可编程控制器PLC实验指导书(07_9修改)

1、PLC实验指导书罗雪莲 陈华容编湖南工学院（筹）电子信息工程系2007年8月13目录1、 PLC实验系统简介12、 FX-20P型便携式编程器使用说明23、实验一 基本指令实验134、实验二 混料罐实验185、实验三 红绿灯控制实验196、实验四 传输实验217、实验五 LED数码显示实验238、实验六 功能指令实验259、实验七 电梯模型控制实验2710、实验八 自动冲压机控制2911、实验九 电动机自动往复运动实验3112、实验十 广告艺术灯控制器设计实验3313、实验十一 乒乓球模拟比赛3514、实验十二 双面钻孔组合机床的PLC改造3715、综合设计举例40实验一 基本指令实验本实验为

2、验证性实验。一实验目的1 熟悉PLC实验箱系统的使用方法；2 熟悉PLC编程软件及方法；3 掌握与、或、非等指令；4 掌握定时器、计数器的使用；5 熟悉SET置位、RST复位、PLS上升沿微分、PLF下降沿微分指令的编程及使用。二实验原理和电路任何厂家生产的PLC，均有基本的逻辑指令。三菱FX系列PLC有基本指令20条。本次实验进行常用的基本指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、SET、RST、PLS、PLF、OUT和END等指令的编程操作训练，其余指令训练将在以后实验中进行。1 LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT、END指令LD：取指令。将动合触点与母线连接。LDI

3、：取反指令。将动断触点与母线连接。AND：与指令。将动合触点与前面的电路串联连接。ANI：与反指令。将动断触点与前面的电路串联连接。OR：或指令。将动合触点与前面的电路并联连接。ORI：或反指令。将动断触点与前面的电路并联连接。OUT：输出指令。线圈驱动。图1.1 LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT、END的用法END：结束指令。表示程序结束。LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI指令的编程元件为X、Y、M、S、T、C；OUT指令的编程元件为Y、M、S、T、C；END指令无编程元件。LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、OUT、END指令的编程方法如图1.1为例说明。

4、图1.1语句表： 0 LD X0 1 OUT Y0 2 LDI X0 3 AND X1 4 OUT M0 5 ANI X2 6 OUT Y1 7 LDI X1 8 OR X2 9 ORI X310 OUT Y211 END2SET、RST、PLS、PLF指令SET为PLC的置位或称置数指令，RST为PLC的复位或称清零指令。SET/RST指令用于线圈（Y、S、M）的自保持功能，相当于RS触发器，其中S为置数端，使线圈接通，R为复位端，使线圈复位。 PLS为上升沿微分输出指令，PLF为下降沿微分输出指令。这两条指令在输入信号的上升沿或下降沿产生一个扫描周期的脉冲。SET指令的编程元件为Y、M、S

5、；RST指令的编程元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。PLC、PLF指令的编程元件为Y、M。SET、RST、PLS、PLF指令的用法如图1.2所示 b）时序图 图1.2 SET、RST、PLS、PLF的用法a） 梯形图 图1.3 定时器的用法3定时器定时器的编程方法如图1.3所示。图1.3语句表： 0 LD X01 OUT T0 K1234 LD T04 OUT Y05 END操作：当输入X0接通，驱动定时器线圈T0，开始定时，当达到设定值（12.3s）时，T0常开触点闭合，驱动输出Y0，当X0断开，定时器T0复位，T0的常开触点立即断开。定时器既可按上述的程序直接指定设定值，也可用数据寄存

6、器间接指定设定值。4计数器图1.4 计数器的编程方法计数器的编程方法如图1.4所示。图1.4语句表： 0 LD X01 RST C02 LD X13 OUT C0 K5 6 LD C07 OUT Y08 END操作：在输入X0断开的条件下，输入X1由“断开到闭合”每变化一次，计数器C0就从0开始加“1”计数一次，当加到设定值（5）时，C0常开触点接通，驱动输出Y0；当X0接通，计数器C0复位，其触点也复位。计数器的设定值既可按上述的程序直接指定，也用数据寄存器来间接指定。三实验内容及步骤（一）与、或、非基本指令实验1编程要求PLC输出Y0为输入X0的非；PLC输出Y1为X1和X2的与；PLC输

