[工学]PLC实验指导书新2011-nf.doc

可编程控制器 实 验 指 导 书自 动 化 学 院 实 验 教 学 中 心年 月 日前言可编程控制器课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力。根据教学大纲的要求，我们特编写此“可编程控制器实验指导书”，与课程的理论教材配套使用。学生经过实验训练，应能对贝加莱PLC机型相关的编程软件熟练使用；应掌握PLC输入/输出端子与控制对象的连接方式，以及PLC与外接电源的连接方式；应学会PLC控制程序的调试、监控方法。通过实验训练，掌握PLC的基本编程技能和操作方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。为了培养学生独立分析问题和解决问题的能力；培养学生的动手操作能力；为了更有效的完成每项实验，要求学生在实验前必须作充分预习。除复习与实验有关的理论，还要认真研究实验指导书，了解实验目的、内容、弄清实验原理、实验接线、操作方法和步骤、以及实验过程中要注意的问题，总而言之，要求学生实验前心中有数。 本实验指导书在编写过程中，得到了实验室领导及各有关方面的关心与帮助，在此谨致衷心地感谢。由于时间仓促，水平有限，不足与失误在所难免，我们将在使用中不断进行补充与修改，更望得到宝贵的意见和建议，书中不妥之处，请读者批评指正。 本书共编写实验十个，指导教师可根据实际情况选做。目 录实验一 贝加莱PLC认识61.1实验目的及要求61.2 预习要点61.3 实验项目61.4 实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。1.5 实验说明及操作步骤错误！未定义书签。1.6 注意事项错误！未定义书签。1.7实验思考题错误！未定义书签。实验二 直流发电机错误！未定义书签。2.1实验目的及要求错误！未定义书签。2.2 预习要点错误！未定义书签。2.3 实验项目错误！未定义书签。2.4 实验设备及挂件排列顺序错误！未定义书签。2.5 实验方法错误！未定义书签。2.6 注意事项错误！未定义书签。2.7 实验报告错误！未定义书签。2.8 思考题错误！未定义书签。实验三 单相变压器错误！未定义书签。3.1 实验目的及要求错误！未定义书签。3.2 预习要点错误！未定义书签。3.3 实验项目错误！未定义书签。3.4实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。3.5 实验方法错误！未定义书签。3.6 注意事项错误！未定义书签。3.7 实验报告错误！未定义书签。实验四 三相鼠笼异步电动机的工作特性错误！未定义书签。4.1 实验目的及要求错误！未定义书签。4.2 预习要点错误！未定义书签。4.3 实验项目错误！未定义书签。4.4实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。4.5实验方法错误！未定义书签。4.6 实验报告错误！未定义书签。4.7 思考题错误！未定义书签。实验五 三相异步电动机的起动与调速错误！未定义书签。5.1 实验目的及要求错误！未定义书签。5.2 预习要点错误！未定义书签。5.3 实验项目错误！未定义书签。5.4 实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。5.5 实验方法错误！未定义书签。5.6 实验报告错误！未定义书签。5.7 思考题错误！未定义书签。实验六 三相异步电动机在各种运行状态下的机械特性错误！未定义书签。6.1实验目的及要求错误！未定义书签。6.2 预习要点错误！未定义书签。6.3 实验项目错误！未定义书签。6.4实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。6.5 实验方法错误！未定义书签。6.6 注意事项错误！未定义书签。6.7 实验报告错误！未定义书签。实验七 三相同步电动机错误！未定义书签。7.1 实验目的及要求错误！未定义书签。7.2 预习要点错误！未定义书签。7.3 实验项目错误！未定义书签。7.4 实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。7.5 实验方法错误！未定义书签。7.6 实验报告错误！未定义书签。7.7 思考题错误！未定义书签。实验八 三相同步发电机的并联运行错误！未定义书签。8.1 实验目的及要求错误！未定义书签。8.2 预习要点错误！未定义书签。8.3 实验项目错误！未定义书签。8.4 实验设备及控制屏上挂件排列顺序错误！未定义书签。8.5 实验方法错误！未定义书签。8.6 实验报告错误！未定义书签。8.7 思考题错误！未定义书签。附录 实验安全操作规程错误！未定义书签。实验一 贝加莱PLC认识实验实验目的及要求 认识贝加莱X20、BR2003、BR2005等PLC的性能。 认识ACOPOS1010 伺服控制器的性能。 了解模拟控制面板的特性。 初步认识贝加莱PLC系统软件。1.1 X20系列 PLC系统组成：CP1484、IF1072、DI9371、DO9322、AI4622、AO4622、DC23951）、CP1484 Celeron26 兼容,32MBDRAM,1 MB SRAM,可擦写应用内存:Compact Flash,1个用于X20IF-模块的插槽,2个USB接口，1个RS232接口，1个Ethernet接口10/100 Base-T, 1个POWERLINK V1/V2 接口,800uS 的循环周期 2）、IF1072 1个CAN接口，最大1Mbps,电气隔离， 3）、DI9371X20数字输入模块，12个输入，24VDC，漏极开路式，可设置输入滤波器，1线制技术12个数字量输入漏式连接，1线制技，软件输入滤波器可以为了整个模块进行设置。