PLC控制技术课程实践教学(学生).doc

PLC控制技术 课程实践教学一、课程的性质与任务PLC控制技术 课程实验是电气工程及其自动化专业的一门选修专业课实验。实验是本课程教学的重要环节，是理论联系实际，培养实际操作能力和科学研究方法的重要手段。通过实验不仅可以验证所学的理论知识、掌握基本实验技能，同时可以培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。二、教学的目的与要求2.1教学目的通过实验的训练，使学生能初步掌握理论知识应用到实际中去的基本方法。根据控制要求和工艺过程，设计合理的主电路，选择合适的PLC编制相应的地址分配表，设计PLC的外围电路，并编写相应的程序，最后通过实验验证设计的合理性与正确性。既培育学生掌握基本的实验方法和操作技能，又起到理论教学与生产实际之桥梁作用。2.2教学要求实验前，学生要充分熟悉实验要求，设计主电路、PLC的地址分配表、PLC的外围电路，并编写相应的程序；实验在教师指导下，由学生1-2人一组完成。学生应严格按实验步骤和操作规程操作设备，进行实验；修改完善程序；完成实验报告。三、考核方式及办法 考查。成绩中预习占30%；过程占30%；报告占40%。实验成绩以60%计入PLC控制技术 课程的总成绩中。四、实验项目名称与学时分配实验项目安排一览表序号实验项目名称学时分配必开或选开实验类型分组人数1异步电动机继电器控制正反转实验2必开验证1-22编程软件使用与指令练习2必开验证1-23定时及计数指令及基本指令编程2必开验证1-24交通信号灯控制2必开设计1-25天塔之光2必开设计1-26八段码显示2必开设计1-27电梯控制2选开设计1-28变频器控制2选开设计1-2五、实验项目的具体内容实验 二 编程软件使用与指令练习1.本次实验的目的和要求 了解可编程控制器的组成和基本单元，了解STEP7 MICROWIN V3.01编程软件编程和程序调试方法。2.实践内容或原理（1）熟悉编程环境STEP MICROWIN V3.01（2）熟悉PLC结构（3）建立一个扩展名为mwp的文件。（4）程序下载（5）自编小程序熟悉编程环境及指令。 3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节4.1熟悉编程环境STEP MICROWIN V3.01 将鼠标双击屏幕STEP MicroWIN 32图标打开图选File菜单条选new（建立一个新的step 200文件），在工程的名字旁边注有CPU类型。如果不符，可以点击鼠标右键，以便重新选择CPU类型。 生成一个PLC新的程序文件过程如下：（采用梯形图程序） （1）双击指令树中的命令，再选某一具体指令 （2）在编辑窗口移动方框键入图形与数字，按回车键 （3）存盘 （4）下载(download)，等待出现下载成功的标志（5）运行4.2将图1.1所示程序装入PLC的程序，并建立一个扩展名为mwp的文件。图1.1 电动机起停控制 4.3运行已装入PLC的程序。若将I0.0接入起动按钮，I0.1接入停止按钮，Q0.0外接驱动接触器线圈KM，KM接触器控制电机起停，则上述PLC程序所实现的为电动机起停，自保控制电路。4.4自编小程序熟悉编程环境及指令。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验三 定时及计数指令及基本指令编程1.本次实验的目的和要求 了解PLC中不同定时器及计数器的使用方法，掌握基本指令的编程。2.实践内容或原理（1）程序运行监控（2）自编程序使某灯按1Hz 或2Hz闪烁（3）自编程序使用输入控制通断设定次数灯亮，复位输入控制断则灯灭。（4）自编程序用一个按钮开关（I0.0）控制三个灯（1Q0.1，2Q0.1，3Q0.2）按钮按三下，1灯亮，再按三下2灯亮，再按三下3灯亮，再按一下全灭。如此反复。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节4.1熟悉SM0.?的应用 4.2输入并运行图2所示的程序并进行分析；在运行时选择Debug菜单条，再选Program Status将触点的通断状态显示出来。图2 定时及计数程序4.3自编程序使某灯按1Hz 或2Hz闪烁4.4自编程序使用输入控制通断设定次数灯亮，复位输入控制断则灯灭。4.5自编程序用一个按钮开关（I0.0）控制三个灯（1Q0.1，2Q0.1，3Q0.2）按钮按三下，1灯亮，再按三下2灯亮，再按三下3灯亮，再按一下全灭。如此反复。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验四 交通信号灯控制1.