工业控制系统综合实验实训指导书.doc

工业控制系统综合实验实训指导书南 博 职 业 技 术 学 院机电工程系电气自动化教研室2009/4/3工业控制综合实训指导书说明一、本实验实训指导书适合于电气自动化技术专业、电机电器专业、电气技术、机电一体化技术等专业。二、本指导书主要针对学生在学习了相关课程后进行的综合性专业实训。实验实训内容以提高型、综合型为主。认识型实验实训比例较少，但考虑到学生在进行提高型或综合型实验实训内容前需要对基础实验实训进行必要的复习，另外某些专业在理论学习时没有开设变频调速课程或以选修课的形式开设，学生锻炼机会较少，故本综合实验实训指导书仍有部分基础型实验实训内容。三、实验实训说明：1、实验实训教师可以根据课时数量、专业特点和要求自行对实验实训内容进行合理的安排、补充或者调整。2、涉及到PLC程序的实训内容不一定要求按照实验实训指导书上的参考程序进行，应鼓励学生自行设计。3、所有电气设备的操作需严格按照实验实训说明书及设备操作要求进行。4、实验实训前要求学生完成规定的实验实训前的准备工作。5、要求学生按要求完成实验实训报告。四、实验实训须知1、可编程控制器及变频器属于性能高、功能强，同时也是较为昂贵的控制器件，假若使用不当，会使其内部受到损坏、严重时可导致人员伤亡，因此使用时，务必详细阅读使用说明书，正确掌握使用方法。2、学生必须遵守实验实训室有关规定、纪律，服从实验实训教师的安排和指导。3、实验实训中发生意外情况，应及时切断电源，并保护好现场，及时向老师报告，切勿自行乱动。4、未经老师同意，切勿乱动与本实验实训无关的仪器设备。2009年4月目录基础型实验实训【PLC】实训一 电动机正反转起动运行的PLC控制5实训二 电动机YD降压起动的PLC控制8实训三 两台电动机顺序控制11实训四 小车自动循环的PLC控制14实训五 交通信号灯模拟控制16【变频器】实训六 变频器的认识19实训七 变频器的面板操作及参数设定实训23实训八 变频器的参数组设定及运行方式实训26实训九 变频器多功能端子实训30【组态软件】实训十 用MCGS组态软件实现自动门的控制32实训十一 用MCGS组态软件实现自动车库的控制39实训十二 用MCGS组态软件实现供电系统的监控44实训十三 用MCGS组态软件实现雨水利用控制50实训十四 用MCGS组态软件实现加热反应炉的监控53提高型实验实训实训十五 PLC控制混料灌实验58实训十六 工业机械手模拟控制实训61实训十七 全自动洗衣机模拟控制实训64实训十八 广告牌边框饰灯PLC控制67实训十九 PLC的 D/A转换69实训二十 PLC的A/D转换71实训二十一 PLC 的I/O扩展73实训二十二 PLC的并行通讯实训75实训二十三 变频器负载实验78综合型实验实训实验二十四 电镀生产线多种工作方式的PLC控制系统80实训二十五 变频器三种速度的PLC控制83实训二十六 PLC与变频器实现的水位控制85实训二十七 柔性加工系统设备认识87实训二十八 柔性加工系统传感器实验实训91实训二十九 柔性加工系统传感器与PLC的连接实训96实训三十 柔性加工系统执行器件实训100实训三十一 柔性加工系统步进电机复位及定位104【PLC】基础型实验实训实验实训一 电动机正反转起动、运行的PLC控制一 、实验实训目的1熟悉电动机正反转起动、运行的控制原理；2掌握用PLC来实现电动机控制的设计方法；3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；4掌握电动机正反转程序设计，并熟练输入；5熟练进行PLC控制的电气接线。6熟练进行PLC控制系统的调试与演示。二、实验实训设备1PLC基本单元 FX2N48MR 1台 2简易编程器 FX2-20P-E 1台 3三相异步电动机 1台4交流接触器 2个5熔断器 3个6热继电器 1个7按钮 3只8导线 导线若干9电工工具及仪表三、实验实训内容1正确进行I/0分配；2画出完整的主电路图和PLC电气图；画出PLC配电板组件布置图；3程序设计；4输入程序；5运行调试程序及试车。