輸出的脈沖是輸入脈沖的四分頻信號。

二分頻時(shí)序圖如下： 輸入10001 輸出00002 MODICON PLC二分頻梯形圖：

（）10001 00101 00100（）10001 00101（）00100 00002 00102（）00100 00102 00002 00002

二、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網(wǎng)上查找資料）

2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

三、MODICON PLC梯形圖控制程序的移植

1.將教材中五層電梯模型的梯形圖控制程序改成S7-200 PLC的梯形圖控制程序

2.I/O編址：設(shè)有開關(guān)量I/O擴(kuò)展模塊2個(gè)，均為8×24VDC輸入/8×繼電器輸出

3.畫出I/O端子接線圖

4．完成PLC與電梯模型的接線并運(yùn)行調(diào)試

四、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求 2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC F組

一、花式噴水池裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.花式噴水池示意圖

圖a）中4為中間噴水管，3為內(nèi)環(huán)狀噴水管，2為中環(huán)形狀噴水管，1為外環(huán)形狀噴水管。圖b）中的選擇開關(guān)可有4種選擇，可分別用4個(gè)開關(guān)模擬實(shí)現(xiàn)；單步/連續(xù)開關(guān)為“1”= 單步，“0”= 連續(xù)，其他為單一功能開關(guān)。2.控制要求：

（1）水池控制電源開關(guān)接通后，按下啟動按鈕，噴水裝置即開始工作。按下停止按鈕，則停止噴水。工作方式由“選擇開關(guān)”和“單步/連續(xù)”開關(guān)來決定。

（2）“單步/連續(xù)”開關(guān)在單步位置時(shí)，噴水池只運(yùn)行一個(gè)循環(huán)；在連續(xù)位置時(shí)，噴水池反復(fù)循環(huán)運(yùn)行。（3）方式選擇開關(guān)用以選擇噴水池的噴水花樣，1～4號噴水管的工作方式選擇如下：

a）選擇開關(guān)在位置“1”——按下啟動按鈕后，4號噴水，延時(shí)2s，3號噴水，再延時(shí)1.5s，2號噴水，再延時(shí)2s，1號噴水，然后全部停止1s，接著一起噴水15s為一個(gè)循環(huán)。

b）選擇開關(guān)在位置“2”——按下啟動按鈕后，1號噴水，延時(shí)2s，2號噴水，再延時(shí)2s，3號噴水，再延時(shí)2s，4號噴水，然后全部停止0.5s，接著一起噴水30s為一個(gè)循環(huán)。

c）選擇開關(guān)在位置“3”——按下啟動按鈕后，1、3號同時(shí)噴水，延時(shí)3s后，2、4號同時(shí)噴水，1、3號停止噴水；交替運(yùn)行5次后，1～4號同時(shí)噴水20s為一個(gè)循環(huán)。

d）選擇開關(guān)在位置“4”——按下啟動按鈕后，噴水池1～4號水管的工作順序?yàn)椋?1→2→3→4按順序延時(shí)2s噴水，然后一起噴水10s后，按1→1+2→2→2+3→3→3+4→4→4+1號水管以1s間隔順序噴水，小循環(huán)3次后，一起噴水2s，再停止1s，由4→3→2→1反序分別延時(shí)2s噴水，然后再一起噴水10s為一個(gè)大循環(huán)。

（4）不論在什么工作方式，按下停止按鈕，噴水池立即停止工作，所有存儲器復(fù)位。

3.I/O編址 4.編程并調(diào)試 5.I/O端子接線圖

二、帶有顯示的十字路口交通信號燈控制程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.系統(tǒng)框圖：

2.控制要求：

（1）南北方向?yàn)橹鞲傻?，綠燈亮的時(shí)間比東西方向次干道綠燈亮的時(shí)間多一倍，黃燈間隔0.5s閃爍3 s后切換到紅燈，信號燈工作時(shí)序圖如下，一次循環(huán)共需96s。（2）時(shí)序圖：

