PLC实训指导书

实训课题 1 GX Developer 软件介绍以及使用说明 一 实训目的 1 熟悉 PLC 编程 仿真软件 GX Developer GX Simulator 以及触摸屏设计软件的安装 2 掌握 PLC 编程软件的使用以及相关基本操作 3 掌握 PLC 与计算机的实物硬件接线以及调试 二 实训器材 1 计算机 1 台 已安装 GX GT 编程 仿真软件 2 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32M 3 通讯电缆 1 根以及导线若干 三 实训指导 1 软件安装简介 1 软件安装次序 先安装 编程软件 GX Developer 再安装 PLC 仿真软件 GX simulator7 最后安装 GOT 界面设计软件 GT Designer3 以及仿真软件 GT Simulator3 2 GX Developer 安装说明 解压 编程软件 先安装三菱软件通用环境 进入 PLC 编程软件 中文 版本 8 86Q rar SW8D5C GPPW C EnvMEL 目录下 双击 setup exe PLC 编程软件 中文 版本 8 86Q rar SW8D5C GPPW C 目录下 双击 setup exe 输入软件序列号 117 610 开始 程序 MELSOFT 应用程序中生成对应文件 3 GX simulator7 安装说明 解压 PLC 仿真软件 GX simulator7 在 GXSimulator7 cn zip GX Simulator 7cn 目录下 双击 setup exe 进行安装 输入软件序列号 117 610 GX simulator7 不会生成相应文件 而是以插件的形式安装于 GX Developer 中 表现为 GX Developer 菜单栏工具菜单项下逻辑图测试启动 L 功能可用 d GOT 界面设计软件 GT Designer3 以及仿真软件 GT Simulator3 安装 解压 GTD3 zip 文件 在 GTD3 zip DISK1 GTD3 目录下 双击 setup exe 进行安装 输入软件序列号 423 444 开始 程序 MELSOFT 应用程序中生成对应文件 说明 所有软件最好按默认路径安装 所有需要打钩的地方最好缺省 不要打钩 2 GX 编程软件的基本使用 GX Developer 是在 Windows 系统的环境下使用的集成编程工具 在设计 调试和维护 的所有领域都能极大地提高工作效率 适用于三菱全系列的 PLC 编程 允许以梯形图 列 表 SFC 顺序功能图 和 ST 结构化文本 等语言进行顺控编程 网络参数的设定和网络 状态监视变得简单明了 除此之外 可在线监控顺控程序 改变程序和数据以及强制 I O 的 ON OFF 等 GX Simulator 是内嵌在 GX Developer 中 可以实现离线编程 模拟测试和仿真 仿真 的整个过程与 PLC 的在线连接完全一致 通过强制 ON OFF 位软元件或给字软元件赋值来实 现真实动作情况 1 GX Developer 的启动 点击 Windows 的 开始 MELSOFT 应用 GX Developer 为了使用方便 可以右击此应用程序 发送到桌面快捷方式 在桌面创建快捷方式 2 新工程的创建 选择工具栏按钮 或执行 工程 菜单下的 创建新工程 命令 可创建一个新工程 点击 PLC 系列的下拉按钮 选择 FXCPU 点击 PLC 类型按钮 选择 FX3U 与实际选用相同 点击 确认 按钮 显示新工程画面 可进行 PLC 程序编辑 3 GX Developer 的画面构成 菜单栏 工具栏 将使用频度较高的命令配置为快捷按钮 对比在菜单栏中进行选择 可以直接执行相 应功能 工具栏的内容是可以移动和装卸的 所以 显示项目和配置因不同环境而异 工程数据一览表 工程数据以 树形 显示 所谓 工程 是指程序 软元件注释 参数 软元件内存 的一种集合体 在 GX Developer 中把一连串数据的集合体称之为 工程 被当作 Windows 的文件包进行保存 要使用 GX Developer 进行 2 个或 2 个以上的工程编辑时 可 以启动多个 GX Developer 4 梯形图编辑 以下面这个例子来介绍如何输入程序 这是一个电机正反转电路控制梯形图 当 X0 按 下时 线圈 Y0 接通 电机正转 X1 按下无效 X2 按下 Y0 断开 当 X1 先按下时 线圈 Y1 接通 电机反转 X0 按下无效 X2 按下 Y1 断开 带电机正反转运行时间显示 使用功能键或工具按钮编辑梯形图 3 位 X000 和 Y000 表达输入继电器 X 和输出继电器 Y 的编号 在 GX Developer 的画面上进行输入时 可以直接输入 X0 Y0 后面的 2 个 0 可省略不输入 功能键和梯形图符号关系显示在工具栏的按钮上 编辑梯形图时 必须先设置在 写入模式 从工具栏中选择 从 编辑 菜单选择 写入模式 梯形图转换操作 将尚未经过编译的梯形图 