四、实验实训步骤1根据控制原理进行I/O分配2画出三相异步电动机的正反转主电路图和PLC电气接线图。3画出PLC控制的三相异步电动机正反转控制线路配电板组件布置图。并正确选择接触器、熔断器、热继电器、按钮和组合开关的型号。列出电器元件明细表。并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。 4进行输入/输出及主电路的安装接线。安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注意文明操作，保护好各电器。 图11 输入、输出分配图5设计梯形图：图12图12 梯形图 6输入程序根据图12梯形图编写程序，再通过编程器将程序逐条输入至可编程控制器。7模拟调试接通控制回路电源，将梯形图对应的程序用编程器输入到PLC中，进行控制调试。按下正转按钮，输入继电器XO接通，Y1得电，模拟电动机M正转；按下反转按钮，输入继电器X1接通，Y2得电，模拟电动机M反转；按下停止按钮SB1，所有输出继电器断电；若要模拟电动机过载，可人为将热继电器FR的常开触点闭合，输出继电器断开，模拟电动机停转。然后将热继电器复位，可再进行实验实训。8试车调试模拟调试完后，接上电动机及主回路电源进行通电试运转，注意掌握操作方法，观察电器及电动机的动作、运转情况。 五、注意事项1PLC输出端接感性负载（如继电器、接触器、电磁阀）时，为了抑制线路断开时电感负载产生的感应高电压对PLC输出电路产生破坏，应在负载两端并联保护电路，保护电路的作用是抑制高电压的产生。对于交流负载，可在感性负载两端并联RC吸收线路。R:0.5W、100120；C：0.1Uf。2.在梯形图中，正反转线路一定要有联锁，否则按SB1、SB2则KM1、KM2会同时亮。会引起电源短路。为了更好地保证安全，在PLC外部电路中，KM1和KM2应采用电气互锁。3完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。六、实验实训报告要求1、 根据实验实训课题，先进行理论设计2、 要求学生画出主电路、控制电路I/O分配3、 设计出梯形图4、 画出安装接线图5、分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程6、实验体会实验实训二 电动机YD降压起动的PLC控制一 、实验实训目的1熟悉电动机YD起动的控制原理；2掌握用PLC来实现电动机控制的设计方法；3、掌握PLC控制系统的I/O 分配及电气系统图的画法；4掌握电动机YD起动程序设计，并熟练输入；5熟练进行PLC控制的电气接线。6熟练进行PLC控制系统的调试与演示。二、实验实训设备1PLC基本单元 FX2N48M R 1台 2简易编程器 FX-20P-E 1台 3三相异步电动机 1台4交流接触器 3个5熔断器 3个6热继电器 1个7按钮 3只8导线 导线若干9电工工具及仪表三、实验实训内容1正确进行YD起动的I/0分配；2画出YD起动完整的主电路图和PLC电气图；画出PLC配电板组件布置图；3YD起动程序设计；4YD起动程序输入；5运行调试程序及试车。四、实验实训步骤1根据YD起动控制原理进行I/O分配2画出三相异步电动机的YD起动主电路图和PLC电气接线图。（图21、图22）3画出PLC控制的YD起动控制线路配电板组件布置图。并正确选择接触器、熔断器、热继电器、按钮和组合开关的型号。列出电器元件明细表。并按电器元件明细表配齐元件，并逐个检验其规格和质量是否合格。 4进行输入/输出及主电路的安装接线。安装接线时注意各接点要牢固，接触良好，同时，要注 意文明操作，保护好各电器。图21 三相异步电动机YD起动线路图图22 I/O分配图5参考梯形图：图23图23 梯形图6输入程序编写程序，再通过编程器将程序逐条输入至可编程控制器。7模拟调试接通控制回路电源，将梯形图对应的程序用编程器输入到PLC中，进行模拟调试。