THPFPS-1型实训指导书(含使用说明书)

目目 录录 第一章 概 述 1 第二章 实训项目 9 PLC 基本技能实操 9 实训一 PLC 认知实训 9 实训二 数码显示控制 13 实训三 抢答器控制 15 实训四 音乐喷泉控制 18 实训五 装配流水线控制 20 实训六 十字路口交通灯控制 23 实训七 水塔水位控制 26 实训八 天塔之光控制 29 实训九 多种液体混合装置控制 32 实训十 加工中心控制 35 实训十一 变频器功能参数设置与操作 39 实训十二 外部开关控制变频调速正反转 46 实训十三 外部模拟量 电压 电流 方式的变频调速控制 48 实训十四 基于 PLC 控制变频器的多段速运行 49 附录 使用说明书 52 1 第一章第一章 概概 述述 一 一 PLCPLC 的分类及特点的分类及特点 可编程控制器简称 PLC Programmable Logic Controller 在 1987 年国际电工委员会 International Electrical Committee 颁布的 PLC 标准草案中对 PLC 做了如下定义 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置 它采用可以编制程序的存 储器 用来在其内部存储执行逻辑运算 顺序运算 计时 计数和算术运算等操作的指令 并 能通过数字式或模拟式的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 PLC 及其有关的外围 设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体 易于扩展其功能的原则而设计 一一 PLCPLC 的分类的分类 按产地分 可分为日系 欧美 韩台 大陆等 其中日系具有代表性的为松下 三菱 欧 姆龙 光洋等 欧美系列具有代表性的为西门子 A B 通用电气 德州仪表等 韩台系列具 有代表性的为 LG 台达等 大陆系列具有代表性的为合利时 浙江中控等 按点数分 可分为大型机 中型机及小型机等 大型机一般 I O 点数 2048 点 具有多 CPU 16 位 32 位处理器 用户存储器容量 8 16K 中型机一般 I O 点数为 256 2048 点 单 双 CPU 用户存储器容量 2 8K 小型机一般 I O 点数 256 点 单 CPU 8 位或 16 位处理器 用户存储器容量 4K 字以下 按结构分 可分为整体式和模块式 整体式 PLC 是将电源 CPU I O 接口等部件都集中 装在一个机箱内 具有结构紧凑 体积小 价格低的特点 小型 PLC 一般采用这种整体式结构 模块式 PLC 由不同 I O 点数的基本单元 又称主机 和扩展单元组成 基本单元内有 CPU I O 接口 与 I O 扩展单元相连的扩展口 以及与编程器或 EPROM 写入器相连的接口等 扩展单元内只有 I O 和电源等 没有 CPU 基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接 整 体式 PLC 一般还可配备特殊功能单元 如模拟量单元 位置控制单元等 使其功能得以扩展 这种模块式 PLC 的特点是配置灵活 可根据需要选配不同规模的系统 而且装配方便 便于扩 展和维修 大 中型 PLC 一般采用模块式结构 还有一些 PLC 将整体式和模块式的特点结合起 来 构成所谓叠装式 PLC 按功能分 可分为低档 中档 高档三类 低档 PLC 具有逻辑运算 定时 计数 移位 以及自诊断 监控等基本功能 还可有少量模拟量输入 输出 算术运算 数据传送和比较 通信等功能 主要用于逻辑控制 顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统 中档 PLC 除具 有低档 PLC 的功能外 还具有较强的模拟量输入 输出 算术运算 数据传送和比较 数制转 换 远程 I O 子程序 通信联网等功能 有些还可增设中断控制 PID 控制等功能 适用于 复杂控制系统 高档 PLC 除具有中档机的功能外 还增加了带符号算术运算 矩阵运算 位逻 辑运算 平方根运算及其它特殊功能函数的运算 制表及表格传送功能等 高档 PLC 机具有更 强的通信联网功能 可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统 实现工厂自动化 二二 PLCPLC 的特点的特点 1 1 可靠性高 抗干扰能力强可靠性高 抗干扰能力强 2 高可靠性是电气控制设备的关键性能 PLC 由于采用现代大规模集成电路技术 采用严格 的生产工艺制造 内部电路采取了先进的抗干扰技术 具有很高的可靠性 一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均无故障工作时间则更长 从 PLC 的机外电路来说 使用 PLC 构成控制系统 和同 等规模的继电接触器系统相比 电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一 故障也就 大大降低 此外 PLC 带有硬件故障自我检测功能 出现故障时可及时发出警报信息 在应用 软件中 应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序 使系统中除 PLC 以外的电路及设备也 获得故障自诊断保护 这样 整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了 2 2 配套齐全 功能完善 适用性强配套齐全 功能完善 适用性强 PLC 发展到今天 已经形成了大 中 小各种规模的系列化产品 可以用于各种规模的工 业控制场合 除了逻辑处理功能以外 现代 PLC 大多具有完善的数据运算能力 可用于各种数 字控制领域 近年来 PLC 的功能单元大量涌现 使 PLC 渗透到了位置控制 温度控制 CNC 等 各种工业控制中 加上 PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展 使用 PLC 组成各种控制系 统变得非常容易 3 3 易学易用 深受工程技术人员欢迎易学易用 深受工程技术人员欢迎 PLC 作为通用工业控制计算机 是面向工矿企业的工控设备 它接口容易 编程语言易于 为工程技术人员接受 梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近 只用 PLC 的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能 为不熟悉电子电路 不懂计 算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门 4 4 系统的设计 建造工作量小 维护方便 容易改造系统的设计 建造工作量小 维护方便 容易改造 PLC 用存储逻辑代替接线逻辑 大大减少了控制设备外部的接线 使控制系统设计及建造 的周期大为缩短 同时维护也变得容易起来 更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过 程成为可能 这很适合多品种 小批量的生产场合 5 5 体积小 重量轻 能耗低体积小 重量轻 能耗低 以超小型 PLC 为例 新近出产的品种底部尺寸小于 100mm 重量小于 150g 功耗仅数瓦 由于体积小很容易装入机械内部 是实现机电一体化的理想控制设备 三三 PLCPLC 的应用领域的应用领域 目前 PLC 在国内外已广泛应用于钢铁 石油 化工 电力 建材 机械制造 汽车 轻 纺 交通运输 环保及文化娱乐等各个行业 使用情况大致可归纳为如下几类 1 1 开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制 这是 PLC 最基本 最广泛的应用领域 它取代传统的继电器电路 实现逻辑控制 顺序控 制 既可用于单台设备的控制 也可用于多机群控及自动化流水线 如注塑机 印刷机 订书 机械 组合机床 磨床 包装生产线 电镀流水线等 2 2 模拟量控制模拟量控制 在工业生产过程当中 有许多连续变化的量 如温度 压力 流量 液位和速度等都是模 拟量 为了使可编程控制器处理模拟量 必须实现模拟量 Analog 和数字量 Digital 之 间的 A D 转换及 D A 转换 PLC 厂家都生产配套的 A D 和 D A 转换模块 使可编程控制器用于 3 模拟量控制 3 3 运动控制运动控制 PLC 可以用于圆周运动或直线运动的控制 从控制机构配置来说 早期直接用于开关量 I O 模块连接位置传感器和执行机构 现在一般使用专用的运动控制模块 如可驱动步进电机 或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块 世界上各主要 PLC 厂家的产品几乎都有运动控制功能 广泛用于各种机械 机床 机器人 电梯等场合 4 4 过程控制过程控制 过程控制是指对温度 压力 流量等模拟量的闭环控制 作为工业控制计算机 PLC 能编 制各种各样的控制算法程序 完成闭环控制 PID 调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节 方法 大中型 PLC 都有 PID 模块 目前许多小型 PLC 也具有此功能模块 PID 处理一般是运行 专用的 PID 子程序 过程控制在冶金 化工 热处理 锅炉控制等场合有非常广泛的应用 5 5 数据处理数据处理 现代 PLC 具有数学运算 含矩阵运算 函数运算 逻辑运算 数据传送 数据转换 排 序 查表 位操作等功能 可以完成数据的采集 分析及处理 这些数据可以与存储在存储器 中的参考值比较 完成一定的控制操作 也可以利用通信功能传送到别的智能装置 或将它们 打印制表 数据处理一般用于大型控制系统 如无人控制的柔性制造系统 也可用于过程控制 系统 如造纸 冶金 食品工业中的一些大型控制系统 6 6 通信及联网通信及联网 PLC 通信含 PLC 间的通信及 PLC 与其它智能设备间的通信 随着计算机控制的发展 工厂 自动化网络发展得很快 各 PLC 厂商都十分重视 PLC 的通信功能 纷纷推出各自的网络系统 新近生产的 PLC 都具有通信接口 通信非常方便 二 二 PLCPLC 的结构与工作原理的结构与工作原理 PLCPLC 的结构的结构 PLC 的类型繁多 功能和指令系统也不尽相同 但结构与工作原理则大同小异 通常由主 机 输入 输出接口 电源 编程器扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成 输 入 模 块 CPU 模块 输 出 模 块 可编程序控制器 编程装置 接触器 电磁阀 指示灯 电源 电源 限位开关 选择开关 按钮 4 1 1 主机主机 主机部分包括中央处理器 CPU 系统程序存储器和用户程序及数据存储器 CPU 是 PLC 的核心 它用以运行用户程序 监控输入 输出接口状态 作出逻辑判断和进行数据处理 即 读取输入变量 完成用户指令规定的各种操作 将结果送到输出端 并响应外部设备 如编程 器 电脑 打印机等 的请求以及进行各种内部判断等 PLC 的内部存储器有两类 一类是系 统程序存储器 主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序 系统程序已由 厂家固定 用户不能更改 另一类是用户程序及数据存储器 主要存放用户编制的应用程序及 各种暂存数据和中间结果 2 2 输入输入 输出 输出 I OI O 接口 接口 I O 接口是 PLC 与输入 输出设备连接的部件 输入接口接受输入设备 如按钮 传感器 触点 行程开关等 的控制信号 输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出 设备 如接触器 电磁阀 指示灯等 I O 接口一般采用光电耦合电路 以减少电磁干扰 