灰色显示部分 进行转换操作 按 F4 键 或选择工具 栏中的快捷按钮 或者点击菜单栏上变换 变换 灰色显示消失 梯形图编译成功 发生出错时光标会移动到梯形图编辑有问题的部分 上 进行梯形图修正 3 PLC 程序的写入 将编辑好的 PLC 程序写入 FX PLC 中 1 计算机与 PLC 的连接 存在 3 种连接方式 PLC 侧采用 RS 422 计算机侧采用 RS 232 中间采用 RS 232 RS 422 转换器 PLC 侧采用 RS 422 计算机侧采用 USB 应该对 FX USB AW 的驱动分配给计算机的 COM 端口进行确认 GOT 的透明传输功能 PLC 侧采用 RS 422 计算机侧采用 USB 中间采用 GOT 间接相 连 2 GX Developer 的传输设置 为了 GX Developer 与 PLC 通信而进行的设置 设置个人计算机侧的通信端口 a 如果计算机侧的连接器是 RS 232C 的连接器 或者计算机侧的连接器是使用 FX USB AW 的连接器 则选择 RS 232C b 如果使用 GOT 的透明传输功能 则选择 USB GOT 透明 c 如果计算机侧的连接器是 RS 232C 的连接器 通常选择 COM1 使用 FX USB AW 则 由驱动指定分配端口 设置好后 最后点击 确认 点击 通信测试 按钮 确认与 PLC 的通信 确认后 点击 确认 按钮 确认设定内容 3 程序的写入 点击 PLC 写入快捷按钮 或者点击菜单栏 在线 PLC 写入 点击 参数 程序 点击 执行 之后显示写入进程的对话框 写入结束后 点击 确认 按钮 4 添加注释和声明 1 创建软元件注释 可以通过列表输入或梯形图输入创建软元件注释 点击注释编辑图标 或者选择 编辑 文档生成 注释编辑 双击所需注释的软元件 弹出注释输入对话框 输入相应注释 双击工程列表软元件注释 COMMENT 填入对应注释内容 退出注释编辑模式 可以选择 编辑 文档生成 注释编辑 菜单 将菜单选 项中所显示的 符号去掉 或者再次点击注释编辑图标 梯形图中要求不显示注释 可以去掉 显示 菜单下 注释显示 符号 2 创建声明 对于声明而言 可以对各个梯形图块添加注释 使得整个程序易于理解 在菜单中选择 编辑 文档生成 声明编辑 或者鼠标点击声明编辑按钮 将光标移至要创建声明的行的位置 双击鼠标或按回车键 显示声明输入对话框 选择外围声明 输入声明后点击确认按钮 外围声明文字前 会出现 号 之后要进行变换 F4 若要退出声明编辑模式 可以再次选择 编辑 文档生成 声明编辑 将前面显示的 符号去掉 或者鼠标再次点击声明编辑按钮 删除梯形图中的声明 将光标移至要删除的声明上 按键盘的 Delete 删除后进行 变换 5 在线监控与仿真 GX 编程软件提供了在线监控和仿真的功能 通过在线监控可以显示各编程元件的当前 运行状态 通过仿真功能可以进行 PLC 程序的离线调试 实现无 PLC 情况下的 PLC 程序模 拟运行 并进行程序的在线监控和时序图显示 1 梯形图的监视 打开已编写完成的 PLC 程序 选择 工具 菜单中的 逻辑图测试起动 功能选项 或者点击快捷按钮 启动 PLC 模拟运行 几秒后自动显示模拟运行页面 监控 PLC 编程元件状态 在工具栏选择 或者在菜单栏选择在线 监视 监视模式 梯形图监视窗口中显示出梯形图的 ON OFF 状态和字软元件 定时器 计数器 数据 寄存器 的当前值 所有接通的触点和线圈都用蓝色标示 结束梯形图监视时 可在窗口上右击鼠标 选择 停止监视 为了进行程序的修改和写入 在工具栏中选择写入模式 或者在菜单栏中选择 编辑 写入模式 2 软元件测试 可以通过 在线 调试 软元件测试 或点击软元件测试快捷按钮来 强制一些输入条件 ON 或者 OFF 或者设置寄存器的数值 监控程序的运行状态 所 有接通的触点和线圈都用蓝色标示 强制 ON 使软元件变为 ON 强制 OFF 使软元件变为 OFF 强制 ON OFF 取反 每按一次交替进行软元件的 ON OFF 注 3 软元件登陆监视 设置为梯形图监视状态 在菜单栏选择 在线 监视 软元件登陆 或者在梯形图窗口右击鼠标 选择 软元件登陆 点击 软元件登陆监视窗口 中的 软元件登陆 将软元件编号输入到软元件登陆窗口中 点击 登陆 软元件被登陆到监视窗口中 点击 监视开始 就会根据软元件的动作显示软元件值的内容和触点 以及线圈的 ON OFF 状态 4 软元件批量登陆监视 指定起始软元件编号 批量监视从起始号到连续的软元件 在安装有特殊功能模块的 系统中 按照模块地址 也可以实现缓存的批量监视 设置为梯形图监视状态 在菜单栏选择 在线 监视 软元件批量 或者在梯形图窗口右击鼠标 选 择 软元件批量 将要监视的软元件的起始编号输入到 软元件批量监视 的窗口中 按 Enter 键 或点击 监视开始 5 退出 PLC 仿真运行 在对程序仿真测试时 通常需要对程序进行修改 这时要退出 PLC 仿真运行 重新对 程序进行编辑修改 退出方法 先点击 