按下启动按钮，输入继电器XO接通，Y0、Y1得电，模拟电动机Y起动；经过Y形启动时间8S后，Y1灭，Y2亮，即模拟电动机D形接法进入运行状态。按下停止按钮SB1，所有输出继电器断电；若要模拟电动机过载，可人为将热继电器FR的常开触点闭合，输出继电器断开，模拟电动机停转。然后将热继电器复位，可再进行实验实训。8试车调试模拟调试完后，接上电动机及主回路电源进行通电试运转，注意掌握操作方法，观察电器及电动机的动作、运转情况。五、注意事项1. 在梯形图中，Y/D切换要避免短路，可在Y接断开时，延时1s再接通D，且Y/D一定要有联锁，否则会引起切换时电源短路。2. 输入输出接线，一定要注意各自电源的大小，避免接错。3完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。六、实验实训报告要求1、根据实验实训课题，先进行理论设计2、要求学生画出主电路、控制电路I/O分配3、设计出梯形图4、画出安装接线图5、分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程6、实验体会实验实训三 两台电动机顺序控制一、实验实训目的1掌握两台电动机顺序控制的PLC设计方法。2、画出PLC控制的I/O 分配图。3能设计出梯形图，并写出程序。4画出PLC控制的安装接线图。二、实验实训设备1PLC基本单元 FX2N48M R 1台 2简易编程器 FX2-20P-E 1台 3三相异步电动机 2台4交流接触器 2个5熔断器 1个6按钮 2只7导线 导线若干三、实验实训内容1设计出2台电动机顺序控制的主电路2设计出PLC的输入、输出端子及电源进线的接线。3。画出PLC配电板组件布置图。4设计梯形图。5输入程序6运行调试程序及试车。四、实验实训步骤1控制要求：图31是2台电动机相互协调运转，其动作要求时序图如图所示：M1运转10s，停止5s，M2与M1相反，M1运行,M2停， M2运行,M1停，如此反复动作3次，M1、M2均停止。2画出2台电动机顺序控制的主电路图。2、梯形图:3、梯形图： 图31 2台电动机顺序控制要求3I/O分配：图32图32 I/O分配4参考梯形图：图33图33 梯形图5输入程序根据图33梯形图编写程序，再通过编程器将程序逐条输入至可编程控制器。6模拟调试将梯形图对应的程序用编程器输入到PLC中，进行模拟调试。直到输出继电器动作符合控制要求。7试车调试模拟调试完后，接上电动机进行通电试运转，注意掌握操作方法，观察电器及电动机的动作、运转情况。 五、注意事项1 输入输出接线，一定要注意各自电源的大小，避免接错。2 注意安全、文明实验实训。3完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。六、实验实训报告要求1、根据实验实训课题，先进行理论设计2、要求学生画出主电路、控制电路I/O分配3、设计出梯形图4、画出安装接线图5、分析程序运行情况、实验出现的问题及解决过程6、实验体会实验实训四 小车自动循环的PLC控制一 、实验实训目的1掌握小车自动循环的PLC设计方法。2、画出PLC控制的I/O 分配图。3能设计出梯形图，并写出程序。4画出PLC控制的安装接线图。二、实验实训设备1PLC基本单元 FX2N48M R 1台 2简易编程器 FX-20P-E 1台 3三相异步电动机 2台4交流接触器 2个5熔断器 1个6按钮 2只7导线 导线若干三、实验实训内容1设计出小车自动循环的PLC控制的主电路2设计出PLC的输入、输出端子及电源进线的接线。3。画出PLC配电板组件布置图。4设计梯形图。5输入程序6运行调试程序及试车。四、实验实训步骤1要求学生自己设计出在A、B两端进行自动往返的主电路2按要求设计出输入/输出分配：图413设计出梯形图：图42图41 I/O分配图42 梯形图4输入程序根据图42梯形图编写程序，再通过编程器将程序逐条输入至可编程控制器。5模拟调试将梯形图对应的程序用编程器输入到PLC中，进行模拟调试。