PLC 可编程控制器 实验指导书.doc

可编程控制器实验指导书李丽娟 谈怡君南京工业大学自动化学院2006-4-10目 录实验一 基本指令的编程练习1实验二 十字路口交通灯控制4实验三 机械手动作的模拟6实验四 液体混合装置控制的模拟 11实验五 五相步进电机的模拟控制 13实验六 四节传送带的模拟 16实验一 基本指令的编程练习一. 实验目的1 熟悉PLC实验装置。2 熟悉编程软件操作。3 掌握与、或、非逻辑功能和计时计数器的编程方法。二.实验内容1熟悉STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件。2练习与、或、非基本指令。3练习定时器、计数器基本指令。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台四实验线路及原理实验线路及原理如图1所示。图1 S7-200PLC编程原理图五实验方法与步骤1熟悉STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件打开计算机，运行STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件，编程软件界面如图2所示，我们在编辑PLC程序时，应按以下步骤进行：A. 新建一个项目；B. 在VIEW中选择不同的编辑器（语句表STL，梯形图LAD，功能块图FBD）进行编程；C. 在菜单PLC选项中选择Compile all进行编译；D. 点击communication完成与PLC的通讯，并将程序写入PLC；E. 运行程序并监控其运行过程。浏览条 指令树 交叉引用 数据块 状态图 符号表 输出窗口 状态条 程序编辑器 局部变量表图1 STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件界面2练习与、或、非基本指令A. 为基本指令的练习分配I/O点;B. 通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。（I为输入点，Q为输出点。钮子开关和清除按钮是输入设备，模拟开关量的输入；LED指示灯是输出负载，用以模拟输出负载的通与断。）C.在编程软件中分别编写与、或、与非、或非等程序，可用梯形图编写，也可用指令表编写并编译通过；D. 把编好的程序下载到PLC。E在PLC中运行程序，动作相应的输入设备，观察输出指示灯是否符合程序逻辑，若不符合，则返回C修改调试程序，直至满足要求为止。3. 练习定时器基本指令用定时器指令顺序完成如下要求：有输入信号，定时器T37开始计时，延时5秒后输出置1；有输入信号，定时器T38开始计时，输出置1，延时5秒后输出置0；有输入信号，定时器T5开始计时，延时5秒输出并保持，有另一个输入信号使其复位。具体步骤与基本指令的练习相同。4. 练习计数器基本指令有输入信号使增计数器开始计数，计数到10次使输出置1；有输入使减计数器计数，计数值减小到0使输出置1。具体步骤与基本指令的练习相同。5关闭PLC电源六实验报告内容与要求1写出I/O点的分配情况。2画出时序图。3附上所编程序的指令代码或梯形图程序。七. 思考1 TON、TOF、TONR定时器有什么不同？实验二 十字路口交通灯控制一实验目的1工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法，灵活掌握定时器的使用。2进一步熟悉PLC的I/O连接。3熟悉十字路口交通灯的控制方式及其编程方法，在十字路口交通灯控制的模拟实验区完成实验。二.实验内容1根据控制要求分配I/O点。2编程完成十字路口交通灯控制的模拟实验。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台十字路口交通灯模拟装置四实验线路及原理本实验控制要求如下：信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。南北红灯亮维持30秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪烁，闪烁5秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持5秒。到5秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮5秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持5秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。五实验方法与步骤1按照控制要求分配I/O点；2按设计好的I/O分配情况把PLC的I/O端子分别接线至对应的按钮、开关或输出指示灯。3编写PLC梯形图或指令表程序使之满足控制要求，编译通过；4把编译好的程序下载到PLC中；5按下实验板上的启动按钮开始工作，顺次模拟动作实验装置，观察输出的逻辑次序是否符合控制要求，若符合，实验结束，若不符合，返回3修改程序继续调试。六实验报告内容与要求1写出I/O点的分配情况。