从而提高了可靠性 I O 点数即输入 输出端子数是 PLC 的一项主要技术指标 通常小型机有 几十个点 中型机有几百个点 大型机将超过千点 3 3 电源电源 图中电源是指为 CPU 存储器 I O 接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源 通常也为输入设备提供直流电源 4 4 编程器编程器 编程器是 PLC 的一种主要的外部设备 用于手持编程 用户可用以输入 检查 修改 调 试程序或监示 PLC 的工作情况 除手持编程器外 还可通过适配器和专用电缆线将 PLC 与电脑 联接 并利用专用的工具软件进行电脑编程和监控 5 5 输入输入 输出扩展单元输出扩展单元 I O 扩展接口用于连接扩充外部输入 输出端子数的扩展单元与基本单元 即主机 6 6 外部设备接口外部设备接口 此接口可将编程器 打印机 条码扫描仪等外部设备与主机相联 以完成相应的操作 PLCPLC 的工作原理的工作原理 PLC 是采用 顺序扫描 不断循环 的方式进行工作的 即在 PLC 运行时 CPU 根据用户 按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序 按指令步序号 或地址号 作周期性循环扫描 如无跳转指令 则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序 直至程序结束 然后重新返回第 一条指令 开始下一轮新的扫描 在每次扫描过程中 还要完成对输入信号的采样和对输出状 态的刷新等工作 PLC 的扫描一个周期必经输入采样 程序执行和输出刷新三个阶段 PLC 在输入采样阶段 首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通 断状态或输入数据读入 并将其写入各对应的输入状态寄存器中 即刷新输入 随即关闭输入 端口 进入程序执行阶段 PLC 在程序执行阶段 按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令 执行的结果再 5 写入输出状态寄存器中 输出状态寄存器中所有的内容随着程序的执行而改变 输出刷新阶段 当所有指令执行完毕 输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输 出锁存器中 并通过一定的方式 继电器 晶体管或晶闸管 输出 驱动相应输出设备工作 三 三 FPXFPX 的硬件组成及指令系统的硬件组成及指令系统 硬件组成硬件组成 FPX CPU 将一个微处理器 一个集成电源和数字量 I O 点集成在一个紧凑的封装中 从而 形成了一个功能强大的微型 PLC 具体见下图 状态显示 LED 显示 PLC 的运行 停止 错误 报警等动作状态 输入输出显示 LED 显示输入输出的 ON OFF 状态 RUN PROG 模式切换开关 PLC 运行模式的切换开关 编程口 RS232 连接编程工具的连接器 在控制器主机的编程口中 使用市售的微 型 5 针 DIN 连接器 电源 输入端子台 是一种电源以及输入配线端子 可以使用 M3 用的压线端子 输入用通用电源 输出端子台 是一种输入用通用电源以及输出配线端子 可以使用 M3 的压线端子 FPX CPU 模块包括一个中央处理器 CPU 电源以及 I O 点 这些都被集成在一个紧凑 独立的设备中 CPU 负责执行程序和存储数据 以便对工业自动控制任务或过程进行控制 6 输入和输出时系统的控制点 输入部分从现场设备中 例如传感器或开关 采集信号 输 出部分则控制泵 电机 指示灯以及工业过程中的其他设备 电源向 CPU 及所连接的任何模块提供电力支持 通信端口用于连接 CPU 与上位机或其他工业设备 状态信号灯显示了 CPU 工作模式 本机 I O 的当前状态 以及检查出的系统错误 指令系统指令系统 FP X 具有丰富的指令系统 在这里就简单列一些常用的基本指令 名称助记符说明 初始加载 ST 以 A 类 常开 接点开始一个逻辑操作 初始加载非 ST 以 B 类 常开 接点开始一个逻辑操作 输出 OT 将操作结果输出至规定的输出 非 将该指令处的操作结果取反 与 AN 串接一个A 类 常开 接点 与非 AN 串接一个B 类 常开 接点 或 OR 串接一个A 类 常开 接点 或非 OR 并接一个B 类 常开 接点 组与 ANS 实行指令块的与操作 组或 ORS 实行指令块的或操作 推入堆栈 PSHS 存储该指令处的操作结果 读取堆栈 RDS 读出由 PSHS 指令存储的操作结果 弹出堆栈 POPS 读出并清除由PSHS 指令存储的操作结果 上升沿微分 DF 当检测到触发信号的上升沿时 接点仅 ON 一个 扫描周期下降沿微分DF 当检测到触发信号的下降沿时 接点仅 ON 一 个扫描周期置位SET保持接点 位 ON 复位 RST 保持接点 位 OFF 保持 KP 使输出 ON 并保持 空操怍 NOP 空操作 0 01s 定时器 TMR 设置以 0 01s 为单位的延时动作定时器 0 1S 定时器 TMX 设置以 0 1s 为单位的延时动作定时器 1s 定时器 TMY 设置以 1s 为单位的延时动作定时器 辅助定时器 STMR 参考高级指令 计数器 CT 减记数器 移位寄存器 SR 16 位数据左移 左右移位寄存 器 LRSR 参考高级指令 F119 四 四 PLCPLC 控制系统的设计与故障诊断控制系统的设计与故障诊断 1 1 分析被控对象分析被控对象 分析被控对象的工艺过程及工作特点 了解被控对象机 电之间的配合 确定被控对象对 7 PLC 控制系统的控制要求 根据生产的工艺过程分析控制要求 如需要完成的动作 动作顺序 动作条件 必须的保护和连锁等 操作方式 手动 自动 连续 单周期 单步等 2 2 确定输入确定输入 输出设备输出设备 根据系统的控制要求 确定系统所需的输入设备 如 按钮 位置开关 转换开关等 和 输出设备 如 接触器 电磁阀 信号指示灯等 据此确定 