6试车调试模拟调试完后，接上电动机进行通电试运转，注意掌握操作方法，观察电器及电动机的动作、运转情况。 五、注意事项1输入输出接线，一定要注意各自电源的大小，避免接错。2注意安全、文明实验实训。3完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。六、实验实训报告要求1根据实验实训课题，先进行理论设计2要求学生写出主电路、I/O分配3设计出梯形图4画出安装接线图5分析程序运行情况实验实训五 交通信号灯模拟控制一、实验实训目的1掌握利用步进指令来设计控制交通灯的方法。2掌握单序列、并行结构状态转移图的绘制方法。3掌握单序列、并行结构状态转移图的步进程序设计方法。二、实验实训设备1PLC基本单元 FX2N48M R 1台 2先进技术综合实验实训装置 1套3简易编程器或计算机 1台 4导线若干 若干三、实验实训内容1利用步进指令来设计控制交通灯程序及进行电源的接线。2.画出PLC配电板组件布置图。3设计梯形图。4输入程序5运行调试程序及试车。四、实验实训步骤1、交通信号灯控制要求： 图51 十字路口交通灯示意图如图51是城市十字路口交通灯示意图，在十字路口的东西南北方向装设红、绿、黄灯，它们按照一定时序轮流发亮。本系统要求实现正常时序控制，其控制要求如下： 信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯亮，东西绿灯亮，南北红灯亮维持25s，东西绿灯亮维持20s；到20s时，东西绿灯闪亮，绿灯闪亮周期为1s（亮0、5s，熄0、5s），绿灯闪亮3s后熄灭，东西黄灯亮，并维持2s，到2s时，东西黄灯熄，东西红灯亮，同时南北红灯熄，南北绿灯亮。东西红灯亮维持25s，南北绿灯亮维持20s，到20s时，南北绿灯闪亮3s后熄灭，南北黄灯亮，并维持2s，到2s时，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄，东西绿灯亮；开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。 当启动开关断开时，所有信号灯熄灭。2I/O分配图52 I/O分配3状态转移图（仅供参考，并行状态转移图自行设计）图53 交通灯状态转移图4步进梯形图 学生根据状态转移图设计出步进梯形图及写出程序5输入程序，模拟调试6现场调试 五、实验实训报告要求1将记录的实验实训结果与理论分析的结果比较，如实验实训结果与理论分析结果不相符合，分析其原因。2简单叙述并联结构状态转移图结构特点。3总结并联结构状态转移图的处理方法。4简单叙述并联结构状态转移图主要用来描述生产机械的何种工作形式。5用并行分支状态转移图设计交通灯程序。【变频器部分】实验实训六 变频器的认识一、实验实训目的1、了解变频器的型号含义及基本配置。2、掌握变频器的各端子的作用及接线。二、实验实训设备LG变频器 1台电工工具 1套导线 若干三、实验实训步骤1、安装步骤检查变频器在运输过程中有可能出现的各种损伤。检查iG5 变频器的名签是否为正确可以使用的变频器。LG 变频器的命名系统如下：环境条件验证安装地点的环境条件。环境温度不能低于14oF (-10oC) 并且不能超过 104oF (40oC). 相对湿度不能超过90% (非压缩)。 高度不能超过3,300ft (1,000m)。不要把变频器安装在阳光直射的地方，产生剧烈振动的物体应远离变频器。iS5 变频器必须竖直安装在与相邻设备有足够空间的地方。(水平和垂直)。 安装变频器的时候， 需要使用螺钉进行固定。以使变频器非常牢固的固定在板上2、变频器配线基本配线 图61 变频器端子电源端子接线图62 电源与电机接线端电源供给必须连接到 R, S, T 端子. 如果连接到端子U, V, W ，将导致变频器内部的损坏。 安排相序时不需要考虑。电机应该连接到端子U, V, W 。如果正转开关(FX)处于on，从电机负载的方向看， 电机应该按顺时针方向转动。如果电机处于反转状态， 应该转换 U 和 V端子的接线。