仿真窗口 中的 STOP 然后点击 工具 中 的 逻辑图测试启动结束 点击 确定 即可退出仿真运行 但此时的光标还是蓝块 程 序处于监控状态 不能对程序进行编辑 所以需要点击快捷图标 写入 光标变成 方框 即可对程序编辑 四 实训练习及思考 1 输入 电机正反转程序 实物接线 用指示灯模拟电机运行状态 观察在不同的输入 条件下 指示灯的变化情况 X0 X1 X2 分别在 ON 或 OFF 状态下 2 无需连接 PLC 采用模拟仿真 设置不同输入条件时 调试程序 观察输出变化 3 练习使用 PLC 常用工具栏命令 新建 打开 保存 复制 粘贴 注释编辑 声明编辑 软元件 查找 指令查找 软元件测试 监视模式等 4 回顾利用 GX 编程软件进行 PLC 编程 下载 调试的过程 5 GX 编程软件无法与 PLC 通信可能是什么原因 实训课题实训课题 2 电动机的电动机的 PLC 控制控制 一 实训目的 1 掌握 PLC 的基本逻辑指令 2 掌握 PLC 编程的基本方法和技巧 3 掌握编程软件的基本操作 4 掌握电动机 PLC 控制的外部接线以及操作 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 电动机 1 台 4 实训控制台 1 台 5 数据线 1 根 导线若干 三 控制要求 1 电动机 Y 降压启动 1 按下正转按钮 SB1 电动机以 Y 方式正向启动 Y 形连接运行 3S 后转换为 形 运行 按下停止按钮 SB3 电动机停止运行 2 按下反转按钮 SB2 电动机以 Y 方式反向启动 Y 形连接运行 3S 后转换为 形 运行 按下停止按钮 SB3 电动机停止运行 3 采用过载保护不占用输入点的方式 2 3 台电机顺序启停 具有手动 自动控制功能的 3 台电动机 M1 M3 的启停状态 自动控制方式 按下启动 按钮 M1 M3 每隔 5S 依次启动 按下停止按钮 M3 M1 每隔 5S 依次停止 正序启动 逆 序停止 在手动模式下 3 台电动机分别设有启停按钮 四 控制分析 1 电动机 Y 降压启动 I O 分配 根据控制要求 输入 X0 正向启动按钮 SB1 X1 反向启动按钮 SB2 X2 停止按钮 SB3 输出 Y0 控制电动机正转 KM1 Y1 控制电动机反转 KM2 Y2 控制电动机 Y 型启动 Y3 控 制电动机 形运行 2 3 台电机顺序启停 I O 分配 根据控制要求 输入 X0 自动 手动方式转换开关 SA X1 自动启动按钮 SB1 X2 自动停止按钮 SB2 X3 电 机 1 手动启动按钮 X4 电机 1 手动停止按钮 X5 电机 2 手动启动按钮 X6 电机 2 手 动停止按钮 X7 电机 3 手动启动按钮 X10 电机 3 手动停止按钮 输出 Y0 控制电机 1 运行 KM1 Y1 控制电机 2 运行 KM2 Y2 控制电机 3 运行 KM3 五 系统接线 a Y 降压启动 PLC 接线图 b 3 台电机顺序启停 PLC 接线图 六 系统调试 1 输入 PLC 程序 2 设计 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 3 实训台实物接线 检查接线图 用指示灯模拟电机运行 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 七 实训总结及思考 1 画出相关电机控制电气原理图 并说明继电器控制电路与 PLC 控制电路的异同 2 梯形图中添加相关注释及声明 试用其他编程方法设计程序 实训课题 3 彩灯的 PLC 控制 一 实训目的 5 掌握 PLC 的基本逻辑指令 6 掌握 PLC 编程的基本方法和技巧 7 掌握编程软件的基本操作 8 掌握 PLC 控制的外部接线以及操作 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 控制要求 1 报警闪烁灯设计 1 当系统发生故障时 能及时报警 即警灯闪烁 警铃响 2 当操作人员发现故障 按响应开关以示响应 这时警灯变为常亮 警铃停响 3 当故障排除时 报警信号信号消失 警灯灭 4 按下检查开关 警灯亮 否则指示灯坏 应进行更换 2 流水灯设计 共有 3 种模式 1 按下启动按钮 SB2 8 盏信号灯 L7 L0 常亮 2 按下向左按钮 SB3 8 盏信号灯 L7 L0 由右向左进行轮流点亮 即 L0 亮 0 5S 后灭 接着 L1 亮 0 5S 后灭 然后接着 L2 亮 0 5S 后灭 L7 亮 0 5S 后灭 再 L0 亮 0 5S 后灭 接着 L1 亮 0 5S 后灭 如此循环 3 按下向右按钮 SB4 更改方向 8 盏信号灯 L7 L0 由左向右进行轮流点亮 即 L7 亮 0 5S 后灭 接着 L6 亮 0 5S 后灭 然后接着 L5 亮 0 5S 后灭 L0 亮 0 5S 后灭 再 L7 亮 0 5S 后灭 接着 L6 亮 0 5S 后灭 如此循环 4 按下停止按钮 SB1 灯全部熄灭 四 