2附上所编程序的指令代码或梯形图程序并作注释。实验三 机械手动作的模拟一实验目的1工程实例的模拟，熟练地掌握PLC步进指令的编程和程序调试方法。2进一步熟悉PLC的I/O连接。3熟悉机械手动作模拟的控制方式及其编程方法，在对应的模拟实验区完成实验。二.实验内容1根据I/O点分配情况接线，理解所给梯形图的含义，给指令表作注释。2编写与指令表对应的梯形图程序完成机械手动作模拟控制的实验。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台机械手动作模拟装置四实验线路及原理本实验控制要求如下：实验模拟一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。设备装有上、下限位和左、右限位开关，它的工作过程如图所示，有八个动作，即为： 原位 下降 夹紧 上升 右移 左移 上升 放松 下降五实验参考程序输入/输出分配情况如下：（一）输入：序号名称面板符号程序符号输入点0启动SB1StarI0.01下限位SQ1Down_limitI0.12上限位SQ2Up_limitI0.23右限位SQ3Right_limitI0.34左限位SQ4Left_limitI0.45停止SB2StoppedI0.5（二）输出：序号名 称面板符号程序符号输入点0下降QV1Down_moveQ0.01夹紧QV2ClampQ0.12上升QV3Up_moveQ0.23右移QV4Right_moveQ0.34左移QV5Left_moveQ0.45原位HLOriginQ0.5参考程序如下：初始化LD SM0.1MOVB 0, SB0原位LD Up_limitA Left_limitAB= 0, SB0 = Origin启动LD OriginA StarS S0.0, 1停止LD StoppedR S0.0, 8R Q0.0, 8左下降步LSCR S0.0LD SM0.0S Down_move, 1LD Down_limitR Down_move, 1LD Down_limitAN Up_limitSCRT S0.1SCRE夹紧步LSCR S0.1LD SM0.0TON T37, +20LD T37S Clamp, 1SCRT S0.2SCRE左上升步LSCR S0.2LD SM0.0S Up_move, 1LD Up_limitR Up_move, 1LD Up_limitAN Down_limitSCRT S0.3SCRE右移步LSCR S0.3LD SM0.0S Right_move, 1LD Right_limitR Right_move, 1LD Right_limitAN Left_limitSCRT S0.4SCRE右下降步LSCR S0.4LD SM0.0S Down_move, 1LD Down_limitR Down_move, 1LD Down_limitAN Up_limitSCRT S0.5SCRE放松步LSCR S0.5LD SM0.0TON T38, +20LD T38R Clamp, 1SCRT S0. 6SCRE右上升步LSCR S0.6LD SM0.0S Up_move, 1LD Up_limitR Up_move, 1LD Up_limitAN Down_limi tSCRT S0.7SCRE左移步LSCR S0.7LD SM0.0S Left_move, 1LD Left_limitR Left_move, 1LD Left_limitAN Right_limitR S0.7, 1SCRE六实验方法与步骤1理解控制要求，对上面给出的指令表程序作注释；2按设计好的I/O分配情况把PLC的I/O端子分别接线至对应的按钮、开关或输出指示灯。3用步进指令编写PLC梯形图程序使之满足控制要求，编译通过；4把编译好的程序下载到PLC中；5按下实验板上的启动按钮开始工作，顺次动作按钮或开关模拟实验装置，观察输出的逻辑次序是否符合控制要求，若符合，实验结束，若不符合，返回3修改程序继续调试。七实验报告内容与要求1写出I/O点的分配情况。2附上所编程序的梯形图程序并作注释。实验四 液体混合装置控制的模拟一 实验目的1 掌握PLC的编程和程序调试方法，掌握步进控制指令的应用。2 进一步熟悉PLC的I/O连接。3 熟悉液体混合装置的控制方式及其编程方法，在液体混合装置控制的模拟实验区完成实验。二.实验内容1根据控制要求分配I/O点。2编程完成液体混合装置控制的模拟实验。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台液体混合控制模拟装置四实验线路及原理本实验装置为两种液体混合的装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下：初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。