7、出Y2为X3和X4的或；2实验步骤按编程要求写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。检查程序，使其正确。运行该程序，分别接通PLC输入端开关为ON或OFF，观察PLC输出结果，并分别填入对应的操作结果表中。X0ONOFFY0X1ONONOFFOFFX2ONOFFONOFFY1X3ONONOFFOFFX4ONOFFONOFFY2（二）微分、位操作实验1编程要求Y0为X0微分结果；Y1为X1微分结果；X0微分结果，置位Y2；X1微分结果，复位Y2。2实验步骤按编程要求写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。检查程序，使其正确。运行该程序，观察PLC输出结果。(三) 定时器、计数器的使用。1编程要求

8、编程使PLC输出Y0输出脉冲宽度为3秒、周期为6秒的方波，按下开关K1启动PLC对上述方波脉冲计数，计满10次时， PLC输出Y1接通；按下按钮PB1将PLC输出Y1清零。2实验要求按编程要求写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。检查程序，使其正确。运行该程序，观察PLC输出结果。四实验仪器与设备EL型PLC教学实验 一台微机 一台FX-20P-E编程器 一台编程电缆 两根连接导线 若干五实验报告1写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。六实验思考题1说明实验箱所用PLC的型号、输入为多少点、输出为多少点？2说明PLC由几部

9、分组成？输入电源规格为多少伏？输入电路采用什么方式？输出电路采用什么方式？3如何用编程器检查PLC程序的对错？4. 如何监控定时器、计数器的现行值和设定值？实验二 混料罐实验 本实验为设计性实验。一实验目的1 熟悉PLC编程原理及方法2 掌握液位控制技巧3 了解传感器原理及方法二设计要求运行PLC程序，先开进料泵1；中液位报警进料泵1关，进料泵 2开；高液位报警进料泵2关，混料泵开，3秒后，关混料泵，出料泵开。底液位报警出料泵关，进料泵1开,重复上述操作。三设计提示1混料装置模型混料罐高液位报警传感器接线端为HLS1 混料罐中液位报警传感器接线端为HLS2 混料罐低液位报警传感器接线端为 HL

10、S3进料泵1、进泵料2、混料料泵、出料泵的动作可用指示灯来指示。2使用仪器EL型PLC教学实验 一台微机 一台FX-20P-E编程器 一台编程电缆 两根连接导线 若干四实验报告要求1写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五实验思考与总结1如何液位传感器损坏，可用开关来代替传感器信号，试设计其PLC控制程序。实验三 红绿灯控制实验 本实验为设计性实验。一实验目的1 熟悉PLC编程原理及方法2 掌握定时器使用方法二设计要求按下启动按钮PB1，交通灯按下图所示要求运行；按上停止按钮PB2，交通灯则停止运行。 1秒 3秒 红红 红绿

11、 红黄 1秒 1秒 黄红 绿红 红红 3秒 1秒三设计提示1交通显示装置模型按钮PB1的输出插孔为PO1 ，按钮PB2的输出插孔为PO2 ；交通灯插孔TL1TL3为一组，TL4TL6为一组，其中交通灯插孔TL1：绿灯交通灯插孔TL2：黄灯交通灯插孔TL3：红灯交通灯插孔TL4：绿灯交通灯插孔TL5：黄灯交通灯插孔TL6：红灯2使用仪器EL型PLC教学实验 一台微机 一台FX-20P-E编程器 一台编程电缆 两根连接导线 若干四实验报告：1写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五实验思考与总结 1若用计数器/定时器的指令实现交

12、通灯的控制，其程序如何？2若用步进顺控指令实现该控制，其程序又如何？3在交通灯的实际控制电路中，若红、黄和绿灯显示用交流36V或220V灯泡，请画出其实际电路图。实验四 传输实验本实验为设计性实验。一实验目的1 熟悉PLC编程原理及方法2 掌握传输控制技巧3 了解传感器原理及使用方法二设计要求（1）按启动按钮后，给出YS1信号，打开出料仓；（2）检测各工位，在工位1时，停2秒，传送带1启动（启动传送带的输出端子在仿真区SD2端）；（3）工位2时，停2秒，传送带2启动；（4）工位3时，停2秒，传送带3启动；（5）当运输料车YS4亮2次以后，关闭YS1；（6）当运输料车YS3亮时，表示料车装满，运