控制分析 1 报警闪烁灯 根据控制要求画出系统时序图 I O 分配 输入 X0 报警信号 SA X1 报警响应按钮 SB1 X2 信号灯检查按钮 SB2 输出 Y0 警灯 HL Y1 警铃控制 KA 2 流水灯 I O 分配 输入 X0 停止按钮 SB1 X1 启动按钮 SB2 X2 向左按钮 SB3 X3 向右按钮 SB4 输出 Y7 灯 L7 Y6 灯 L6 Y5 灯 L5 Y4 灯 L4 Y3 灯 L3 Y2 灯 L2 Y1 灯 L1 Y0 灯 L0 三 系统接线图 a PLC 控制报警闪烁灯 I O 接线图 b PLC 控制流水灯 I O 接线图 六 系统调试 1 输入 PLC 程序 2 设计 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 3 实训台实物接线 检查接线图 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 七 实训总结及思考 1 在报警闪烁灯控制中 报警灯的闪烁如何实现 2 在 PLC 控制流水灯中 彩灯循环接通的实现 几种模式如何切换 3 流水灯实验中 可以采用功能指令 MOV ROR ROL 指令实现 试实现之 实训课题 4 功能指令的应用一 一 实验目的 1 掌握常用程序流向控制功能指令的使用 2 熟练应用条件跳转 CJ 子程序调用和返回 CALL SRET 3 掌握功能指令编程的基本思路和方法 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 1 电动机的手动 自动切换控制 控制要求如下 手动时 按电动机起动按钮 电动机运行 按电机停止按钮 电动机停止 自动时 按电动机起动按钮 电动机连续运行 1min 后 自动停机 按停止按钮 电动机 立即停机 2 水库水位自动控制系统设计 控制要求如下 1 水库水位上升超过上限值时 水位异常警报灯报警 并进行泄水动作 2 水库水位下降低于下限值时 水位异常警报灯报警 并进行灌水动作 3 若泄水动作执行 10 分钟后 水位上限传感器仍有信号 则机械故障报警灯报警 4 若灌水动作执行 5 分钟后 水位下限传感器没有信号 则机械故障报警灯报警 5 水位处于正常水位时 所有报警灯熄灭和泄水及灌水阀门自动被复位 四 控制分析 1 电动机的手动 自动切换控制 控制要求 I O 分配 X0 手动 自动切换开关 SB1 X1 启动按钮 SB2 X2 停止按钮 X3 热继电器过载 保护 FR Y0 电机运转 2 水库水位自动控制系统设计 I O 分配 X0 水位上限传感器 X1 水位下限传感器 Y10 水位异常报警灯 Y11 机械故障报警灯 Y0 电机反转泄水 Y1 电机正转灌 水 四 系统示意图 水库水位控制示意图 五 系统调试 1 输入 PLC 程序 2 设计 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 3 实训台实物接线 检查接线图 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 七 实训总结及思考 1 比较 CJ 指令和 CALL 指令 说明两者在改变程序执行顺序上的不同点 2 说明 CJ 指令为什么能够解决双线圈问题 实训课题 5 功能指令的应用二 一 实验目的 1 掌握常用功能指令的使用 2 熟练使用 Kn 首元件编号 方式组合成字元件 MOV CMP ALT INC 触点 比较指令的使用 3 能运用功能指令编制较复杂程序 实现较复杂的控制要求 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 1 交通灯控制系统设计 用功能指令设计一个交通灯控制系统 控制要求如下 1 自动运行 自动运行时 按一下起动按钮 信号系统按图所示要求开始工作 绿 灯闪烁周期为 1S 按一下停止按钮 所有信号灯都熄灭 2 手动运行 手动运行时 两个方向的黄灯同时闪烁 周期为 1S 2 数码管循环点亮 用功能指令设计一个数码管循环点亮的控制系统 控制要求如下 a 手动时 每按一次按钮数码管显示数值加 1 由 0 9 依次点亮 并实现循环 b 自动时 每隔一秒数码管显示数值加 1 由 0 9 依次点亮 并实现循环 四 控制分析 1 交通灯控制系统设计 I O 分配 X0 起动 停止按钮 SB1 X1 手动开关 带自锁 SA Y0 东西向绿灯 Y1 东西向黄灯 Y2 东西向红灯 Y3 南北向绿灯 Y4 南北向黄灯 Y5 南北向红灯 2 数码管循环点亮 I O 分配 X0 启动按钮 SB1 X1 手动 自动开关 带自锁 SA Y0 Y6 数码管 a b c d e f g 由于实验台上没有 7 段数码管 实验中采用彩灯模拟 功能指令 SEGD 实现七段译码功能 源操作数 S K H KnX KnY KnM KnS T C D V Z 目的操作数 D KnY KnM KnS T C D V Z 七段码译码表 