0.2mS-25mS滤波延迟。 4）、DO9322X20DO9322参数表:X20数字量输出模块，12个输出，24VDC，0.5A，源式，1线制技术，12个数字量输出，源式连接，1线制技术，集成输出保护。 4）、AI4622、X20AI4622参数：X20模拟输入模块，4个输入，+/-10V或0.20mA/4.20mA,4个模拟输入，电流或电压信号，12位数字转换分辨率，输入阻抗：20M。 5）、AO4622X20AO4622参数表:X20模拟输出模块，4个输出，+/-10V/，0.20mA,12位分辨率：4个模拟输出，电流或电压信号，12位数字转换分辨率。 4）、DC2395多动能技术模块。32位，它可以连接到一个SSI编码器，一个ABR编码器，2个AB编码器或是事件计数器。2个输出可以作为脉宽调制。 功能同样可以混合。24VDC编码器，SSI,ABR,AB或事件计数器输入，输出脉宽调制，24VDC和GND接入编码器作为电源。 1.2 BR2003 PLC系统组成：CP470、AF101、DI435、DO435、AO352、AI7741）、CP470 2003 CPU、350 KB SRAM、512 KB FlashPROM、24VDC，14W电源，1个RS232接口，1个CAN接口、CAN： 电隔离，网络兼容。最快循环周期1mS。2）、AF101 4路模拟信号的转接卡槽。 3）、AI7742003模拟量输入模块，4个输入，0 to 20 mA, 12 位 4）、AO352 2003模拟量输出模块、2个输出，+/- 10 V 或 0-20 mA, 12 位。 5）、DI435 2003数字输入模块、8个输入24VDC ，延迟时间：1msec，漏式/源式 最大输入30V 6)、DO4352003数字量输出模块、8个FET输出，24VDC，2A、输出可设置为输入 1.3 BR2005 PLC系统组成：PS791、IF613、IF260、DI475、DO4791）、PS791 24V，5V电源2）IF260 2005 CPU或可编程接口处理器，850KBSRAM, 1.5MB FlashPROM 3）、IF613 2005接口模块3个RS232接口CPU和IF模块插槽，3个RS232接口模块。 4）、DI475 2005数字输入模块、16个输入24 VDC，延迟12 msec，漏式/源式 5）、DO479 2005数字输出模块、16个晶体管输出24VDC, 0.5A，2个电隔离输出组 6）、AM050 2005 模拟量输入模块、4个输入，0 to 10V, 12位、4个输出，+/-10V,12位 1.4 4PP252+ACOPOS伺服系统 PLC系统组成：4PP252:0571-65,IF789, BR9300,DI9371、DO9322、AI4622、AO4622、DC2395, ACOPOS 8V1010.00-2 1）、4PP252:0主频266MHz，2Mflash, 64MB DRAM. 2)、IF789 POWERLINK 接口。连接法方式RJ45。 3）、ACOPOS 8V1010.00-2 伺服驱动，输入电压：3 x 400 VAC to 480 VAC 10 %，450W实验二 Automation Studio 使用实验目的及要求 了解贝加莱PLC系统软件及其基本操作，并创建简单的梯形图和C语言文件。2.1 创建一个新的工程打开“B&R Automation Studio 2.7 ” 从“所有程序”-“B&R Automation Studio”-“B&R Automation Studio 2.7”-“Automation Studio”。图2.1 打开B&R Automation Studio 2.7的界面然后进入B&R Automation Studio 2.7的界面。图2.2 B&R使用期限提示因为使用的是试用版，周期为30天，所以它每次都会提示剩余时间，点击“确定”即可。图2.3 输入License 号码创建新项目名称，打开“File”-“New Project.”,图2.4 创建新的工程 注意：X20 系列PLC命名为：nftst1 4PP252系列PLC命名为：nftst2 BR2003、BR2003 系列PLC命名无限制图2.4 创建新的工程文件名称选中“Upload Hardware from target“，PLC硬件设备连接成功，创建新工程文件成功。图2.5 成功连接硬件设备 界面左侧为工程文件创建成功后PLC模块的硬件目录图2.5 CP1484 系列硬件目录图2.6 BR2005 系列硬件目录图2.7 BR2003 系列硬件目录 在4PP252:0571-65创建新工程文件时，若不对面板进行编程，下图选“Cancel”图2.8 面板程序命名 4PP252:0571-65 硬件配置后目录图2.9 4PP252:0571-65硬件配置目录2.2 计算机与PLC间通讯方式的设置重点！2.2.1 CP1484和4PP252:0571-65通讯方式的设置点击下图“Ethernet”，选中“IF2（Ethernet）”，并右键“Properties”图2.10 网络通讯配置选择 注：根据实验台上提示配置PLC的IP地址！配置前需要先Ping通PLC！