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plc指导书19716 电气控制与PLC技术实验指导书电气控制与PLC技术实验指导书（电气、机械专业）张扬编黑龙江大学机电工程学院电气实验教研室xx.3实验要求谨防触电！ 1、课前须打印实验指导书并随堂携带。 2、上课前必须详细填写仪器使用记录。 3、分组确定后，不得更改。 4、实验前检查设备，有问题报告。 实验过程严禁破坏导线、设备，人为损坏设备全组零分，按价双倍赔偿。 实验前检查设备，有问题报告。 实验过程严禁破坏导线、设备，人为损坏设备全组零分，按价双倍赔偿。 5、实验过程要严格按照指导书中的要求进行，尽量避免对继电器的频繁动作。 实验中应规范接线，红色为+24V，黑色为0V，严禁将不同实验台的线串换使用。 严禁将不同实验台的线串换使用。 6、每次实验要经过指导教师检查同意后，方能结束该实验。 每次课的实验程序须留档保存。 每次课的实验程序须留档保存。 7、未到下课时间不得擅自离开。 8、程序自行保存好。 9、发现实验课上玩游戏者，全组0分。 10、。 未经指导教师允许严禁切断实验台左侧的电源。 实验后关好计算机，好实验仪器设备及连接线等，将椅子摆放整齐。 11、每个班级都要分好卫生打扫组，实验结束后，按照实验教师的要求，打扫好地面和桌面卫生。 12、爱护实验设备，遵守实验室规定。 实验成绩评定该实验课所有实验内容均为综合设计性实验，实验考勤及预习提问占实验成绩的30%，操作技术占实验成绩的30%，程序检查（包含综合创新能力）占实验成绩的40%。 实验成绩最终折合成该门课程总成绩的20%。 不要求实验报告。 目目录实验要求i实验成绩评定i西门子S7-200型PLC编程参考资料.1S7-200型PLC外观图1S7-200型PLC的接线示意图1程序的扫描循环执行2S7-200型PLC的数据存储区2S7-200型PLC的特殊存储器（SM）标志位4实验一STEP7及PLC的使用方法5实验二十字路口交通灯控制的模拟11实验三三节传送带的模拟控制14西门子S7-200型PLC编程参考资料S7-200型PLC外观图S7-200型PLC的接线示意图S7-200型PLC的接线示意图S7-200型PLC在接线时一定要注意公共端的连接，输入的公共端1M、2M等用黑线接0V，输出的公共端1L、2L、3L等用红线接+24V，否则会造成输入信号无效、输出无电压的情况。 接线时要特别注意避免短路故障。 -1-程序的扫描循环执行程序（梯形图）在PLC中并非同时执行，而是按照网络的顺序依次执行的。 运行完最后一个网络后，重新回到网络1开始下一轮循环，所以任务在PLC中是扫描循环执行的。 任务循环执行一次称为一个扫描周期。 在一个扫描周期中，S7-200将执行部分或全部下列操作?读输入S7-200将物理输入点上的状态复制到输入过程映象寄存器中。 ?执行逻辑控制程序S7-200从头至尾执行一遍程序指令并相应修改存储在各种存储区中的数据。 ?处理通讯请求并执行CPU自诊断S7-200检查固件、程序存储器和扩展模块是否工作正常。 ?写输出在输出过程映象寄存器中存储的数据被复制到物理输出点。 注中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行（可能在扫描周期的任意点）。 由此可知，PLC是在一个扫描周期完成后才执行输出操作，是在一个扫描周期完成后才执行输出操作，所以在右面的梯形图中，Q0.0的输出值取决于最后一个对它操作的网络，即输出0。 用户程序的执行取决于S7-200是处于停止模式还是运行模式。 当S7-200处于运行模式时，CPU执行程序；当S7-200处于停止模式时，CPU不执行程序。 S7-200型PLC的数据存储区?输入过程映象寄存器II0.0I15.7在每次扫描周期的开始，CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入过程映象寄存器中。 可以按位、字节、字或双字来存取输入过程映象寄存器中的数据位I字节地址.位地址例I0.1字节、字或双字I长度起始字节地址例IB2-2-?输出过程映象寄存器QQ0.0Q15.7在每次扫描周期的结尾，CPU将输出过程映象寄存器中的数值复制到物理输出点上。 可以按位、字节、字或双字来存取输出过程映象寄存器位Q字节地址.位地址例Q1.1字节、字或双字Q长度起始字节地址例QB3?