（3）主干道的數(shù)碼顯示應(yīng)該與紅、黃及綠燈同步，且兩條主、次干道應(yīng)該一樣顯示。比如：南北方向綠燈亮?xí)r，東西方向和南北方向均應(yīng)顯示數(shù)字63（綠燈亮60s，黃燈亮3s），然后隔秒減1，當(dāng)減到0時(shí)，換成東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮，此時(shí)，數(shù)碼管應(yīng)顯示33，然后隔秒減1，當(dāng)減到0時(shí)，再進(jìn)行切換，完成一次工作循環(huán)。

（4）*有白天/夜間操作轉(zhuǎn)換開關(guān)、運(yùn)行/停止開關(guān)、緊急操作開關(guān)1#、2#，其功能如下：

白天/夜間操作轉(zhuǎn)換開關(guān)在“白天”位置時(shí)，按上述時(shí)序正常工作，在“夜間”位置時(shí)，兩邊均只有黃燈閃爍

運(yùn)行開關(guān)在接通電源時(shí)，方可切換白天/夜間開關(guān)

開關(guān)在“運(yùn)行”位置時(shí)，系統(tǒng)啟動，在“停止”位置時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉

當(dāng)有特殊情況（如事故）需某一方向的綠燈一直亮，則應(yīng)用緊急操作開關(guān)實(shí)現(xiàn)次功能。比如：1#開關(guān)=“1”，則南北方向綠燈一直亮，東西方向紅燈一直亮，2#開關(guān)=“1”，則東西方向綠燈一直亮，南北方向紅燈一直亮，關(guān)閉緊急開關(guān)，則系統(tǒng)恢復(fù)正常。

3.編程并模擬調(diào)試

4.畫出I/O端子接線圖（用一個(gè)I/O擴(kuò)展模塊）

.三、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求 2.程序（包括注釋）、框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

《PLC原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

西門子S7-200 PLC G組

一、霓虹燈廣告屏裝置PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)與調(diào)試 1.霓虹燈廣告屏示意圖

該廣告屏共有8根燈管，24只流水燈，每4只燈為一組，如下圖所示：

2.控制要求：：

（1）該廣告屏中間8根燈管亮滅的時(shí)序?yàn)椋旱?根亮→2亮→3亮→??→第8根亮，時(shí)間間隔為1s，全亮后，顯示10s，再反過來從8→7→??→1按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s；再從第8根開始亮，順序點(diǎn)亮7→6→??→1，時(shí)間間隔1s，顯示5s，再從1→2→??→8按1s間隔順序熄滅，全滅后停亮2s，然后重復(fù)運(yùn)行，周而復(fù)始。

（2）24只流水燈，4個(gè)一組分成6組，從Ⅰ→Ⅱ→??→Ⅵ按1s時(shí)間間隔依次向前移動，且點(diǎn)亮?xí)r每相隔1燈為亮，即從Ⅰ“①、③”亮→Ⅱ“⑤、⑦”亮，同時(shí)Ⅰ“①、③”滅→Ⅲ“、”亮，同時(shí)Ⅱ“⑤、⑦”滅??，如此移動一段時(shí)間（如30s）后，再反過來移動一段時(shí)間：Ⅵ“、”亮 →Ⅴ“、”亮，同時(shí)Ⅵ“、”滅，??如此循環(huán)往復(fù)。

（3）系統(tǒng)有單步/連續(xù)控制，有起動和停止按鈕。

（4）起動時(shí)，燈管和流水燈同時(shí)起動，關(guān)閉時(shí)，可同時(shí)也可分別關(guān)閉。

（5）要求有移位指令的應(yīng)用

（6）*在控制要求1中，若要求將全亮后顯示10s改為以0.5s間隔同時(shí)閃爍5s，試修改程序。3.編程并模擬調(diào)試

4.畫出I/O端子接線圖（用2個(gè)I/O擴(kuò)展模塊）

二、自行設(shè)計(jì)課題

要求：設(shè)計(jì)汽車自動清洗裝置的PLC梯形圖控制課題及程序 1.觀察汽車自動清洗過程（可網(wǎng)上查找資料）

2.設(shè)計(jì)課題：課題名稱、控制要求、工作框圖或時(shí)序圖、I/O編址 3.編程并調(diào)試 4.I/O端子接線圖

三、完成課程設(shè)計(jì)說明書 1.課題名稱及要求

2.程序（包括注釋）、時(shí)序圖或框圖、I/O接線圖

3.西門子PLC與MODICON PLC相關(guān)指令的應(yīng)用比較、運(yùn)行情況及調(diào)試小結(jié)等 4.課程設(shè)計(jì)的心得