本实验中可以使用 SEGD 指令 或是直接将译码表中的二进制代码送至输出 Y7 Y0 在触摸屏上利用指示灯构成七段数码管形状 模拟仿真 仿真软件无法对 SEGD 指令仿真 六 系统接线 a 交通灯 PLC 接线图 b 数码管循环点亮 PLC 接线图 七 系统调试 1 输入 PLC 程序 2 设计 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 3 实训台实物接线 检查接线图 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 七 实训总结及思考 1 交通灯时间控制可以采用定时器循环接通 也可采用触点比较指令 2 指出数码管循环点亮 PLC 程序中的不足 以及如何改进 3 设计一个显示顺序从 9 0 的控制系统 实训课题 6 功能指令的应用三 一 实验目的 1 掌握常用 ADD MUL DIV FLT BIN DEDIV DEMUL DINT DEBCD 功 能指令的使用 2 掌握功能指令编程的基本思路和方法 3 能运用功能指令编制较复杂的控制程序 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 1 用 PLC 完成以下算式中加 乘 除的运算 Y 36X 30 2 X Y 均为整数 2 用 PLC 完成浮点数运算 四 控制分析 1 进行四则运算是计算机的基本功能 可编程控制器当然也应该具备四则运算的能力 输入 X 可用触摸屏数值输入寄存器 D0 送入十进制数值 或是采用 PLC 输入端 K2X0 表示 送入二进制数 运算结果输送到寄存器 D10 在触摸屏上以十进制数值 显示 或是输送到输出口 K2Y0 X20 为启 停开关 I O 点分配 输入 X X7 X0 输入二进制数 D0 输入十进制数 X20 启停开关 输出 Y Y7 Y0 输出二进制数 D10 输出十进制数 2 输入十进制数值至 D0 寄存器中 X017 X010 输入 2 位 8421BCD 码 运算结果取整 转换为 8421BCD 码输出 I O 点分配 输入 D0 输入十进制数整数 X017 X010 输入 2 位 8421BCD 码 D11 D10 存放二 进 制浮点数运算结果 输出 Y027 Y010 4 位 8421BCD 码输出 五 系统接线 浮点数运算 GOT 画面 六 系统调试 1 输入 PLC 程序 2 设计 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 七 实训总结及思考 1 掌握四则运算相关指令的应用 2 掌握 FLT BIN DEBCD DEMUL DINT 指令的应用 实训课题 7 功能指令的应用四 一 实验目的 1 将所学功能指令综合应用 2 能运用基本 功能指令编制较复杂的控制程序 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 根据控制要求 对简易自动售货机进行 PLC 编程 1 投入 1 元 5 元 10 元货币 相应 X0 X1 X2 按钮导通 按下 X3 雪碧 和 X4 可乐 按钮分别代表购买 雪碧 和 可乐 Y2 雪碧出口 出雪碧 Y3 可乐出口 出可乐 购买后显示当前余额 按下 X5 退币按钮 退币口 Y4 退币 2 该售货机可以出卖雪碧和可乐两种饮料 价格分别为 3 元 瓶和 4 元 瓶 当投入 的货币大于等于其售价时 对应的雪碧指示灯 Y0 可乐指示灯 Y1 点亮 表示可 以购买 3 当可以购买时 按下相应的 雪碧 X3 或 可乐 X4 按钮 与之对应的指示 灯闪烁 表示已经购买了可乐或雪碧 同时出货口延时 3s 吐出可乐或雪碧 4 在购买了可乐或雪碧后 余额指示显示当前的余额 若余额还可以购买饮料 按 下 可乐 或 雪碧 选择按钮可以继续购买 若不想再购买 按下 退币按钮 后 退币口退币 四 控制分析 输入 自自动动售售货货机机 可可乐乐 4元元 瓶瓶 1元元5元元10元元 退退币币口口 出出货货口口 名名称称 单单价价 雪雪碧碧 3元元 瓶瓶 X0 1 元投币 X1 5 元投币 X2 10 元投币 X3 雪碧选择 X4 可乐选择 X5 退币按钮 输出 Y0 雪碧指示灯 Y1 可乐指示灯 Y2 雪碧出口 Y3 可乐出口 Y4 退币口 五 系统调试 1 编制 PLC 程序 2 设计自动售货机 GOT 画面 模拟调试 观察是否按控制要求运行 六 分析编写 PLC 程序以及 GOT 界面设计过程中遇到的问题 以及如何解决 实训课题 8 单流程结构 SFC 的应用 一 实验目的 1 掌握 GX Developer 编制基本 SFC 程序 掌握基本步进梯形图的编程方法 2 掌握单流程程序的编写 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 1 小车往返 1 按下启动按钮 PB 后 小车前进 遇限位开关 LS1 动作后 立即后退 LS1 通常为 