变量存储区VVB0VB8191您可以用V存储器存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以用它来保存与工序或任务相关的其它数据。 并且可以按位、字节、字或双字来存取V存储区中的数据位V字节地址.位地址例V10.2字节、字或双字V长度起始字节地址例VW100?位存储区MM0.0M31.7可以用位存储区作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信息。 并且可以按位、字节、字或双字来存取位存储区位M字节地址.位地址例M26.7字节、字或双字M长度起始字节地址例MD20?定时器存储区TT0T255S7-200CPU中，定时器可用于时间累计，其分辨率（时基增量）分为1ms、10ms和100ms三种。 定时器有两个变量1.当前值16位有符号整数，存储定时器所累计的时间。 2.定时器位按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。 预置值是定时器指令的一部分。 可以用定时器地址（T定时器号）来存取这两种形式的定时器数据。 究竟使用哪种形式取决于所使用的指令如果使用位操作指令则是存取定时器位；如果使用字操作指令，则是存取定时器当前值。 ?特殊存储器SMSM0.0SM549.7SM位为CPU与用户程序之间传递信息提供了一种手段。 可以用这些位选择和控制S7-200CPU的一些特殊功能。 例如首次扫描标志位、按照固定频率开关的标志位或者显示数学运算或操作指令状态的标志位，并且可以按位、字节、字或双字来存取SM位位SM字节地址.位地址例SM0.1字节、字或双字SM长度起始字节地址例SMB34-3-S7-200型PLC的特殊存储器（SM）标志位特殊存储器标志位提供大量的状态和控制功能，并能起到在CPU和用户程序之间交换信息的作用。 特殊存储器标志位能以位、字节、字或双字使用。 SMB0状态位-4-实验一STEP7及PLC的使用方法 一、实验目的 1、熟悉PLC实验装置，S7-200系列编程控制器的外部接线方法 2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。 3、能够编写简单的梯形图实现指定的逻辑功能。 二、实验内容 1、编写梯形图实现基本的触电线圈控制，并通过STEP7软件烧写并运行。 2、通过定时器实现两个小灯的交替闪亮。 3、实现LED小灯霓虹灯的显示效果。 LED小灯显示顺序（Q0. 0、Q1.1）（Q0. 1、Q1.0）（Q0. 2、Q0.7）（Q0. 3、Q0.6）（Q0. 4、Q0.5）（Q0. 0、Q1.1）。 4、可尝试实现其它复杂的效果。 实验面板图PLC主机输入端子孔输出端子孔24V电源输出电源开关-5- 三、示例程序通过定时器互锁实现小灯的闪亮（闪动频率为1Hz） 四、实验步骤 1、打开实验台电源，开启计算机。 2、打开STEP7。 双击桌面上名为“V4.0STEP7MicroWIN SP3”的图标，打开STEP7开发环境。 3、STEP7主窗口如下调试工具梯形图编程区指令工具窗口消息提示主程序/子程序/中断程序窗口切换-6- 4、建立与PLC的连接。 打开PLC电源，点开通信图标，出现通信窗口。 双击“双击刷新”图标，STEP7开始检测系统连接的PLC主机找到PLC主机后，将显示在右侧窗口中单击该图标，并点选确定。 -7- 5、编写梯形图。 在梯形图编程区内编写梯形图，主程序、子程序、中断程序可在下面标签切换。 元器件可在指令工具窗口中调出。 如要编写分支程序，可点选该按钮，效果如下 6、编写完梯形图后，须将程序下载到PLC中才能运行。 点选下载按钮，STEP7会先编译梯形图，并将编译结果显示在消息提示窗口。 如编译失败，会给出错误原因；编译通过，弹出下载窗口如右图所示。 点选掉“数据块”和“系统块”，仅保留“程序块”，点选掉“数据块”和“系统块”，仅保留“程序块”，点击“下载”将程序下载到PLC中。 -8- 7、连线。 首先将PLC的电源输出与实验挂箱的电源输入连接，给实验挂箱供电，然后将输入/输出信号与实验挂箱连接。 需要连接的仅为为I和O，其它的PLC内部资源（如定时器）不需要外部连线。 需要强调的是需要强调的是PLC必须将公共端有效连接后才可进行输入必须将公共端有效连接后才可进行输入/输出操作。 