起动操作:按下起动按钮SB1，装置就开始按下面规律操作：液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作1分钟后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过20秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，停在初始状态，当有下一启动输入时，又开始工作。五实验方法与步骤1按照控制要求分配I/O点；2按设计好的I/O分配情况把PLC的I/O端子分别接线至对应的按钮、开关或输出指示灯。3编写PLC梯形图或指令表程序使之满足控制要求，编译通过；4把编译好的程序下载到PLC中；5按下实验板上的启动按钮开始工作，顺次模拟动作实验装置，观察输出的逻辑次序是否符合控制要求，若符合，实验结束，若不符合，返回3修改程序继续调试。六实验报告内容与要求1写出I/O点的分配情况。2附上所编程序的指令代码或梯形图程序并作注释。实验五 五相步进电机的模拟控制一实验目的1工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法，能灵活使用计数器。2进一步熟悉PLC的I/O连接。3熟悉五相步进电机模拟的控制方式及其编程方法，在对应的模拟实验区完成实验。二.实验内容1根据控制要求，为给定的指令表程序作注释。2编写相应的梯形图程序完成五相步进电机模拟控制的实验。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台五相步进电机模拟装置四实验线路及原理本实验要求对五相步进电动机完成五相十拍的模拟控制，即各相按以下方式通电：AABBBCCCDDDEEEA五实验参考程序输入/输出分配情况如下：（一）输入：序号名称面板符号程序符号输入点0启动按钮SDI0.0I0.0（二）输出：序号名 称面板符号程序符号输入点0A相AQ0.0Q0.01B相BQ0.1Q0.12C相CQ0.2Q0.23D相DQ0.3Q0.34E相EQ0.4Q0.4 程序代码如下：初始化LD I0.0EUR C0, 1产生间隔10秒的脉冲LD I0.0AN M0.0TON T37, +10LD I0.0A T37= M0.010拍循环记录拍数LD M0.0LD C1CTU C1, +10A相输出LDW= C1, +9OW= C1, +0OW= C1, +1A I0.0= Q0.0B相输出LDW= C1, +1OW= C1, +2OW= C1, +3A I0.0= Q0.1C输出LDW= C1, +3OW= C1, +4OW= C1, +5A I0.0= Q0.2D输出LDW= C1, +5OW= C1, +6OW= C1, +7A I0.0= Q0.3E输出LDW= C1, +7OW= C1, +8OW= C1, +9A I0.0= Q0.4六实验方法与步骤1按照控制要求为上面给出的指令表作注释；2按设计好的I/O分配情况把PLC的I/O端子分别接线至对应的按钮、开关或输出指示灯。3编写相应的PLC梯形图程序使之满足控制要求，编译通过；4把编译好的程序下载到PLC中；5按下实验板上的启动按钮开始工作，观察输出的逻辑次序是否符合控制要求，若符合，实验结束，若不符合，返回3修改程序继续调试。七实验报告内容与要求1写出I/O点的分配情况。2附上所编程序的梯形图程序并作注释。实验六 四节传送带的模拟一实验目的1工程实例的模拟，熟练地掌握PLC置位复位指令的应用。2进一步熟悉PLC的I/O连接。3熟悉四节传送带模拟的控制方式及其编程方法，在对应的模拟实验区完成实验。二.实验内容1根据控制要求为给定的程序作注释。2编梯形图程序完成四节传送带模拟控制的实验。三实验设备及仪器1S7-200CPU模块2. 个人计算机3. STEP7-Micro/WIN32(3.2版)编程软件4. 通讯(PC/PPI)电缆5. s7-200实验台四节传送带模拟装置四实验线路及原理起动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。当某条皮带机上有重物时，该皮带机前面的皮带机停止，该皮带机运行5秒后停，而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。例如，M3上有重物，M1、M2立即停，再过5秒，M4停。五实验参考程序输入/输出分配情况如下：（一）输入：序号名称面板符号程序符号输入点0启动SB1starI0.01故障AAFault1I0.12故障BBFault2I0.23故障CCFault3I0.34故障DDFault4I0.45停止SB2StoppedI0.5（二）输出：序号名 称面板符号程序符号输入点01号电机KM1M1Q0.012号电机KM2M2Q0.123号电机KM3M3Q0.234号电机KM4M4Q0.3参考程序如下：初始化LD SM0.1R V0.0, 16程序状态置位LD StarS V0.0, 1LD StoppedS V0.1, 1LD Fault1S V0.2, 1LD Fault2S V0.3, 1LD Fault3S V0.4, 1LD Fault4S V0.5, 1LD V0.1O Fault1O Fault2O Fault3O Fault4R V0.0, 1LDN M1AN M2AN M3AN M4R V0.1, 15启动程序LD V0.0S M