电气控制与PLC课件

电气控制与PLC实验课件

PLC （ProgrammableLogicController）

继电技术集成芯片技术 计算机技术 通信技术主讲教师：陈永健第一页，共四十页。

本课程实验内容：实验一、认识FXGP与PLC

实验三、基于PLC的双重联锁正反转启动控制

实验四、基于PLC的三相异步电动机Y/△换接启动控制实验二、定时器/计数器功能实验

实验七、四层电梯的PLC自动控制实验六、交通信号灯的PLC控制

实验五、搅拌器的PLC自动控制

第二页，共四十页。

实验一认识FXGP与PLC

一、实验目的1、熟悉FXGP的操作界面2、初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序3、掌握调试程序的方法二、实验内容设置文件路径为E:\名字班级进入FXGP软件新建一个序程序，指定正确的PLC类型，程序名称PLC1第三页，共四十页。用梯形图形式编辑如下一段程序通过转换，在指令表形式下阅读程序程序传送到PLC（观察端口设置）用监控/测试调试程序第四页，共四十页。三、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干四、实验报告1.记录设置的文件路径（以后所有用户文件都在该路径下存取）。2.观察实验现象，认真记录实验中发现的问题错误、故障及解决方法并写出做一个实验的全过程。第五页，共四十页。五、实验思考题如何保存一个新文档，打开已有文档？如何删除、插入一行？如何删除、修改元件？竖线又如何删除？

说明PLC由几部分组成？输入电源规格为多少伏？输入电路采用什么方式？输出电路采用什么方式？如何用编程器检查PLC程序的对错？

第六页，共四十页。实验二定时器/计数器功能实验一、实验目的1、掌握定时器指令的使用。2、掌握计数器的使用。3、掌握计数器/定时器内部时基脉冲参数的设置。二、实验内容1、定时器指令FX2N系列PLC有定时器256个(T0~T255),定时器有三种时基脉冲为100ms(0.1s)、10ms(0.01s)、1ms(0.001s),以编号来区分。每个定时器的设定值范围从1~32767,定时指令占用步数3步。对下面程序进行编程练习:第七页，共四十页。梯形图语句表第八页，共四十页。2、计数器指令FX2N系列的PLC的计数器个数为256个（C0~C255），有五种类型，以编号区分。该指令占步数为3或5步。其指令格式为：梯形图语句表第九页，共四十页。例：对下面程序进行编程练习梯表图语句表第十页，共四十页。步序指令器件号说明0LDX000X为启动信号1ANIT1Y0为ls脉冲发生器2OUTT0K10X1为Y1的复位信号5LDT0步骤：①输入程序，并检查之6OUTT1K109OUTY010LDX001②运行程序11RSTC0X000=ON时，Y0每隔ls闪烁。13LDT0C0对Y0（T0），计数，当计到10次14OUTC0K10C0=1（ON），Y001有输出“1”17LDC0③X001=ON时，Y001为“0”。18OUTY00119END3、定时器/计数器实验输入下列程序，观察其输出结果：第十一页，共四十页。三、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干四、实验报告1．写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五、实验思考题1．如何进行程序的写入、读出、删除、插入、监控和测试？2．如何监控定时器、计数器的现行值（当前值）和设定值？3．画出本次实验中的定时器、计数器程序中的输入/输出波形。

第十二页，共四十页。实验三、基于PLC的双重联锁正反转启动控制

一、实验目的1、掌握PLC控制强电电器电路的连接方法。2、掌握交流电机的点动、长动及自动正/反转的启动电路。二、实验内容及步骤1、点动、长动启动电路实验（1）电路说明如图3-1（a）为PLC控制电机的点动控制电路。按下SB1，电机转动，松开SB1，电机停止。图3-1（b）为PLC控制电机的长动控制电路。按下SB1，电机转动且自保持，松开SB1电机仍转动，按下停止按钮SB2，电机停止。