第五篇：DWI原理和應(yīng)用

一、DWI的概念

1.定義：

彌散又稱擴(kuò)散，是指分子從周圍環(huán)境的熱能中獲取運(yùn)動能量而使分子發(fā)生的一連串的、小的、隨機(jī)的位移現(xiàn)象并相互碰撞，也稱分子的熱運(yùn)動或布朗運(yùn)動。

2.DWI技術(shù)就是檢測擴(kuò)散運(yùn)動的方法之一，由于一般人體MR成像的對象是質(zhì)子，主要是水分子中的質(zhì)子，因此DWI技術(shù)實(shí)際上是通過檢測人體組織中水分子擴(kuò)散運(yùn)動受限制的方向和程度等信息間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)的變化。

3.生物組織內(nèi)的水分子的擴(kuò)散分為三大類：細(xì)胞外擴(kuò)散，細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散，跨膜擴(kuò)散，且擴(kuò)散運(yùn)動受到組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器和組織大分子的影響。

4.影響水分子彌散的因素：膜結(jié)構(gòu)的阻擋，大分子蛋白物質(zhì)的吸附，微血管內(nèi)流動血液的影響（？）。

5.DWI中的水分子：

1）

無創(chuàng)探測活體組織中水分子擴(kuò)散的唯一方法

2）

信號來源于組織中的自由水

3）

結(jié)合水盡管運(yùn)動受限，但仍不能產(chǎn)生信號

4）

不同組織對自由水?dāng)U散限制程度不同

5）

產(chǎn)生DWI對比

6）

檢測組織中自由水限制性擴(kuò)散的程度

6.常規(guī)DWI，主要對細(xì)胞外自由水運(yùn)動敏感

T2WI基礎(chǔ)上，施加擴(kuò)散梯度，組織信號衰減

1）

自由水?dāng)U散越自由=信號丟失多，DWI信號越低

2）

自由水?dāng)U散越受限=信號丟失少，DWI信號越高

7.在均勻介質(zhì)中，任何方向的彌散系數(shù)都相等，這種彌散稱為各向同性擴(kuò)散（eg.腦脊液）；在非均勻介質(zhì)中，各方向的彌散系數(shù)不等，這種彌散稱為各向異性擴(kuò)散（eg.腦白質(zhì)纖維素）。

各向異性擴(kuò)散在人體組織中是普遍存在的，其中最典型的是腦白質(zhì)神經(jīng)纖維束。水分子在神經(jīng)纖維長軸方向上擴(kuò)散運(yùn)動相對自由，而在垂直于神經(jīng)纖維長軸的方向上，水分子的擴(kuò)散運(yùn)動將明顯受到細(xì)胞膜和髓鞘的限制。

二、DWI的原理

1.以SE-EPI序列來介紹DWI的基本原理。

射頻脈沖使體素內(nèi)質(zhì)子的相位一致，射頻脈沖關(guān)閉后，由于組織的T2弛豫和主磁場不均勻?qū)⒃斐少|(zhì)子逐漸失相位，從而造成宏觀橫向磁化矢量的衰減。

除了上述兩種因素以外，我們在某個(gè)方向上施加一個(gè)擴(kuò)散梯度場，人為在該方向上制造磁場不均勻，造成體素內(nèi)質(zhì)子群失相位，然后在施加一個(gè)強(qiáng)度與持續(xù)時(shí)間完全相同的反向擴(kuò)散梯度場，則會出現(xiàn)兩種情況:在該方向上沒有位移的質(zhì)子不會受兩次梯度場強(qiáng)的影響而失相位，而移動的質(zhì)子因兩次梯度場引起的相位變化不能相互抵消，而失相位信號衰減。

2.DWI通過測量施加擴(kuò)散敏感梯度場前后組織發(fā)生的信號強(qiáng)度變化，來檢測組織中水分子擴(kuò)散狀態(tài)（自由度及方向），后者可間接反映組織微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其變化。