接地变频器是高切换设备，产生很多的泄漏电流，正确的接地将避免电击。 连接指定的变频器的接地端子。不要只用机箱或者底盘的螺钉接地。接地线应该尽可能的粗，接地线的最小线经和长度应该满足标准。接地点应该尽可能的离变频器近。控制端子配线1）CM 和5G端子相互之间隔绝。不要把这两个端子连接起来。同时不要把这些端子连接到电源地。2）使用屏蔽电缆或者是双绞电缆为控制电路配线。而且这些电缆需要同主电源电路和其他高电压电路象200V继电器顺序电路等隔开，尽量远离。3）使用1.25mm2(22AWG) 标准电缆为控制端子配线。操作面板配线操作面板连接器针脚构造(变频器侧) 针脚号名称操作面板说明15V使用5V DC 电源供给(与VR, V1, I 控制端子绝缘)2GND使用5V DC 电源范围 (与CM控制端子绝缘)3RES使用用于检测flash ROM的针脚。4VPP使用5LAT使用关闭信号，传达/接收6TXD使用通讯信号针脚7CLK使用时钟信号针脚8RXD使用接受信号针脚9不使用10不使用四、注意事项1注意安全、文明实验实训。2完成实验实训以后，拆除各种连接导线，并且整理好实验实训台。3严禁私自带电运行。实验实训七 变频器的面板操作及参数设定实验实训一、实验实训目的1了解变频器的操作方法及显示特点。2了解并熟悉变频器各种参数。3熟练掌握变频器的参数的预置方法设定。二、实验实训设备LG变频器 1台三、实验实训步骤1、变频器的面板操作图71变频器面板7段 LCD显示器可以提供4种功能组和数据，可以直接确认各种设定值. 7段 LCD的外型和各部分的功能如下表：区分显示名称说明键FUNC设定值数据设定模式开始/结束 (Up)Up key使用于移动代码或增加设定值时. (Down)Down key使用于移动代码或减少设定值时RUN运行 key用于运行变频器STOP/RESET停止/复位键运行中暂停指令键故障发生时，解除故障LEDREV反向显示反向运行时点灯FWD正向显示正向运行时点灯SET设定值使用FUNC键，设置参数时点灯 RUN运行定速时点灯，加减速度中时闪亮2、参数设定与变更变频器内存很多参数。使用LCD运行时可以设必要的参数或可以根据负荷和运行输入适当的值程序：首先移动欲变更的编码按下 FUNC 键LCD的LED（SET）会点灯。 按下 或 键移动到想得到的参数代码，再按下 FUNC 键数据显示闪亮及设定。* 在变频器运行期间不能调整参数。 * 在FU2-94参数闭锁中启动参数闭锁功能 。 参数设置 (LCD 操作面板) 加速度时间从60秒改为40秒数据设定结束时，被设定的数据闪亮表示完毕DRV 组的电流监视监视当前运行中电流 (不设定数据)故障发生时DRV监视(不设定数据)故障发生时，显示故障的种类，利用UP/DOWN键监视故障的频率、电流、运行状态（加速中、定速中、减速中） 调整功能和 I/O 组 数据转变 F 5 数据为 1.设置功能组 选择参数组 和选择方式四、注意事项1注意安全、文明实验实训。2完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。实验实训八 变频器的参数组设定及运行方式实验实训一、实验实训目的1了解变频器的参数组设定方法。2熟练掌握变频器的参数组的预置方法设定。3熟练掌握变频器运行方式的切换二、实验实训设备LG变频器 1台三相异步电动机 1台三、实验实训步骤1、参数组的预置SV-iG5 系列有7段数码显示。参数区分为4个功能组。功能组的名称和内容如下。组名称内容启动组基础于参数的指令频率, 减速时间等功能组1基础于最高频率的指令频率，转矩推进等.功能组2运用参数的频率跳跃, 频率限制等输出/输入组多功能端子设置和顺序操作参数功能组编码移动运行组的编码移动I/O组编码移动2、运行模式运行LCD和控制端子1）按下ON设定运行和频率指令 2）用drv 运行模式设定Fx/Rx-1, 用键区设定Frq 频率模式。3）按下ON运行指令信号 FX (or RX). LED (FWD key or REV key)会点灯。