PLC 的 I O 点数 3 3 选择选择 PLCPLC 包括 PLC 的机型 容量 I O 模块 电源的选择 4 4 分配分配 I OI O 点点 分配 PLC 的 I O 点 画出 PLC 的 I O 端子与输入 输出设备的连接图或对应表 可结合第 2 步进行 5 5 设计软件及硬件设计软件及硬件 进行 PLC 程序设计 进行控制柜 台 等硬件及现场施工 由于程序与硬件设计可同时进 行 因此 PLC 控制系统的设计周期可大大缩短 而对于继电器系统必须先设计出全部的电气控 制电路后才能进行施工设计 其中 PLC 程序设计的一般步骤在上一课题中已进行介绍 其中硬件设计及现场施工的步骤如下 1 设计控制柜及操作面板电器布置图及安装接线图 2 设计控制系统各部分的电气互连图 3 根据图纸进行现场接线 并检查 6 6 联机调试联机调试 联机调试是指将模拟调试通过的程序进行在线统调 7 7 整理技术文件整理技术文件 包括设计说明书 电气安装图 电气元件明细表及使用说明书等 五 五 PLCPLC 的应用及展望的应用及展望 1 1 PLCPLC 的国内外状况的国内外状况 世界上公认的第一台 PLC 是 1969 年美国数字设备公司 DEC 研制的 限于当时的元器件 条件及计算机发展水平 早期的 PLC 主要由分立元件和中小规模集成电路组成 可以完成简单 的逻辑控制及定时 计数功能 20 世纪 70 年代初出现了微处理器 人们很快将其引入可编程 控制器 使 PLC 增加了运算 数据传送及处理等功能 完成了真正具有计算机特征的工业控制 装置 为了方便熟悉继电器 接触器系统的工程技术人员使用 可编程控制器采用和继电器电 路图类似的梯形图作为主要编程语言 并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名 此时的 PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物 20 世纪 70 年代中末期 可编程控制器进入实用化发展阶段 计算机技术已全面引入可编 程控制器中 使其功能发生了飞跃 更高的运算速度 超小型体积 更可靠的工业抗干扰设计 模拟量运算 PID 功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位 20 世纪 80 年代初 可 编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用 这个时期可编程控制器发展的特点是大规模 8 高速度 高性能 产品系列化 这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益 增多 产量日益上升 这标志着可编程控制器已步入成熟阶段 20 世纪末期 可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要 从控制规模上来 说 这个时期发展了大型机和超小型机 从控制能力上来说 诞生了各种各样的特殊功能单元 用于压力 温度 转速 位移等各式各样的控制场合 从产品的配套能力来说 生产了各种人 机界面单元 通信单元 使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易 目前 可编程 控制器在机械制造 石油化工 冶金钢铁 汽车 轻工业等领域的应用都得到了长足的发展 我国可编程控制器的引进 应用 研制 生产是伴随着改革开放开始的 最初是在引进设备中 大量使用了可编程控制器 接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了 PLC 的应用 目 前 我国自己已可以生产中小型可编程控制器 上海东屋电气有限公司生产的 CF 系列 杭州 机床电器厂生产的 DKK 及 D 系列 大连组合机床研究所生产的 S 系列 苏州电子计算机厂生产 的 YZ 系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用 此外 无锡华光公司 上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的 PLC 生产厂家 可以预期 随着我国现代化 进程的深入 PLC 在我国将有更广阔的应用天地 2 2 PLCPLC 未来展望未来展望 21 世纪 PLC 会有更大的发展 从技术上看 计算机技术的新成果会更多地应用于可编程 控制器的设计和制造上 会有运算速度更快 存储容量更大 智能更强的品种出现 从产品规 模上看 会进一步向超小型及超大型方向发展 从产品的配套性上看 产品的品种会更丰富 规格更齐全 完美的人机界面 完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求 从市 场上看 各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破 会出现少数几个品牌 垄断国际市场的局面 会出现国际通用的编程语言 从网络的发展情况来看 可编程控制器和 其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向 目前的计算机 集散控制系统 DCS Distributed Control System 中已有大量的可编程控制器应用 伴随着 计算机网络的发展 可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分 将在 工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用 9 第二章第二章 实训项目实训项目 PLCPLC 基本技能实操基本技能实操 实训一实训一 PLCPLC 认知实训认知实训 一 一 实训目的实训目的 1 了解 PLC 软硬件结构及系统组成 2 掌握 PLC 外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与 