體素中水分子都存在一定程度的擴(kuò)散運(yùn)動，其方向是隨機(jī)的，而在擴(kuò)散梯度場方向上的擴(kuò)散運(yùn)動將造成體素信號的衰減，如果水分子在敏感梯度場方向上擴(kuò)散越自由，則在擴(kuò)散梯度場施加期間擴(kuò)散距離越大，經(jīng)歷的磁場變化也越大，組織信號衰減越明顯。

三、技術(shù)要點(diǎn)

1.DWI上組織信號強(qiáng)度的衰減主要因素：

1）擴(kuò)散敏感梯度場的強(qiáng)度，強(qiáng)度越大組織信號衰減越明顯；

2）擴(kuò)散敏感梯度場持續(xù)的時(shí)間，時(shí)間越長組織信號衰減越明顯；

3）兩個(gè)擴(kuò)散敏感梯度場的間隔時(shí)間，間隔時(shí)間越長，組織信號衰減越明顯；

4）組織中水分子的擴(kuò)散自由度，在擴(kuò)散敏感梯度場施加方向上水分子擴(kuò)散越自由，組織信號衰減越明顯。

2.b值對DWI的影響：DWI技術(shù)中把施加的擴(kuò)散敏感梯度場參數(shù)稱為b值或稱擴(kuò)散敏感系數(shù)。

1）

b值代表擴(kuò)散敏感系數(shù)；r代表磁旋比；Gi和Gj分別為i軸和j軸上的磁場梯度強(qiáng)度；δ代表梯度場持續(xù)時(shí)間；Δ代表兩個(gè)梯度場間隔時(shí)間。

2）

b值的選擇（表示應(yīng)用的梯度磁場的時(shí)間、幅度、形狀）

b值越高，擴(kuò)散的權(quán)重越重

b值越高，信號越弱

b值越高，信噪比越差

b值越高，相同TR內(nèi)可采集的層數(shù)越少

因會出現(xiàn)周圍神經(jīng)的刺激癥狀也限制了太高的b值。

較小的b值可得到的較高信噪比的圖像，但對水分子擴(kuò)散運(yùn)動的檢測不敏感。

3）因此，b值的選擇非常重要，用小b值進(jìn)行DWI，在一定程度上反映了局部組織的微循環(huán)灌注，但所測得的ADC值穩(wěn)定性較差，且易受其他生理活動的影響，不能有效反映水分子的彌散運(yùn)動；用大b值進(jìn)行DWI，所測得的ADC值受局部組織的微循環(huán)灌注影響較小，能較好反映水分子的彌散運(yùn)動，因此，大b值進(jìn)行DWI稱高彌散加權(quán)成像，用小b值進(jìn)行DWI稱低彌散加權(quán)成像。b=0時(shí)產(chǎn)生無彌散加權(quán)的t2wi。

4）擴(kuò)散圖像的b值的選擇主要應(yīng)滿足以下三個(gè)條件：

（1）能夠清晰顯示和分辨被檢組織。

（2）有效抑制t2透射效應(yīng)對擴(kuò)散圖像的影響。

（3）應(yīng)用盡可能高的b值，使被檢組織的ADC值更接近組織的真實(shí)D值。

三、DWI的方向性：

DWI是反映擴(kuò)散敏感梯度場方向上的擴(kuò)散運(yùn)動，為了全面反映組織在各方向上的水分子擴(kuò)散情況，需要在多個(gè)方向上施加擴(kuò)散敏感梯度場。如果在多個(gè)方向（6個(gè)以上方向）分別施加擴(kuò)散敏感梯度場，則可對每個(gè)體素水分子擴(kuò)散的各向異性作出較為準(zhǔn)確的檢測，這種MRI技術(shù)稱為擴(kuò)散張量成像（diffusion

tensor

imaging，DTI）。利用DTI技術(shù)可以很好地反映白質(zhì)纖維束走向，對于腦科學(xué)的研究將發(fā)揮很大的作用。

四、擴(kuò)散系數(shù)和表觀擴(kuò)散系數(shù)