第十三页，共四十页。图3-1电动机点动、长动启动电路图3-2PLC外围接线图及主电路（2）接线图第十四页，共四十页。（3）I/O分配（连线）（a）点动控制输入输出启动按钮SB1：X0控制KM1：Y0停止按钮SB2：X1（b）长动控制输入输出启动按钮：SB1：X0控制KM1：Y0停止按钮：SB2：X1（4）实验步骤①分别画出图3-1（a）、（b）的梯形图。②分别输入程序，并检验程序正确后，将PLC置在“RUN”位置，按下SB1或SB2，观察输出结果正确否。第十五页，共四十页。2、正/反转控制（1）控制要求用PLC控制电机的正、反转。其中SB1为正转按钮，SB2为反转按钮，SB3为停止按钮。SB1按下时，电动机正转，若此时按下SB2，则电动机反转，反之亦然。（2）接线图图3-3电动机正、反转PLC外围接线图第十六页，共四十页。（3）I/O分配（连线）输入输出正转按钮SB1：X0控制KM1：Y0反转按钮SB2：X1控制KM2：Y1停止按钮SB3：X2（4）实验步骤①按控制要求编写好程序并按图4-6-3连线（输出端只接指示灯）。②接通PLC实验仪电源，输入程序，并模拟运行。③按下SB1电机应正转，按下SB2电机反转，按SB3电机停转。观察输出指示灯显示正确否？返回第十七页，共四十页。三、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干基本指令编程练习模块一块四、实验报告1．写出实验程序的梯形图、程序清单。2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五、实验思考题1．如何把电气控制图转换成梯形图？2．如何连接PLC控制强电电器的电路？第十八页，共四十页。三、实验内容

1、基本指令的练习（1）编写传送带的控制程序；（2）编写检测传送带的运动方向控制程序；（3）定时器指令的练习；（4）计数器和比较指令的练习；（5）整数算术运算指令的练习。

第十九页，共四十页。实验四、基于PLC的三相异步电动机Y/△换接启动控制一、实验目的1、掌握PLC控制交流电机的可逆起动电路及Y/△形起动电路。2、掌握PLC与外围实际强电接口电路连接。二、实验内容及步骤1、控制要求①按图4-7-1接线，KM1/KM2接触发器分别控制电机正/反转，KM3/KM4分别控制电机的Y/△形的接法，接线经老师检查正确无误后，方可通电。②接线正确后，合上空气开关SA1、SA2并运行程序，按下SBA电机先低速运行，3秒钟后，电机运行在△形的接法，运转正常，起动过程结束，按下SBC电机停转。第二十页，共四十页。③按下SBB，电机反转，先运形Y形，3秒后，运行在△形接法。④置PLC在STOP位置，修改延时常数为5S，再运行程序，按下起动按钮，观察电机运行情况。2、I/O分配（连线）输入输出正转按钮SBA：X0电机正转KM1：Y0反转按钮SBB：X1电机反转KM2：Y1停止按钮SBC：X2Y形接法KM3：Y3△形接法KM4：Y2第二十一页，共四十页。PLC外围接线图及主电路

3、接线图第二十二页，共四十页。4、步骤（1）根据控制要求编写出符合要求的梯形图程序（2）传送程序并运行（3）验证程序正确与否（4）完成实验报告三、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干第二十三页，共四十页。四、实验报告1．写出程序梯形图、程序清单。2．仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五、实验思考题1．写出根据实际功能编写出梯形图程序的方法或步骤。2．本实验中的I/O点数为多少？3．你是如何克服本实验程序中的双线圈的？第二十四页，共四十页。实验五、搅拌器的PLC自动控制

一、实验目的用PLC构成液体混合控制系统二、实验内容及步骤1、控制要求按下起动按钮（SB1），电磁阀Y1打开，开始注入液体A，按L2按钮表示液体到了L2的高度，停止注入液体A。同时电磁阀Y2打开，注入液体B，按L1按钮表示液体到了L1的高度，停上注入液体B，电机M开始搅拌。同时打开Y3电磁阀，开始放出液体高度为L3水平，再经L3水平，再经2s停止放出液体。同时液体A又注入。开始循环。按停止按钮，所有操作都停止，须重新启动。第二十五页，共四十页。搅拌器示意图：

第二十六页，共四十页。2、I/O分配（连线）输入输出起动按钮（SB1）：X0Y1：Y1停止按钮（SB2）：X4Y2：Y2L1按钮：X1Y3：Y3L2按钮：X2M：Y4L3按钮：X33、实验步骤（1）、根据控制要求和I/O分配表，在计算机上编制梯形图。（2）、由面板图，正确接线。（3）、运行自己编制的梯形图，观察程序运行的情况，是否与控制要求相吻合第二十七页，共四十页。三、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干搅拌器的PLC控制板一块四、实验报告整理出运行和监视程序时出现的现象。五、实验思考题 此实验用移位指令和不用移位有何区别？