OFF 只在到达前进限位处为 ON 其它限位开关也相同 小车后退 遇限位开关 LS2 动作后停止 5S 后再次前进 到限位开关 LS3 动作 时 立即后退 3 此后 限位开关 LS2 动作时 驱动小车电机停止 4 一连串的动作结束后 再次启动 则重复执行上述的动作 2 设计一个用 PLC 控制的将工件从 A 点移到 B 点的机械手的自动控制系统 其控制要 求如下 在原点位置按起动按钮时 机械手按图连续工作一个周期 一个周期的工作过程如下 原点 下降 夹紧 T 上升 右移 下降 放松 T 上升 左移到原点 T 延时 2S 机械手动作示意图 四 控制分析 1 小车往返 2 机械手的 PLC 控制 I O 分配 输入 X0 自动起动按钮 X1 上限位 X2 下限位 X3 左限位 X4 右限位 输出 Y0 加紧 放松 Y1 上升 Y2 下降 Y3 左移 Y4 右移 Y5 原点 指示 五 系统调试 1 分别采用 SFC 以及步进梯形图方式输入程序 2 实训台实物接线 检查接线图 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 六 实训总结及思考 1 体会采用顺序控制设计法编写 PLC 程序的思想 2 掌握采用 SFC 以及步进梯形图编写 PLC 程序的方法 实训课题 9 选择结构 SFC 的应用 一 实验目的 1 掌握 GX Developer 编制基本 SFC 程序 掌握基本步进梯形图的编程方法 2 掌握选择结构流程 SFC 的编写 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 1 简易洗车控制系统 选择结构流程 控制要求 简易洗车控制系统分为自动模式及手动模式 自动模式 1 若方式选择开关 SA 置于 OFF 状态 当按下启动按钮 SB1 后 则按下列程序动作 执行泡沫清洗 按 SB3 则执行清水冲洗 按 SB4 则执行风干 按 SB5 则结束洗车 手动模式 2 若方式选择开关 SA 置于 ON 状态 当按下启动按钮 SB1 后 则自动按洗车流程 执行 其中泡沫清洗 10S 清水冲洗 20S 风干 5S 结束后回到待洗状态 3 任何时候按下 SB2 则所有输出复位 停止洗车 2 大小球分类传输控制系统 控制要求 主要功能是将待分拣处存放的两种尺寸不一的球类进行分类 传送 要求将小球整理至小 球容器内 大球整理至大球容器内 1 系统初始状态为 电磁铁 YA 失电 系统处于左限位 上限位状态 SQ1 SQ4 压 合 只有系统处于初始状态时 系统才能启动 若不在初始位置 手动调整 2 电磁铁下降吸球的过程约为 2S 通过 SQ5 能否压合来判断球的大小 吸取大球时 SQ5 不动作 吸取小球时 SQ5 动作 规定电磁铁吸牢和释放球的时间均为 1S 3 按下启动按钮 系统完成如下图所示的工作流程 完成一次动作后系统返回初始状 态停止 等待下次启动 a 大小球分类传输控制系统示意图 b 系统工作流程图 四 控制分析 1 简易洗车控制系统 I O 分配表 输入 X0 启动按钮 SB1 X1 自动 手动方式选择开关 SA X2 停止按钮 SB2 X3 清水冲洗 按钮 SB3 X4 风干按钮 SB4 X5 结束按钮 SB5 输出 Y0 泡沫清洗驱动 KM1 Y1 KM2 清水清洗驱动 Y2 风干机驱动 KM3 设计顺序功能图 依照说明控制系统分为两种功能 分别为手动和自动 手动 自动只能选择其一 因此采用选择分支来完成 每种功能有 3 种状态顺序执行 2 大小球分类传输控制系统 本系统在判断大 小球之后 进行选择操作 将大球放至大球容器 小球放至小球容器 因此选用选择分支流程 SFC 完成编程 I O 分配表 输入 X0 启动按钮 SB1 X1 左限位开关 SQ1 X2 上限位开关 SQ4 X3 下限位开关 SQ5 X4 小球容器限位开关 SQ2 X5 大球容器限位开关 SQ3 输出 Y0 电磁铁控制 KA Y1 分捡杆下降控制 KM1 Y2 分捡杆上升控制 KM2 Y3 分捡杆右移控制 KM3 Y4 分捡杆左移控制 KM4 大小球分类传输系统 PLC 电气原理图 五 系统调试 1 编写 SFC 并根据 SFC 转换为步进梯形图 2 模拟仿真或实物接线 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 六 实训总结及思考 1 应用步进指令 编写步进梯形图 2 阅读步进梯形图 掌握对分支状态和合并状态的处理 实训课题 10 并行结构 SFC 的应用 一 实验目的 1 掌握 GX Developer 编制基本 SFC 程序 掌握步进梯形图的编程方法 2 掌握并行结构流程 SFC 的编写 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 计算机 1 台 已安装 GX 软件 3 实训控制台 1 台 4 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 