图2.11 配置PLC的IP地址 点击菜单“INA”选项，并选中“Active INA Communication”图2.12 使能INA “确定“后，点击“Tools”并选择“Options”图2.13 配置连接方式 如下图设置通讯名称及通讯方式。必须选择TCPIP！图2.14 设置通讯名称及通讯方式 点击“OK”后选择“Properties”图2.15 设置通讯属性 如下图配置TCPIP属性，并点击“确定”返回。图2.16 设置TCPIP属性注意！IP地址的设置必须与前面“Ethernet”中IP地址一致2.2.2 BR2003和BR2005的通讯方式的设置 BR2003和BR2005的通讯方式为串口，因此不需要设置IP地址，而是设置串口。由于实验室所配置计算机没有串口输出，因此该设备串口由usb接口转换输出，对应计算机输出定义为COM3。 对应图2-14，图2-15，BR2003和BR2005的通讯方式的设置如下图所示，最后点击确定即可。 图2.17 串口配置2.3 简单梯形图文件的建立先点击“X20 CP1484”，再点击“Insert”，弹出如下图框，选中“Cycle Object”并点击“next” 在Name中键入梯形图文件名，在Type中选选择“Ladder Diagram”，并点击“Finish” 放置一个常开触点并命名，例图中为“input”，将“Scope”中的属性更改为“Global” 放置一个输出并命名，例图中为“output”，将“Scope”中的属性更改为“Global”回车后如下图。 选中X20DI9371，并双击”PV or Channel Name”与输入通道的交叉项 点击弹出的小图标。弹出如下图框，按照梯形图定义选择输入变量 点击“确定”后，如下图，输入变量input与硬件设备输入端口1成功关联 选中X20DI9371，按类似上面过程进行操作，输出变量out与硬件设备输出端口1关联。 硬件端口与梯形图变量成功关联后，按F7或者点击，对该文件进行编译，编译后应没有警告和错误提示，如下图。 点击“ ”软件将下载至硬件设备。注意：下载时间较长，约为1分钟，下载中不能进行任何操作！。注意！：针对BR2003 PLC，由于所配置程序存储器不足，应将系统程序转移至用户程序区，如下图示，点击“7CP474.60-1”， 选中“sysconf”，右键“Transfer to”- “User Rom” ，将系统程序转移至用户ROM即可 拨动操作面板的DI1，面板上DO1灯应该点亮，如下图示。 对应BR2005系列PLC，输出模块灯应该点亮，如下图示。对应BR2003系列PLC，输出模块灯应该点亮，如下图示。对应4PP252:0571-65，输出模块灯应该点亮，如下图示。2.4 简单C语言文件的建立先点击“X20 CP1484”，再点击“Insert”，弹出如下图框，选中“Cycle Object”并点击“next” 在Name中键入C文件名，在Type中选选择“C language”，并点击“Finish” 在“文件名（N）”中键入C 文件名，比如tst.c。，并点击“add”。建立后的C文件如下 双击上图中tst.c,即可编写C程序。 点击F7或者点击，对该文件进行编译，编译后应没有警告和错误提示。然后参照梯形图文件的方法关联变量input和output与硬件端口，再编译并下载程序执行。操作同前面梯形图例子完全相同。 注意：在BR2003和BR2005 PLC中，变量类型（上例中 input 和 output）必须定义为：_GLOBAL，请注意格式和大小写！实验三 梯形图编程实验实验目的及要求 由浅入深的掌握梯形图的编程方法。 以TON模块为例，掌握调用功能模块的方法。 掌握在线查询Help的方法。3.1 自锁功能的实现 按下Start，Motor运行，释放Start后，Motor依旧运行。 按下Stop，Motor停止，实现自锁控制。3.2 延迟模块TON的调用 The TON function block implements a switch on delay. If IN is FALSE, then the Q output is FALSE and the ET output is 0.As soon as IN is TRUE, time in ET begins counting in milliseconds until the value is equal to the value in PT. It then remains at that value.Q is TRUE if IN is TRUE and ET equals PT. Otherwise, it is FALSE. As a result, Q has a rising edge if the time (specified in milliseconds) in PT has elapsed. 按下Start，3s后Motor运行。 点击下图所示模块功能 点击“Standard”，并选中TON“ 对TON模块进行命名，如”delay1”，并加入一个输出output。 双击TON模块的PT。在空白处键入“T#3s”，表示延迟3s，其中“T#”为命令格式，“3s”为延迟时间。注意：所有变量类型，包括delay1均为global。 编译该文件，并关联输入、输出变量Start、output，Start有效后3s，output应输出有效。3.3 输出LED每间隔1s闪烁利用TON模块，控制LED，亮、灭各1s先建立如下梯形图 双击Start末端，并点击“”，延长连接线如下 依次加入如下梯形图 编译该文