第二十八页，共四十页。实验六、交通信号灯的PLC控制一、实验目的1.掌握十字路口交通灯的控制原理2.掌握PLC定时器、计数器的使用方法二、实验内容及原理1.交通信号灯PLC自动控制示意图6-1:

2.本装置与交通信号实际控制一致,采用LED模拟信号灯,信号灯分东西、南北二组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。其工作状态由PLC程序控制，“启动”、“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止。“白天/黑夜”开关控制信号灯白天/黑夜转换。3.对“红”“黄”“绿”灯控制要求如下:(1)假设东西方向交通比南北方向繁忙,因此东西方向的绿第二十九页，共四十页。灯通行的时间多。（2）控制时序要求如图6-2所示。（3）按“启动”按钮开始工作状态，按下“停止”按钮停止工作，“白天/黑夜开关按下闭合时为黑夜工作状态，这是只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。4、根据具体情况还可增加要求，如紧急控制，某一方向绿灯常亮。三、实验步骤（1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。（2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。（3）画出接线图并与实验台PLC连接。（4）按下启动按钮，观察运行结果。第三十页，共四十页。实验示意图6-1交通信号灯控制模块第三十一页，共四十页。图6-2交通信号灯PLC控制时序图第三十二页，共四十页。四、实验仪器与设备PLC控制技术实验台一台微机一台SC-09编程电缆一根FX1N主机一台连接导线若干交通信号灯PLC控制一块五、实验思考题1.怎样延长红绿灯变换时间及黄灯闪烁次数,程序作怎样变化?2.若用移位寄存器指令,程序如何编制?3.如何利用实验台上的数码显示给演示装置加上一个两位时间显示?第三十三页，共四十页。实验七、交通信号灯的PLC控制一、实验目的1.掌握PLC控制的基本原理，各种指令的综合应用。2．掌握置位、复位、步进指令的使用。3．了解并掌握PLC电梯控制原理。二、实验原理与实验步骤1.四层电梯PLC自动控制演示板结构如图7-1。2.图中SIN1-SIN4为四个霍尔开头,分别接到PLC的四个输入点,作为控制电梯的各程开头,当电梯经过霍尔开头时,开头输出0信号.PO1-PO6是六个呼叫按钮,用来表示一到四层的呼叫信号,L1-L6是六个LED发光管,用来指示呼叫情况(PLC输出点不够时,可以省略),顶端的一个LED数码管用来显示电梯的所在位置。“启动”“顺逆”是步进电机的两个控制信号，电梯的升降依靠PLC控制步进电机带动皮带轮转动来实现，步第三十四页，共四十页。进电机的驱动由演示板内部的一个单片机来控制。3．控制要求：（1）电梯上升①电梯停于某层，当有高层某一信号呼叫时，电梯上升到呼叫层停止。例电梯在1楼，4楼呼叫，则电梯上升到4楼停止。②电梯停于某层，当有高层多个信号同时呼叫时，电梯先上升到低的呼叫层，停5S后继续上升到高的呼叫层。例电梯在1楼，2、3、4层同时呼叫，则电梯先上升到2楼，停3S后继续上升到3楼，再停3S后继续上升到4楼停止。（2）电梯下降①电梯停于某层，当有低层某一信号呼叫时，电梯下降到呼叫层停止。例电梯在4楼，1楼呼叫，则电梯下降到1楼停止。②电梯停于某层，当有低层多处信号同时呼叫时，电梯先第三十五页，共四十页。下降到高的呼叫层，停5S后继续下降到低的呼叫层。例电梯在4楼，3、2、1层同时呼叫，则电梯先下降到3楼，停3S后继续下降到2楼，再停3S后继续下降到1楼停止。③电梯在上升过程中，任何反向的呼叫按钮均无效。④电梯在下降过程中，任何反向的呼叫按钮均无效。⑤数码管应该显示电梯的即时楼层位置。⑥I/O端口足够时，可以接入呼叫指示。三、电梯的控制要求Y10(启动)Y11(升降)电梯状态11升10降00停止01停止第三十六页，共四十页。四层电梯演示板图7-1I