本次实验的目的和要求 用PLC构成交通信号灯控制系统；熟悉掌握PLC的基本指令。2.实践内容或原理启动开关合上后，东西方向绿灯、黄灯、红灯亮灭闪，同时南北方向绿灯、黄灯、红灯亮灭闪符合十字交通路口工作情况。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节按照设计的PLC外围电路，连接输入程序，下载程序到PLC。通过程序监控和观察指示灯显示，调试修改程序。记录实验现象和实验结果。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验五 天塔之光1.本次实验的目的和要求 用PLC构成交通信号灯控制系统；熟悉掌握PLC的基本指令和步进控制指令。2.实践内容或原理启动开关合上后，控制9盏指示灯形成霓虹灯的闪烁（不少于5种闪烁方式、闪烁时间间隔可控、且图案美观）。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节按照设计的PLC外围电路，连接输入程序，下载程序到PLC。通过程序监控和观察指示灯显示，调试修改程序。记录实验现象和实验结果。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验六 八段码显示1.本次实验的目的和要求 用PLC构成交通信号灯控制系统；熟悉掌握PLC的基本指令和功能指令；熟悉拨码盘的应用。2.实践内容或原理启动开关合上后，控制1个或2个LED八段码显示器，0-9（或0-99）顺序或逆序显示，也可以在0-N（N为2位拨码盘设定的数据）顺序或逆序显示，切换时间间隔可以通过拨码盘或开关控制。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节按照设计的PLC外围电路，连接输入程序，下载程序到PLC。通过程序监控和观察指示灯显示，调试修改程序。记录实验现象和实验结果。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验七 电梯控制1.本次实验的目的和要求 用PLC构成三层或四层电梯控制系统；熟悉掌握PLC的指令系统。2.实践内容或原理启动开关合上后，模拟控制三层或四层电梯的运行。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台。4.实践步骤或环节按照设计的PLC外围电路，连接输入程序，下载程序到PLC。通过程序监控和观察指示灯显示，调试修改程序。记录实验现象和实验结果。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。实验八 变频器控制1.本次实验的目的和要求 用PLC和变频器对三相交流电机进行调速；熟悉掌握PLC的指令系统。2.实践内容或原理启动开关合上后，模拟控制三层或四层电梯的运行。3.需用的仪器、试剂或材料等S7-200可编程控制器和TVT-90 PLC学习机主机架一台；连接导线一套；计算机一台；变频器调速实验板；三相交流电机。4.实践步骤或环节4.1变频器的使用 I JOG O P I ：开始 ：正转/反转 ：增加 O ：停止 ：减少 4.2 用电位器来调节变频器的给定频率 要使得变频器能够接受外部的电位器信号，必须将变频器参数作如下改变：P006设为1，P007设为0。 下面以P006的设置过程为例，说明设置参数的步骤：a. 按“P”键，进入参数设置，此时面板上显示“P000”；b. 按“”键，直到面板上显示“P006”为止；c. 按“P”键，显示该参数的当前值，为“0”；d. 按“”键，将参数的值改为“1”；e. 按“P”键，保存所作的修改，此时面板上显示“P006”；f. 按“”键，直到面板上显示“P000”；g. 按“P”键，退出参数设置，则已经成功地修改了参数。 接线示意图如下：（以下是Vector变频器的接线图，否则开关为5和8端子） 1234567891011 。 。 电位器 4.3编制程序，用D/A输出通道代替电位器作为变频器的给定信号。 控制要求：使电机先以50Hz运行20s，再以25Hz运行20s，交替进行。 提示：将EM235单元的DIP开关设置成单极性010V（设置方法参阅系统手册）；这样，10V对应数字量是32000，正好也是电位器输出的最大电压。 I/O分配 通过程序监控和电动机运行情况，调试修改程序。记录实验现象和实验结果。5.教学方式教师现场指导，学生操作6.考核要求考察学生实验预习情况、做实验时的动手能力，根据学生所写实验报告的质量，结合学习态度情况，由实验教师评分。7.实践教学报告要求正确的电路和程序，回答思考问题。六、实践教学中应注意的问题1组织管理的要求：按学校和学院统一管理