4）用键区设定频率. 用 FUNC, ?(Up), FUNC 键设定 60.00Hz. 马达旋转到60Hz. LED (RUN) 加减速时闪亮。5）关掉运行指令信号FX (or RX) . LED (FWD of REV) 会灭灯控制端子排的运行1）按下ON，用控制端子排设定运行和频率指令2）用drv 运行模式设定Fx/Rx-1, Frq 频率模式为V1.3）把volume慢慢向右侧扭开，设定模拟频率指令. 操作面板会显示输出频率(60.00 Hz).4）如果把volume慢慢向左侧扭开，输出频率会减少，频率为0.00Hz时变频器会停止运行、电动机也不会旋转5）关掉运行指令信号FX (or RX)操作面板的运行1）按下ON，用操作面板设定运行和频率指令。用操作面板设定drv 运行模式, 用操作面板-1设定Frq 频率模式。2） 用FUNC, ?(Up), FUNC 键设定运行频率60.00Hz. 停止时显示设定频率。3）按下RUN键. 马达会转动，显示输出频率4）按下STOP/RESET 键. 马达减速后停止,这时频率是设定频率。四、注意事项1注意安全、文明实验实训。2遇到特殊情况应立即断电，并报告实验实训指导老师，待问题处理后再进行。2完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。实验实训九 变频器多功能端子实验实训一、实验实训目的1了解并掌握变频器多功能端子的定义及频率设置；2熟悉用多功能端子实现多段频率。二、实验实训设备LG变频器 1台按钮 4个导线若干三、实验实训内容某工作台由一台交流电动机拖动，按下启动按钮，工作台从A点向B点方向正向运行，正向运行分两档速度，工作台从A点开始电动机以10HZ的频率运行，碰到行程开关SQ1后，以20HZ的频率运行，碰到SQ2后，以50HZ的频率运行使工作台快速返回，到A点碰到行程开关SQ3，工作台停止。四、实验实训步骤1参数预置将变频器st1设置为10St2设置为20St3设置为50则只需按下表输入P1，P2，P3三个端子的状态即可得到三种速度：P1P2P3输出频率1001001020110503 PLC接线图（I/O分配）4PLC程序由学生自己练习5系统调试五、实验实训报告要求1根据实验实训课题，先进行理论设计2要求学生画出主电路、I/O分配3设计出梯形图4调试过程分析六、注意事项1注意安全、文明实验实训。2遇到特殊情况应立即断电，并报告实验实训指导老师，待问题处理后再进行。2完成实验实训以后，切除电源，拆除电源线和连接导线，并且整理好实验实训台。【组态软件部分】实验实训十 用MCGS组态软件实现自动门的控制一、实验实训目的学习用MCGS组态软件实现对自动门的控制。二、设备组成系统由自动门对象、IO接口、计算机和组态软件组成。实验实训不可缺设备为：1PC机一台。2MCGS组态软件。实验实训可缺设备为：1对象：可以是真实对象，也可以是模拟对象，即能提供开关量输入和输出指示，对自行模拟的装置，如自动门实验模板或多路稳压电源、指示灯等。2开关量输入输出端子板，如中泰PCI一8408及相应的接线端子板，当然也可采用其他I/0端子板3导线、万用表、螺丝刀等工具。由于MCGS组态软件的设备无关性，缺少这些设备，并不妨碍系统的组态设计。二者的不同在于是否进行设备连接。为了使同学们得到更多的锻炼，对实际系统有更深刻的认识，建议至少有一个实验实训项目设备齐全。三、工艺过程及控制要求1门卫在警卫室通过开门开关、关门开关和停止开关控制大门。2当门卫按下开门开关后，报警灯开始闪烁，5s后，开门接触器闭合，门开始打开，直到碰到开门限位开关(门完全打开)时，门停止运动，报警灯停止闪烁。3当门卫按下关门开关时，报警灯开始闪烁，5s后，关门接触器闭合，门开始关闭，直到碰到关门限位开关(门完全关闭)时，门停止运动，报警灯停止闪烁。4在门运动过程中，任何时候只要门卫按下停止开关，门马上停在当前位置，报警灯停闪。5关门过程中，只要门夹住人或物品，安全压力挡板就会受到额定压力，门立即停止运动，以防止发生伤害。