PLC 通信参数的设置 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装 置 THPFPS 11 2实训导线3 号若干 3通讯编程电缆1 4计算机1自备 三 三 PLCPLC 外形图外形图 四 四 控制要求控制要求 1 认知松下 AFPX L30R 型 PLC 的硬件结构 详细记录其各硬件部件的结构及作用 2 打开编程软件 编译基本的与 或 非程序段 并下载至 PLC 中 3 能正确完成 PLC 端子与开关 指示灯接线端子之间的连接操作 4 拨动 K0 K1 指示灯能正确显示 五 五 功能指令使用及程序流程图功能指令使用及程序流程图 1 常用位逻辑指令使用 标准触点 常开触点指令 ST 与常闭触点 ST 从存储器或过程映像寄存器中得到参考值 当该 10 位为 1 时 常开触点闭合 当该位为 0 时 常闭触点为 1 输出 输出指令 OT 将新值写入输出点的过程映像寄存器 当输出指令执行时 主机将输出过 程映像寄存器中的位接通或断开 逻辑与 如上所示 X0 X1 状态均为 1 时 Y0 有输出 当 X0 X1 两者有任何一个状态为 0 Y0 输出立即为 0 逻辑或 如上所示 X1 X2 状态有任意一个为 1 时 Y1 即有输出 当 X1 X2 状态均为 0 Y1 输出为 0 逻辑非 如上所示 X0 X1 状态均为 0 时 Y2 有输出 当 X0 X1 两者有任何一个状态为 1 Y2 输出立即为 0 2 程序流程图 11 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端子 端子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0K0常开触点 01 2 X1K1常开触点 02 3 X2K2常开触点 03 4 X3K3常开触点 04 5 Y0L0 与 逻辑输出指示 6 Y1L1 或 逻辑输出指示 7 Y2L2 非 逻辑输出指示 8 主机 COM 实训区 V 接电源 24V电源正端 9 主机 CO C1 C2 实训区 COM 接电源 GND电源地端 2 控制接线图 七 七 操作步骤操作步骤 1 按下图连接上位计算机与 PLC 12 2 按 控制接线图 连接 PLC 外围电路 打开软件 点击选项 在弹出的对话框中选择 通 信设置 设置网络类型 端口 波特率 数据长 停止位 奇偶校验 通信超时 3 编译实训程序 确认无误后 点击 将程序下载至 PLC 中 下载完毕后 将 PLC 模 式选择开关拨至 RUN 状态 4 将 K0 K1 均拨至 OFF 状态 观察记录 L0 指示灯点亮状态 5 将 K0 拨至 ON 状态 将 K1 拨至 OFF 状态 观察记录 L1 指示灯点亮状态 6 将 K0 K1 均拨至 ON 状态 观察记录 L2 指示灯点亮状态 八 八 实训总结实训总结 1 详细描述 AFPX L30R PLC 的硬件结构 2 总结出上位计算机与 AFPX L30R PLC 通信参数的设置方法 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 13 实训二实训二 数码显示控制数码显示控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握段码指令的使用及编程方法 2 掌握 LED 数码显示控制系统的接线 调试 操作方法 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装 置 THPFPS 11 2实训导线3 号若干 3通讯编程电缆1 4计算机1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 置位启动开关 K1 为 ON 时 LED 数码显示管依次循环显示 0 1 2 3 9 2 置位停止开关 K2 为 ON 时 LED 数码显示管停止显示 系统停止工作 五 五 程序流程图程序流程图 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端端 子 子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0K0启动 2 X1K1停止 14 3 Y0A数码控制端子 A 4 Y1B数码控制端子 B 5 Y2C数码控制端子 C 6 Y3D数码控制端子 D 7 主机输入 COM 接电源 24V 面板 5V 接 电源 5V 电源正端 8 主机 C0 C1 C2 面板 GND 接电源 GND 电源地端 2 控制接线图 七 七 操作步骤操作步骤 1 按控制接线图连接控制回路 2 将编译无误的控制程序下载至 PLC 中 并将模式选择开关拨至 RUN 状态 3 分别拨动启动开关 K0 观察并记录 LED 数码管显示状态 4 尝试编译新的控制程序 实现不同于示例程序的控制效果 八 八 实训总结实训总结 1 尝试分析整套系统的工作过程 2 尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序 实现新的控制过程 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 15 实训三实训三 抢答器控制抢答器控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握置位复位指令的使用及编程方法 2 掌握抢答器控制系统的接线 调试 操作方法 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装 置 THPFPS 11 2实训挂箱A101 3实训导线3 号若干 4通讯编程电缆1 5计算机1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 系统初始上电后 主控人员在总控制台上点击 