13、输带会自动停止，此时应启动声光报警。3秒后自动停止报警。当另一部料车来时，重复（1）（6）。三设计提示 1传输装置模型信号YSS1代表工位1信号YSS2代表工位2信号YSS3代表工位3信号YS3代表运输料车装满信号YS4代表传送带有料装入运输料车SD2代表传送带启动信号 YS1代表开出料仓LED为灯光报警发光管FMQ为报警蜂鸣器2使用仪器EL型PLC教学实验 一台微机 一台FX-20P-E编程器 一台编程电缆 两根连接导线 若干四实验报告1写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五实验思考与总结1对于EL-PLC-型机，没有传

14、输装置，则相应的传感器可用开关代替，相应的输出装置可用指示灯来指示，试设计其PLC控制程序。实验五 LED数码显示实验本实验为综合性实验。一设计要求在面包板上搭建LED数码显示电路，对PLC编程，用10个按键分别传送09十个数字，每按动这十个键中的一个，则PLC控制LED数码显示电路显示对应的数码。二综合设计任务1根据控制要求设计程序及必要的硬件系统。2PLC选择及I/O及其它PLC元器件分配。3选择电器元件，编制元件目录表。 4绘制梯形图。5用计算机绘制主电路图、PLC控制电路图、电器元件布置图。三设计提示 1知识要点提示LED数码管有两种显示接线方式，一种是共阴，另一种为共阳，当发光二极管

15、正向偏置时，发光管（LED）灯就亮。 用PLC控制LED显示有两种方法，一种是输出4位BCD码给LED显示（如用BCD码指令显示）；另一种方法是由PLC编制程序进行译码，来控制显示ag段。2使用器件面包板1块，数码管1个，电阻（2K、1/4w）8个，24V电源、PLC实验系统1套四实验报告1写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。五实验思考与总结 1思考题 若为二位数字显示，则程序又如何？ 若为电子钟程序，则控制程序及接口电路又如何？2提出自己的设计观点3用到的知识点总结实验六 功能指令实验本实验为综合性实验。一实验目的1 熟

16、悉跳转、分支指令的应用。2 掌握数据处理：比较、传送指令的使用。二实验原理和电路CJ和CJ（P）为条件跳转指令，用于跳过顺序程序中的某一部分，这样可以减少扫描时间，并使“双线圈操作”成为可能。当跳转条件为ON时，程序从当前步跳到CJ指令中标号的下一步。如果条件为OFF，则跳转不执行，程序按原顺序向下执行。跳转时，被跳过的那部分的指令不执行。比较指令的功能是比较两个数的大小，其指令格式如图6.1所示。其操作是将两数S1、S2进行比较，比较的结果存入以D为首地址的3个连续目标位元件中。比较结果如下：图6.1 CMP指令格式示意图S2<S1，则D=1；S2=S1，则D+1=1；S2>S1

17、，则D+2=1。 在图6.1中，当X0=ON时，则将计数器C5（S2）的内容与K10（S1）的内容进行比较。 当 C5<K10，M0=1，Y0=1C5=K10，M1=1，Y1=1C5>K10，M2=1，Y2=1三实验内容及步骤（一）跳转、分支指令的应用1编程要求利用分支指令编程，使K1“接通”时，LED灯PB01LED灯PB03轮流闪烁；使K1“断开”时，LED灯PB04LED灯PB06轮流闪烁。2实验步骤按编程要求写出I/O分配表、程序梯形图、程序清单。检查程序，使其正确。运行该程序，观察PLC输出结果。（二）比较、传送指令的使用1编程要求给S2赋值10H。由按键PB1PB3给S1赋不同值，S1、S2比较结果通过输出显示LED灯显示。按PB1给S1赋值00H，按PB2给S1赋值10H，按PB3给S1赋值20H。当S1 S2，则LED灯PBO1亮；S1S2，则LED灯PBO2亮；S1 = S2，则LED灯PBO3亮；S1S2，