6开门开关和关门开关都按下时，两个接触器都不动作，并进行错误提示。 四、Io分配 参考I，0分配见表实验实训101。其中SBlSB3按一下通(=1)，再按一下不通(=0)。表实验实训101 参考I0分配输 入输 出对象PCI-8408接线端子对象PCI-8408接线端子SBl(开门开关)，高电平有效CH1(DI1)Yl(开门接触器)，高电平有效CH1(DO1)SB2(关门开关)，高电平有效CH2(DI2)Y2(关门接触器)，高电平有效CH2(DO2)SB3(停止开关)，高电平有效CH3(DI3)Y3(报警灯)高电平有效CH3(DO3)SQl(开门限位开关)，高电平有效CH4(DI4)SQ2(关门限位开关)，高电平有效CH5(DI5)SQ3(安全压力挡板)，高电平有效CH6(DI6) 五、画面设计与制作 参考画面如图实验实训101所示。画面中除了大门、墙体外，还设计了三个按钮，即开门、关门和停止按钮，作用与对象SBl、SB2和SB3相同，运行时按下其中一个按钮，门做相应动作。SQl、SQ2和SQ3分别是关门限位、开门限位和安全压力挡板开关。Yl、Y2、Y3分别是开门接触器、关门接触器和报警状态指示灯。“*”是操作错误提示义字。六、变量定义 假设使用中泰PCI8408 I0板卡，参考变量定义见表实验实训10.2。表实验实训10.2参考变量定义变量名类型初值注 释开门开关开关0开关量输入，反映开门开关状态，=l：要求开门关门开关开关0开关量输入，反映关门开关状态，=l：要求关门停止开关开关0开关量输入，反映停止开关状态，=1：要求停止开门限位开关开关0开关量输入，反映开门限位开关状态，=l：门已全开 关门限位开关开关0开关量输入，反映关门限位开关状态，=l：门已今关安全压力挡板开关0开关量输入，反映安全压力挡板状态，=l：夹住物体 开门接触器开关L开关量输：控制开门接触器通断，=0：接触器通 关门接触器开关1开关量输出，控制关门接触器通断，=0：接触器接通报警灯开关1开关量输出，控制报警灯指示，=O：灯亮水平移动参数数值0水平移动效果参数，实现大门移动效果错误提示开关0l：代表开门和关门开关都按下，进行操作提示用 定时器启动开关0定时器启动信号，1有效，实现接触器延时动作定时器复位开关0定时器复位信号，l有效，实现接触器延时动作计时时间数值0定时器计时时问，调试接触器延时动作程序用计时到开关0定时时间到信号，l有效，实现接触器延时动作开门开关等输入开关量都是高电平有效，与表实验实训10.1一致；开门接触器三个开关量输出变量则是低电平有效，与表实验实训10.1相反，原因是中泰PCI-8408卡为反相输出。 七、动画连接与调试 以下给出基本动画连接要求与实现方法提示，对简单动画效果的制作，就不一一给出提示方法了。同学们也可以设计出更多的动画效果，但要与题意相符。 1三个开关的动画效果。要求：运行时单击开关，相应变量置l，再单击，置0。同时显示开关接通与断开状态，显示方式可以采用文字显示或颜色变化显示或明暗变化显示等。图10.1 电动大门监控参考画面 2限位开关和安全压力挡板动画效果。要求：与开门开关相同。另外，安全压力挡板安装在大门上，还应能随大门移动，提示采用水平移动动画连接(连接方法参见大门动画连接)。 3开门和关门接触器指示灯动画效果。要求：进行开、关门状态指示和方向指示。 4报警灯动画连接。要求：进行报警灯状态指示。 5大门动画连接。要求：门能够根据运动情况进行移动。提示采用水平移动或水平缩放连接。另外为了动画连接的方便，可将大门上所有元素(包括轮子)构成一个图符，再进行动画连接。但不要将门上的安全压力挡板包含在图符里，因为它的动画连接与大门不完全相同。 水平移动连接需设立一个变量，即水平移动参数，并与脚本程序配合。 6文字标签“*”，的动画连接。要求：运行时如果操作人员将开门和关门开关同时按下，在画面上闪烁显示提示信息：“操作错误!开门和关门开关不能同时按下”，直到操作人员改正错误。 八、控制程序的编写与调试 控制程序的编写要从简到难，一个功能一个功能地实现。