开始 按键后 允许各队人员开始抢答 即各队抢答按键有效 2 抢答过程中 1 4 队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键 S1 S2 S3 S4 后 该队指示灯 L1 L 2 L 3 L 4 点亮 LED 数码显示系统显示当前的队号 并且其他队的 人员继续抢答无效 3 主控人员对抢答状态确认后 点击 复位 按键 系统又继续允许各队人员开始抢答 直至又有一队抢先按下各自的抢答按键 五 五 程序流程图程序流程图 16 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端子 端子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0SD启动 2 X1SR复位 3 X2S11 队抢答 4 X3S22 队抢答 5 X4S33 队抢答 6 X5S44 队抢答 7 Y011 队抢答显示 8 Y122 队抢答显示 9 Y233 队抢答显示 10 Y344 队抢答显示 11 Y4A数码控制端子 A 12 Y5B数码控制端子 B 13 Y6C数码控制端子 C 14 Y7D数码控制端子 D 15 主机输入公共端 COM 接电源 24V 面板 V 接电源 24V 面板 电源正端 17 5V 接电源 5V 16 主机输出公共端 C0 C1 C2 C3 及面板 GND 接电源 GND 电源地端 2 控制接线图 七 七 操作步骤操作步骤 1 按控制接线图连接控制回路 2 将编译无误的控制程序下载至 PLC 中 并将模式选择开关拨至 RUN 状态 3 分别点动 开始 开关 允许 1 4 队抢答 分别点动 S1 S4 按钮 模拟四个队进行抢 答 观察并记录系统响应情况 4 尝试编译新的控制程序 实现不同于示例程序的控制效果 八 八 实训总结实训总结 尝试分析某队抢答后是如何将其他队的抢答动作进行屏蔽的 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 18 实训四实训四 音乐喷泉控制音乐喷泉控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握置位字右移指令的使用及编程方法 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装 置 THPFPS 11 2实训挂箱A101 3实训导线3 号若干 4通讯编程电缆1 5计算机1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 置位启动开关 SD 为 ON 时 LED 指示灯依次循环显示 1 2 3 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 模拟当前喷泉 水流 状态 2 置位启动开关 SD 为 OFF 时 LED 指示灯停止显示 系统停止工作 五 五 程序流程图程序流程图 19 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端端 子 子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0SD启动 2 Y01喷泉 1 模拟指示灯 3 Y12喷泉 2 模拟指示灯 4 Y23喷泉 3 模拟指示灯 5 Y34喷泉 4 模拟指示灯 6 Y45喷泉 5 模拟指示灯 7 Y56喷泉 6 模拟指示灯 8 Y67喷泉 7 模拟指示灯 9 Y78喷泉 8 模拟指示灯 10 主机输入公共端 COM 接电源 24V 电源正端 11 主机 C0 C1 C2 C3 及面板 GND 接电源 GND 电源地端 2 控制接线图 七 七 操作步骤操作步骤 1 按控制接线图连接控制回路 2 将编译无误的控制程序下载至 PLC 中 并将模式选择开关拨至 RUN 状态 3 拨动启动开关 SD 为 ON 状态 观察并记录喷泉 水流 状态 4 尝试编译新的控制程序 实现不同于示例程序的控制效果 八 八 实训总结实训总结 尝试分析整套系统的工作过程 尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序 实现新的控制过程 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 20 实训五实训五 装配流水线控制装配流水线控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握移位寄存器指令的使用及编程 2 掌握装配流水线控制系统的接线 调试 操作 二 二 实训设备实训设备 序号序号名名 称称型号与规格型号与规格数量数量备注备注 1实训装置THPFPS 11 2实训挂箱A111 3导线3 号若干 4通讯编程电缆1 5计算机 带编程软件 1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 总体控制要求 如面板图所示 系统中的操作工位 A B C 运料工位 D E F G 及 仓库操作工位 H 能对工件进行循环处理 2 闭合 启动 开关 工件经过传送工位 D 送至操作工位 A 在此工位完成加工后再由 传送工位 E 送至操作工位 B 依次传送及加工 直至工件被送至仓库操作工位 H 由该工 位完成对工件的入库操作 循环处理 3 断开 启动 开关 系统加工完最后一个工件入库后 自动停止工作 4 按 复位 键 无论此时工件位于任何工位 系统均能复位至起始状态 即工件又重 新开始从传送工位 D 处开始运送并加工 5 按 移位 键 无论此时工件位于任何工位 系统均能进入单步移位状态 即每按一 次 移位 键 工件前进一个工位 五 五 程序流程图程序流程图 21 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 