1.分子布朗運(yùn)動的方向是隨機(jī)的，其在一定方向上的彌散距離與相應(yīng)彌散時(shí)間的平方根之比為一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為擴(kuò)散系數(shù)D。表示一個(gè)水分子單位時(shí)間內(nèi)隨機(jī)彌散運(yùn)動的平均范圍，其單位為mm2/s。通過對施加擴(kuò)散敏感梯度場前后的信號強(qiáng)度檢測，在得知b值的情況下，我們可以計(jì)算組織的擴(kuò)散系數(shù)，需要指出的是造成組織信號衰減不僅僅是水分子的擴(kuò)散運(yùn)動，水分子在擴(kuò)散敏感梯度場方向上各種形式的運(yùn)動（或位置移動）還將造成組織信號的衰減。

2.影響因素：

1）微觀因素：體液流動、細(xì)胞的滲透性和溫度、毛細(xì)血管灌注、細(xì)胞內(nèi)外水的黏滯度、膜通透性的方向。

2）宏觀因素：呼吸、搏動、蠕動等。

3.因此利用DWI上組織信號強(qiáng)度變化檢測到的不是真正的擴(kuò)散系數(shù)，它還會受到其他形式水分子運(yùn)動的影響。我們把檢測到的擴(kuò)散系數(shù)稱為表觀擴(kuò)散系數(shù)（apparent

diffusion

coeffecient，ADC）。

實(shí)際工作中用表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)

來代替真正的擴(kuò)散系數(shù)，前者常明顯大于后者。

ADC

值的大小取決于成像物質(zhì)及其內(nèi)部分子的空間分布，b值的選擇，場強(qiáng)……

4.計(jì)算組織的ADC值至少需要利用2個(gè)以上不同的b值，其計(jì)算公式如下：

ADC=

ln（SI低/SI高）/（b高－b低）

式中SI低表示低b值DWI上組織的信號強(qiáng)度（b值可以是零）；SI高表示高b值DWI上組織的信號強(qiáng)度；b高表示高b值；b低表示低b值；ln表示自然對數(shù)。

五、（一）T2透射效應(yīng)（T2

shine

through）

1.DWI序列是在SE序列基礎(chǔ)上施加了彌散梯度的長TR長TE序列，無法消除T2WI效應(yīng)影響，這樣也使DWI信號強(qiáng)度的變化與ADC的變化并不一致。

2.由于t2延長作用使DWI上出現(xiàn)高信號，但ADC值升高，稱為T2透射效應(yīng)。

（二）T2廓清效應(yīng)（Washout）

ADC值升高和t2WI高信號的綜合結(jié)果造成DWI成等信號。

常見于血管源性水腫。

（三）T2暗化效應(yīng)

由于t2低信號而造成的DWI低信號。

多見于出血性病變。

通常發(fā)生順磁性磁敏感偽影。

六、偽影：

渦漩電流偽影，磁敏感偽影，N/2鬼影，化學(xué)位移偽影，運(yùn)動偽影

七、臨床應(yīng)用：

（一）急性期腦梗死

病理生理：

1、急性期：

血供中斷，細(xì)胞缺血、缺氧，Na-K

ATP酶，大量Na離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)

細(xì)胞水腫（細(xì)胞毒性水腫）。細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)腫脹，擴(kuò)散受限，細(xì)胞內(nèi)能量代謝障礙導(dǎo)致細(xì)胞器裂解，產(chǎn)生大量碎片，造成細(xì)胞內(nèi)粘度增加，胞漿流動減慢，導(dǎo)致擴(kuò)散進(jìn)一步受限細(xì)胞外間隙縮小，擴(kuò)散受限。

正常組織，水分子隨機(jī)運(yùn)動，呈低信號。

細(xì)胞毒性組織，水分子運(yùn)動受限，呈高信號。

2.MRDWI檢查，則在發(fā)病后20～30min，即可見到局部的擴(kuò)散作用增加，呈現(xiàn)相應(yīng)的病理MR信號（高信號）。因此DWI序列又稱為中風(fēng)序列。

3.DWI反映的是細(xì)胞毒性水腫。

T2WI反映的是血管源性水腫。CT反映的是腦組織的壞死和水腫。