双面镗孔专用镗床 并行结构流程 控制要求 工件装入夹具后 左 右两个动力滑台同时运动加工 同时进入快进工步 刀具电动 机启动工作 以后两个动力滑台的工作独立进行 直到两侧都加工完 都退回到原位 松开工件 加工结束 2 交通灯控制系统设计 用 SFC 设计一个交通灯控制系统 控制要求如下 3 自动运行 自动运行时 按一下起动按钮 信号系统按图所示要求开始工作 绿 灯闪烁周期为 1S 按一下停止按钮 所有信号灯都熄灭 4 手动运行 手动运行时 两个方向的黄灯同时闪烁 周期为 1S 交通灯时序图 四 控制分析 双面镗孔专用镗床 I O 分配 输入 X0 启动按钮 X1 已夹紧 X2 左侧快进结束 X3 左侧工进结束 X4 左侧起点 X5 右侧快进结束 X6 右侧工进结束 X7 右侧起点 X10 已松 开 输出 Y0 夹紧 Y1 左侧快进 Y2 左侧工进 Y3 左侧快退 Y4 右侧快进 Y5 右侧工进 Y6 右侧快退 Y7 松开 设计顺序功能图 由于左右两个滑台工作独立进行 可以采用并行结构流程设计 2 交通灯控制系统设计 I O 分配 X0 自动起动按钮 SB1 X1 手动开关 带自锁 SA X2 停止按钮 SB2 Y0 东西向绿灯 Y1 东西向黄灯 Y2 东西向红灯 Y3 南北向绿灯 Y4 南北向黄灯 Y5 南北向红灯 交通灯 PLC 接线图 五 系统调试 1 编写 SFC 并根据 SFC 转换为步进梯形图 2 模拟仿真或实物接线 观察是否按控制要求运行 否则修改程序 六 实训总结及思考 1 应用步进指令 编写步进梯形图 2 阅读步进梯形图 掌握对分支状态和合并状态的处理 实训课题 11 FX2N 5A 模块的使用 一 实训目的 1 掌握 FX2N 5A 模拟量特殊功能模块的使用 2 理解 PLC 与 FX2N 5A 模块的数据交换原理 通过 PLC 的 FROM TO 指令进行 A D D A 转换并编程实现 二 实训器材 1 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 2 FX2N 5A 模拟量输入输出模块 3 计算机 1 台 已安装 GX 软件 4 直流电机 1 台 5 SBWZ 型温度传感器 6 数据线 1 根 导线若干 三 FX2N 5A 模拟量特殊功能模块简介 FX2N 5A 模拟量特殊功能模块有 4 路输入通道和 1 路输出通道 输入通道接收模拟量信号并将其转换成相应的数字值 输出通道获取一个数字值并 且输出一个相应的模拟量信号 1 模拟量信号的输入可以选择电压输入或是电流输入 模拟量信号的输出可以选 择电压或是电流输出 2 使用 PLC 提供的 FROM TO 指令实现 FX2N 5A 的缓冲存储器 BFM 与 PLC 之间的数据交换 3 工作电源 24VDC 四 FX2N 5A 输入输出接线 1 FX2N 5A 模块的端子排布 2 模拟量输入时的接线 3 模拟量输出时的接线 五 PLC 与 FX2N 5A 模块数据交换的工作原理 FX2N 5A 模块中内置了若干缓冲存储器 BFM 单元 用来与 PLC 基本单元 进行信息交互 根据不同编号的 BFM 代表不同的作用 与 PLC 的软元件进行 信息的读写 PLC 通过 FROM TO 指令对 FX2N 5A 模块中的 BFM 进行读写操作 1 FROM 指令将 FX2N 5A 模块 BFM 中的内容读到 PLC 软元件中 2 TO 指令将 PLC 软元件单元中内容写到 FX2N 5A 模块 BFM 中 BFM 分配 FX2N 5A 模块共有 250 个 BFM 单元 每个 BFM 单元由 1 个字 16 位构 成 编号 BFM 0 BFM 249 每个 BFM 号对应某一具体功能 仅摘录本次实验所需 BFM 其余不使用的可参考 FX2N 5A 模块用户手册 1 BFM 0 指定输入方式 读 写 BFM 0 对 CH1 到 CH4 的输入方式进行指定 BFM 是由一个 4 位 数 的十六进制代码组成的 每一个数分配到每个输入通道 每位数的 范围是 0 F 的十六进制数值 最高位对应输入通道 4 最低位对 应输入通道 1 2 BFM 1 指定输出方式 读 写 3 BFM 2 BFM 5 设定采样次数 读 写 BFM 2 BFM 5 分别设置 CH1 CH4 采样次数 设定范围 1 256 本实验中设定 次数为 8 次 4 BFM 6 BFM 9 输入平均值 读 根据 BFM 2 BFM 5 采样次数 CH1 CH4 的平均 A D 转换值会在 BFM 6 BFM 9 显示 5 BFM 14 模拟量输出设定数据 读 写 BFM 14 用于接收进行 D A 转换的数字量 2 I O 特性 1 输入特性 2 输出特性 3 FROM TO 指令 1 FROM 指令 FROM 指令用于读出 BFM 中的数据 指令格式 功能及动作说明 2 TO 指令 TO 指令用于将数据写入 BFM 中 指令格式 功能及动作说明 五 控制要求及过程 利用 SBWZ 型温度传感器采集模拟温度信号 