在PLC的数据输入输出端可看到蓝色的标写着“1M、2L”字样的公共端子，数据输入端须将公共端（1M4M）接接0V，数据输出端须将公共端（1L5L）接+24V。 具体电路见第1页。 注意规范接线，+24V用色线连接，0V用黑色线连接，其它信号线用黄色（绿色或蓝色）线连接。 红 8、运行烧写到PLC中的程序。 点选运行按钮，STEP7会提示是否进入运行模式，点选“是”，PLC开始执行梯形图。 程序运行时，可点选程序状态监控按钮，观察PLC的实时运行情况。 如想将PLC复位，所有寄存器的值归零，可点选菜单栏PLC-上电复位 9、实验完毕后，在梯形图中注释处写明自己的姓名、学号。 -9-点选保存图标，将梯形图文件保存到D盘以学号命名的文件夹中，并提交给指导教师存档。 五、思考题考虑下图梯形图中按动I0.1时Q1.0的输出是如何变化的。 -10-实验二十字路口交通灯控制的模拟 一、实验目的掌握顺序功能图的编写方法。 二、实验内容（以下题目三选一） 1、十字路口交通灯实现十字路口交通灯控制。 灯共分两组，分别为东西向绿、黄、红和南北向绿、黄、红，共6个灯（东西灯和南北灯不作考虑）。 通过定时器计时，实现交通灯的模拟控制。 工作流程东西向绿灯南北向红灯10秒-东西向黄灯南北向红灯2秒-东西向红灯南北向绿灯10秒-东西向红灯南北向黄灯2秒-循环。 实验面板图 2、液体混合装置控制模拟实现液体搅拌机控制。 液体经过A、B两个管道进入液灌内，经过搅拌后由管道C排出。 罐体上有三个液位传感器SL 1、SL 2、SL3，当液体没过传感器时会得到高电平，反之得到低电平。 工作流程上电后首先开启YV1流入A液体，当灌一半后（SL2得到高电平），关闭YV1开启YV2灌入B液体，灌满后（SL1得到高电平）停止灌B，开启电机-11-YKM搅拌。 搅拌10秒后停止搅拌，开启YV3排放。 当液罐排空后（SL3得到低电平）再排放2秒，关闭YV3开启YV1进入下一轮循环。 实验面板图 3、秒表模拟控制数码管显示的值从0到9。 A、B、C、D为数码管译码器的四个输入位，采用负逻辑控制数码管显示，即低电平有效。 D为最高位，A为最低位。 如若要显示5，而5对应的二进制数为0101，则应输入电平DH、CL、BH、AL时，数码管显示5。 注意此处采用注意此处采用5V供电！因此在接线上，输出公共端L应当接地，这样当PLC程序输出1时实际输出的是低电平。 如假设Q0. 3、Q0. 2、Q0. 1、Q0.0分别连接在D、C、B、A上，若要显示5，则Q0. 3、Q0. 2、Q0. 1、Q0.0分别置为 0、 1、 0、1，则PLC实际输出H、L、H、L，数码管显示5。 -12- 三、交通灯顺序功能图S0.2S0.1S0.3T37T38S0.4T39T40G1Y1R1R1R2T37R2T38G2T39Y2T40SM0.1 四、实验步骤1.根据所要实现的功能绘制梯形图；2.将梯形图中的触点和线圈所对应的端子通过连线连接到目标实验箱上；3.按照第一次实验的步骤将程序烧入PLC中；4.调试并观察运行结果；5.由指导教师检查实验程序，并提交存档。 五、思考题1.使用程序状态监控功能观察PLC的运行。 2.一台PLC内是否可同时运行多套顺序功能图？-13-实验三三节传送带的模拟控制 一、实验目的 1、通过对工程实例的模拟，了解PLC在工程中如何应用。 2、进一步熟练PLC的I/O操作。 3、进一步锻炼综合应用能力。 二、实验内容传送带（顺序功能图）实现三节传送带的传送控制。 工作流程按下启动开关SB2后，PLC首先检查货车QC是否已满，如果为空则按照自下而上的顺序间隔1秒依次启动传送带，最后开启料斗，进入正常工作状态。 此时按下停止开关SB1后，先关闭料斗，然后按照自上而下的顺序依次关闭传送带电机，关闭后需确保传送带已清空。 系统运行时，若检测到货车QC灌满时应立即停止系统，待货车QC清空后按SB2继续（不重新开始）。 K1为急停，任何情况下按下系统应立即停机，且不可自动恢复。 K2为超重，应停止进料YA，当故障消除后3秒钟再重开料斗YA（期间传送带不停）。 用专用24V电源接线口-14-15-SB1停止按钮S0.1S0.0S0.2SB2*QC*K1T37T38M3M3T37M2T38SM0.1S0.3T39M3M2T39S0.4QCM3M2M1S1.0_M1YASB1S0.5T40M3M2M1S0.6T41M3M2T41S0.7T42M3