端口分配及功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端端 子 子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0SD启动 SD 2 X1RS复位 RS 3 X2ME移位 ME 4 Y0A工位 A 动作 5 Y1B工位 B 动作 6 Y2C工位 C 动作 7 Y3D运料工位 D 动作 8 Y4E运料工位 E 动作 9 Y5F运料工位 F 动作 10 Y6G运料工位 G 动作 11 Y7H仓库操作工位 H 动作 12 主机输入公共端 COM 面板 V 接电源 24V 电源正端 13 主机输出端 C0 C1 C2 C3 及面板 COM 接电源 GND 电源地端 2 PLC 外部接线图 22 七 七 操作步骤操作步骤 1 检查实训设备中器材及调试程序 2 按照 I O 端口分配表或接线图完成 PLC 与实训模块之间的接线 认真检查 确保正确 无误 3 打开示例程序或用户自己编写的控制程序 用通讯编程电缆连接计算机串口与 PLC 通 讯口 打开 PLC 主机电源开关 下载程序至 PLC 中 下载完毕后将 PLC 的 RUN PROG 开关拨 至 RUN 状态 4 打开 启动 按钮后 系统进入自动运行状态 调试装配流水线控制程序并观察自动 运行模式下的工作状态 5 按 复位 键 观察系统响应情况 6 按 移位 键 系统进入单步运行状态 连续按 移位 键 调试装配流水线控制程 序并观察单步移位模式下的工作状态 八 八 实训总结实训总结 1 总结移位寄传器指令的使用方法 2 总结记录 PLC 与外部设备的接线过程及注意事项 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 23 实训六实训六 十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握置位字左移指令的使用及编程方法 2 掌握十字路口交通灯控制系统的接线 调试 操作方法 二 二 实训设备实训设备 序号序号名名 称称型号与规格型号与规格数量数量备注备注 1 可编程控制器实训装置THPFPS 11 2 实训挂箱A111 3 实训导线3 号若干 4 通讯编程电缆1 5 计算机1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 24 五 五 程序流程图程序流程图 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端子 端子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1X0SD启动 2Y0东西灯 G 3Y1东西灯 Y 4Y2东西灯 R 5Y3南北灯 G 6Y4南北灯 Y 7Y5南北灯 R 8 主机输入公共端 COM 及面板上 V 接电源 24V 电源正端 9 主机输出公共端 C0 C1 C2 C3 及面板 GND 接电源 GND 电源地端 2 控制接线图 25 七 七 操作步骤操作步骤 1 按控制接线图连接控制回路 2 将编译无误的控制程序下载至 PLC 中 并将模式选择开关拨至 RUN 状态 3 拨动启动开关 SD 为 ON 状态 观察并记录东西 南北方向主指示灯及各方向人行道指 示灯点亮状态 4 尝试编译新的控制程序 实现不同于示例程序的控制效果 八 八 实训总结实训总结 1 尝试分析整套系统的工作过程 2 尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序 实现新的控制过程 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 26 实训七实训七 水塔水位控制水塔水位控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握置位较复杂逻辑程序的编写方法 2 掌握水塔水位控制系统的接线 调试 操作方法 二 二 实训设备实训设备 序号序号名名 称称型号与规格型号与规格数量数量备注备注 1可编程控制器实训装置THPFPS 11 2实训挂箱A121 3实训导线3 号若干 4通讯编程电缆1 5计算机1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 各限位开关定义如下 S1 定义为水塔水位上部传感器 ON 液面已到水塔上限位 OFF 液面未到水塔上限位 S2 定义为水塔水位下部传感器 ON 液面已到水塔下限位 OFF 液面未到水塔下限位 S3 定义为水池水位上部传感器 ON 液面已到水池上限位 OFF 液面未到水池上限位 S4 定义为水池水位下部传感器 ON 液面已到水池下限位 OFF 液面未到水池下限位 2 当水位低于 S4 时 阀 Y 开启 系统开始向水池中注水 5S 后如果水池中的水位还未达 到 S4 则 Y 指示灯闪亮 系统报警 3 当水池中的水位高于 S3 水塔中的水位低于 S2 则电机 M 开始运转 水泵开始由水池 27 向水塔中抽水 4 当水塔中的水位高于 S1 时 电机 M 停止运转 水泵停止向水塔抽水 五 五 程序流程图程序流程图 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 I O 端口分配功能表 序号序号 PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端端 子 子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1 X0S1水塔液位上限位 2 X1S2水塔液位下限位 3 X2S3水池液位上限位 4 X3S4水池液位下限位 5 Y0M抽水电机 6 Y1Y进水阀门 7 主机输入公共端 COM 及面板 V 接电源 24V 电源正端 8 主机输出公共端 C0 C1 C2 及面板 GND 接 电源 GND 