编写一个功能，调试一个功能，调试成功后，再加入新的功能，反复进行调试修改。调试时可在画面中增加一些变量值(如定时器启动、复位、计时时间、计时到等)的显示输出，以便分析错误。 例如可以依次编写调试： 1水平移动参数修改程序。 2开门开关动作控制程序l：若按下开关，报警灯闪，开门；否则，报警灯不闪，不开门。 3开门开关动作控制程序2：在开门开关动作控制程序1中添加功能，体现开门限位开关作用，门全开时，停止开门。 4开门开关动作控制程序3：在开门开关动作控制程序2中添加功能，体现延时作用，延时时间到，开门，否则不开门。调试时注意观察定时器的情况。 5停止开关控制程序：按下开关，门停止运动。观察对定时器的影响。 6错误提示程序。 7关门开关控制程序。编写过程与调试方法和开门开关类似。 以下是参考控制程序： 水平移动参数修改程序，与画面水平移动和水平缩放动画连接配合后，实现大门移动动画效果 IF开门接触器=0 THEN水平移动参数=水平移动参数+1IF关门接触器=0 THEN水平移动参数=水平移动参数-1 停止按钮状态检测与控制程序 IF停止按钮=l THEN 按下停止按钮 开门接触器=1 停止开门 关门接触器=1 停止关门 报警灯=1 报警灯停止闪烁 定时器复位=1 定时器清零 定时器启动=0停定时器 EXIT退出，不执行行后面的程序ELSE 操作正确 错误提示=0不进行错误提示，执行后面程序ENDIF关门按钮状态检测与控制程序，当停止按钮=0且没有按钮操作错误时执仃IF关门按钮=1 THEN 按下关门按钮 IF关门限位开关=0 AND 安全压力挡板=0 THEN 如果门还没全关l：且没灾任何物品 报警灯=0 报警灯立即闪烁 定时器复位=0 禁止定时器清0 定时器启动=1 定时器开始计时 IF计时到=1 THEN 关门接触器=0 计时时间到，关门 ELSE 关门接触器=l计时时间没到，不关门 ENDIFELSE门已全关或夹住物品 关门接触器=1 停止关门 报警灯=1报警灯停止闪烁 定时器复位=1定时器清零 定时器启动=0停定时器 ENDIF EXIT 退出，即只要关门按钮按下，就不执行后面的开门按钮状态榆测与控制ELSE 没按下开门按钮 关门接触器=1 不关门 报警灯=1 报警灯不闪烁 定时器复位=l 定时器清零 定时器启动=0 停定时器，继续进行开门按钮状态检测与控制ENDIF开门按钮状态检测与控制程序，当停止按钮=0，且操作正确，且关门按钮=0时执行IF开门按钮=1 THEN 按下开门按钮 IF开门限位开关=0 THEN 如果门还没全打开 报警灯=0 报警灯立即闪烁 定时器复位=0 禁止定时器清0 定时器启动=1 定时器开始计时 IF计时到=1 THEN 开门接触器=0 计时时间到，开门ELSE 开门接触器=1 计时时间没到，不开门 ENDIFELSE 门已全开 开门接触器=l 停止开门 报警灯=1 报警灯停止闪烁 定时器复位=1 定时器清零 定时器启动=0 停定时器 ENDIFELSE 没按下开门按钮开门接触器=1不开门报警灯=1定时器复位定时器复位=1报警灯不闪烁定时器启动=O停定时器，循环执行整个程序 ENDlF。 观察参考程序的不足，结合对象的实际情况，写出更好的属于自己的控制程序。调试成功后，如果有对象和接口设备，可进行后面的步骤，否则设计到此结束。九、对象与IO设备及计算机的连线与检查 硬件连线要参考表实验实训11，连线前一定要断开电源，连线完成且检查无误后再接通电源。十、MCGS与接口设备的连接 MCGS与接口设备的连接包括设备驱动程序的装入、设备属性设置、设备调试三部分。设备调试成功后，方可运行程序。十一、系统在线运行与调试 实际系统中的模拟量输入(AI)和开关量输入(DI)是从传感器、智能仪表、智能模块等装置送入的，例如本系统的开门限位开关，运行时就不能再操作画面中的开关。可以根据情况或删除或改变它们的属性，也可加操作权限，以防被人误操作。例如可以取消画面中开门限位开关图形对象的按钮动作属性(如果原来是用这一属性实现该变量的置l与清O操