经 FX2N 5A 模块 A D 及 D A 转换 后控制直流电机转速 进行 PLC 编程实现 并实物接线 1 SBWZ 型温度传感器将 10温度转换为 4mA 20mA 电流 C 0 0C 0 0 2 4mA 20mA 电流送至 FX2N 5A 模块 CH1 进行 A D 转换 4mA 20mA 对应 0 32000 3 将 0 32000 的数字量再进行 D A 转换 转换为 0 10V 电压输出 控制直流电机转 速 六 系统接线图 七 实训总结及思考 1 理解 FX2N 5A 模块与 PLC 数据交换的工作原理 2 如果对输入 输出的增益及偏置数据进行设定 该如何实现 实训课题 12 变频器的多段速运行应用 一 实训目的 2 了解 PLC 和变频器综合控制的一般方法 3 了解变频器外部端子的作用 4 熟悉变频器多段调速的参数设置和外部端子的接线 5 能运用变频器的 RH RM RL 外部接线端子实现变频器的多段速度控制 二 实训器材 1 变频器 1 台 三菱 FR A720 2 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 3 计算机 1 台 已安装 GX 软件 4 电动机 1 台 5 实训控制台 1 台 6 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 用 PLC 变频器设计一个电动机的三速运行的控制系统 其控制要求如下 按下启动按钮 电动机以 45HZ速度运行 10S 之后转为 30HZ速度运行 再过 10S 转 为 15HZ速度运行 按停止按钮 电动机即停止运行 四 软件设计 1 设计思路 电动机的三速运行 采用变频器的多段运行来控制 变频器的多段运行信号通过 PLC 的输出端子来提供 即通过 PLC 控制变频器的 RH RM RL 以及 STF 端子与 SD 端 子的通和断 2 变频器的参数设定 根据控制要求 除了设定变频器的基本参数以外 还必须设定操作模式选择和多段速 设定等参数 Pr CL 1 参数初始化 Pr 1 50Hz 上限频率 Pr 2 0Hz 下限频率 Pr 3 50Hz 基底频率 Pr 9 0 22A 电子过电流保护 电动机的额定电流 多段速度设定 1 速 Pr 4 45Hz 多段速度设定 2 速 Pr 5 30Hz 多段速度设定 3 速 Pr 6 15Hz 加速时间 Pr 7 1S 减速时间 Pr 8 1S Pr 79 3 组合操作模式选择 3 PLC 的 I O 分配 根据控制要求 PLC 的 I O 分配如下 X0 启动按钮 SB1 X1 停止按钮 SB2 Y0 1 速 RH Y1 2 速 RM Y2 3 速 RL Y3 停止 STOP 4 控制程序 为典型控制顺序 可以采用状态转移图设计 五 系统接线 系统接线如下图所示 六 系统调试 1 系统接线 2 设定变频器相关参数 3 PLC 编程 输入程序 4 空载调试 检查是否符合控制要求 5 带电机运行 检查是否符合控制要求 七 实训总结及思考 1 描述电动机的运行情况 掌握变频器多段调速的应用 2 变频器中设置了哪些参数 使用了哪些外部端子 3 请用基本逻辑指令设计 PLC 的控制程序 4 若将电动机的 3 速运行改为 5 速运行 如何设计 PLC 的控制程序和系统接线图 实训课题 13 变频器的外部控制模式应用一 一 实训目的 1 了解 PLC 与变频器综合控制的一般方法 2 掌握变频器外部 STF STR 端子控制方法 参数设置以及接线方法 二 实训器材 1 变频器 1 台 三菱 FR A720 2 可编程控制器 1 台 三菱 FX3U 32MT 3 计算机 1 台 已安装 GX 软件 4 电动机 1 台 5 实训控制台 1 台 6 数据线 1 根 导线若干 三 实训要求 要求用 PLC 变频器设计一个自动小车往返控制系统 其控制要求如下 按下正转启动按钮 小车以 15Hz 速度右行 到达右极限开关后 小车停止 并以同 样速度返回左行 到达左极限开关停止 返回右行 如此往复 按下停止键 小车立刻停 止运行 按下反转启动按钮 小车以 15Hz 速度左行 到达左极限开关后 小车停止 并以同 样速度返回右行 到达右极限开关后 小车停止 并以同样速度返回左行 如此往复 按 下停止键 小车立刻停止运行 四 软件设计 1 设计思路 本题实质为电机正反转控制通过变频器外部控制模式实现 变频器的启动信号 STF STR 通过 PLC 的输出端子来提供 2 变频器的参数设定 Pr CL 1 参数初始化 Pr 1 50 上限频率 Pr 2 0 下限频率 Pr 178 60 STF 端子功能选择 电机正转 Pr 179 61 STR 端子功能选择 电机反转 Pr 9 0 22A 电子过电流保护 Pr 79 3 组合运行模式 外部端子启动 PU 面板设置频率 3 PLC 的 I O 分配 根据控制要求 PLC 的 I O 分配如下 X0 正转启动按钮 SB1 X1 反转启动按钮 SB2 X2 停止