电源地端 2 控制接线图 28 七 七 操作步骤操作步骤 1 按控制接线图连接控制回路 2 将编译无误的控制程序下载至 PLC 中 并将模式选择开关拨至 RUN 状态 3 将各限位开关拨至以下状态 S1 0 S2 0 S3 0 S4 0 观察阀门 Y 状态 5S 后如果 S4 仍然未拨至 ON 状态 则 Y 状态如何 4 将 S4 拨至 ON 观察抽水电机 M 状态 继而将 S1 拨至 ON 观察抽水电机 M 状态 5 尝试编译新的控制程序 实现不同于示例程序的控制效果 八 八 实训总结实训总结 1 尝试分析整套系统的工作过程 2 尝试用其他不同于示例程序所用的指令编译新程序 实现新的控制过程 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 29 实训八实训八 天塔之光控制天塔之光控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握移位指令的使用及编程 2 掌握天塔之光控制系统的接线 调试 操作 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1实训装置THPFPS 11 2实训挂箱A121 3导线3 号若干 4通讯编程电缆1 5计算机 带编程软件 1自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 依据实际生活中对天塔之光的运行控制要求 运用可编程控制器的强大功能 实现模拟 控制 2 闭合 启动 开关 指示灯按以下规律循环显示 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L1 L2 L1 L3 L1 L4 L1 L8 L 1 L7 L1 L6 L1 L5 L1 L2 L3 L4 L1 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 30 L7 L8 L1 3 关闭 启动 开关 天塔之光控制系统停止运行 五 五 程序流程图程序流程图 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 端口分配及功能表 序号序号PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端子 端子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1X0SD启动 SD 2Y0L1指示灯 L1 3Y1L2指示灯 L2 4Y2L3指示灯 L3 5Y3L4指示灯 L4 6Y4L5指示灯 L5 7Y5L6指示灯 L6 8Y6L7指示灯 L7 9Y7L8指示灯 L8 10主机输入公共端 COM 及面板 V 接电源 24V电源正端 11 主机输出公共端 C0 C1 C2 C3 及面板 COM 接电源 GND 电源地端 2 PLC 外部接线图 31 七 七 操作步骤操作步骤 1 检查实训设备中器材及调试程序 2 按照 I O 端口分配表或接线图完成 PLC 与实训模块之间的接线 认真检查 确保正确无 误 3 打开示例程序或用户自己编写的控制程序 用通讯编程电缆连接计算机串口与 PLC 通讯 口 打开 PLC 主机电源开关 下载程序至 PLC 中 下载完毕后将 PLC 的 RUN PROG 开关拨至 RUN 状态 4 打开 启动 开关 系统进入自动运行状态 调试天塔之光控制程序并观察工作状态 5 关闭 启动 开关 系统停止运行 八 八 实训总结实训总结 1 总结移位指令的使用方法 2 总结记录 PLC 与外部设备的接线过程及注意事项 九 九 示例程序 参见配套光盘 示例程序 参见配套光盘 32 实训九实训九 多种液体混合装置控制多种液体混合装置控制 一 一 实训目的实训目的 1 掌握正 负跳变指令的使用及编程 2 掌握多种液体混合装置控制系统的接线 调试 操作 二 二 实训设备实训设备 序号名 称型号与规格数量备注 1 实训装置 THPFPS 11 2 实训挂箱 A141 3 导线3 号若干 4 通讯编程电缆 1 5 计算机 带编程软件 1 自备 三 三 面板图面板图 四 四 控制要求控制要求 1 总体控制要求 如面板图所示 本装置为三种液体混合模拟装置 由液面传感器 SL1 SL2 SL3 液体 A B C 阀门与混合液阀门由电磁阀 YV1 YV2 YV3 YV4 搅匀电机 M 加热器 H 温度传感器 T 组成 实现三种液体的混合 搅匀 加热等功能 2 打开 启动 开关 装置投入运行时 首先液体 A B C 阀门关闭 混合液阀门打开10 秒将容器放空后关闭 然后液体 A 阀门打开 液体A 流入容器 当液面到达SL3 时 SL3 接通 关闭液体A 阀门 打开液体B 阀门 液面到达SL2 时 关闭液体B 阀门 打开液体 C 阀门 液 33 面到达 SL1 时 关闭液体C 阀门 3 搅匀电机开始搅匀 加热器开始加热 当混合液体在6 秒内达到设定温度 加热器停止 加热 搅匀电机工作6 秒后停止搅动 当混合液体加热6 秒后还没有达到设定温度 加热器继 续加热 当混合液达到设定的温度时 加热器停止加热 搅匀电机停止工作 4 搅匀结束以后 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2 秒后 容器放空 混合液阀门关闭 开始下一周期 5 关闭 启动 开关 在当前的混合液处理完毕后 停止操作 五 五 程序流程图程序流程图 六 六 端口分配及接线图端口分配及接线图 1 端口分配及功能表 序号序号PLCPLC 地址 地址 PLCPLC 端子 端子 电气符号电气符号 面板端子 面板端子 功能说明功能说明 1X0SD启动 SD 2X1SL1液位传感器 SL1 3X2SL2液位传感器 SL2 4X3SL3液位传感器 SL3 5X4T温度传感器 T 6Y0YV1进液阀门 A 7Y1YV2进液阀门 B 8Y2YV3进液阀门 C