PLC实训指导书电气自动化

1、机电工程系电气控制技术PLC编程与应用技术实训指导书一、实训目的和要求1、实训目的（1）掌握可编程序控制器的操作方法；（2）熟悉基本指令与应用指令以及实训设备的使用方法； (3) 理论联系实际提高学生分析问题和解决问题的能力；2、实训要求（1）认真准备每次实训的内容；（2）实训前理清好本次内容的编程思路以及所要使用的编程方法；（3）通过上机调试来发现问题和解决问题；（4）验证程序的最终实现结果是否符合要求；二、实训内容项目一：PLC基础知识任务一：PLC的基本认识基础知识一、 PLC的由来1、 替代继电-接触器控制系统复习继电-接触器控制系统知识：组成、缺点2、研发标准：美国通用汽车公司(GM

2、公司) 1968年提出了研制新型控制装置的十项指标，其主要内容如下：(1) 编程简单，可在现场修改和调试程序；(2) 价格便宜，性价比高于继电器控制系统；(3) 可靠性高于继电器控制系统；(4) 体积小于有继电器控制柜的体积，能耗少；(5) 能与计算机系统数据通信； (6) 输入量是交流115 V电压信号（美国电网电压是110V）；(7) 输出量是交流115 V电压信号、输出电流在2 A以上，能直接驱动电磁阀等；(8) 具有灵活的扩展能力；(9) 硬件维护方便，采用插入式模块结构；(10) 用户存储器容量至少在4 KB以上 3、研发时间：1969年，美国数字设备公司（DEC）根据上述要求研制出

3、第一台可编程序控制器，型号为PDP-14 二、 PLC的定义1980年正式将可编程序控制器命名为PC(Programmable Controller)，常将可编程序控制器简称为PLC。PLC作了定义：可编程序控制器是一种带有指令存储器、数字的或模拟的输入/输出接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和运算等功能，用于控制机器或生产过程的 自动化控制装置。 1987年的第3稿中对PLC作了如下的定义：PLC是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、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

4、出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按照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。三、 PLC的功能1、控制功能：逻辑、定时、计数、顺序2、数据处理3、A/D、D/A转换功能4、通信、联网四、 PLC的特点1、可靠性高，抗干扰能力强2、编程方法简单，易于掌握3、功能强4、通用性强，使用方便5、模块化组合，灵活方便6、体积小，能耗低五、 分类1、 按点数和功能分类(1)超小型机：I/O点数为64点以内，内存容量为2561000字节；(2)小型机：I/O点数为64256，内存容量为13.6K字节；(3)中型机：I/O点数为2561024，内存容

5、量为3.613K字节；(4)大型机：I/O点数为1024以上，内存容量为13K字节以上；2、 按结构形式(1) 整体式结构 一般的小型及超小型PLC多为整体式结构，这种可编程序控制器是把CPU、RAM、ROM、I/O接口及与编程器或EPROM写入器相连的接口、输入/输出端子、电源、指示灯等都装配在一起的整体装置。（2) 模块式结构 模块式结构又叫积木式。这种结构形式的特点是把PLC的每个工作单元都制成独立的模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块、通信模块等。六、 PLC的发展及现状1、 结构确定 1970-19802、 系列化、标准化、模块化 1980-19903、 高性能、小型化

6、1990-20004、 智能模块开发与网络化阶段 2000-三大流派：美、欧、日。日本立石（OMRON）公司的C系列可编程序控制器；日本三菱（MITSUBISHI）公司的F、F1、F2、FX2系列可编程序控制器；日本松下（PANASONIC）电工公司的FP1系列可编程序控制器；美国通用电气（GE）公司的GE系列可编程序控制器；美国艾论布拉德利（A-B）公司的PLC-5系列可编程序控制器；德国西门子（SIEMENS）公司的S5、S7系列可编程序控制器。七、 PLC的发展趋势1、 向小型化、专业化、价格低廉方向应用于单机控制和小生产线的控制2、 向大型、高速、多功能和分布式全自动网络化方向发展任务

7、二、PLC构成、原理、应用基础知识一、PLC的基本结构1、微处理器（CPU）：运算器、控制器2、存储器：系统程序、用户程序、逻辑变量、一些其他信息。3、输入、输出模块（I/O）输入：隔离，滤波、电平转化。输出：隔离4、电源模块 24V直流、220V交流5、编程器键盘、显示器、工作方式选择开关和外存储器接插口。6、其他接吸外部设备二、PLC的软件系统组成：系统程序、用户程序1、系统程序软件核心，控制管理硬件系统，为用户程序执行提供支持。1）系统管理程序2）用户程序编辑和指令解释程序3）标准子程序与调用管理程序2、用户程序用户利用PLC的一个编程语言，根据用户的不同控制要求编制的控制程序。3、编程

8、语言1）梯形图2）指令语句3）逻辑符号图三、PLC工作原理、循环扫描工作方式，三个阶段： 输入采样 程序执行 输出刷新四、PLC控制系统与继电-接触器控制系统的比较1、继电-接触器控制系统的组成输入部分（按钮、位置开关、传感器）控制部分（继电器、辅助触点、硬接线组成）输出部分（接触器、电磁阀、指示灯等） 2、PLC控制系统的组成输入部分（按钮、位置开关、传感器）控制部分（由用户程序实现控制功能，“软继电器”“软触点”“软接线）输出部分（接触器、电磁阀、指示灯等）3、不同之处 1）控制方法 2）工作方式 3）控制速度 4）定时和计算控制 5）可靠性 6）可维护性五、PLC的等效电路 PLC的用户

9、程序替代继电-接触器控制电路 即将PLC等效成无数个“软继电器”和“软接线”，而用户程序就是用“软接线”将“软继电器”及其“触点”按一定要求连接起来的“控制电路”。 输入设备控制相应的“软继电器”状态。输入继电器“软继电器”的状态控制对应的输出设备的状态。输出继电器用户程序中 线圈“( )” 动合触点“ ” 动断触点“ ”任务三：PLC软件的使用，程序的设计过程基础知识一、PLC主要编程方式1、指令表编程：“ LD”、“ AND”、“ OUT” 等顺序指令输入的方式。2、梯形图：顺控信号及软元件号，在图形画面上作出顺控电路图的方法。这种方法用触电符号与线圈符号表示顺控回路，因而容易理解程序的内

10、容。用时还可用回路显示的状态来监控可编程控制器的动作。二、梯形图1、继电器电路图与梯形图的比较2、梯形图编程基本规则（1）动合触点、动断触点、触点可反复使用（2）线圈用Y000Y377表示，只能使用一次（3）由左到右，由上到下顺序画出，“左重右轻，上重下轻”。三、基本指令：（LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB）（1）运算开始 （2）触点串联连接 （3）触点并联连接 （4）组合电路的编程 （5）置位、复位指令 （5）定时器、计数器计数器通用增加计数器为16个（COC15），锁存用增量计数器个数为16个（C16C31），每个计数器为16位，指令步数为3步。C200C219通

11、用增减计数器20个，C220C234锁存用增减计数器15个，每个计数器为32位。 定时器指令200个100ms定时器T0T199，46个100ms定时器T200T245，4个1ms累计定时器T246T249。 任务四：实验设备的硬件介绍基础知识一、电源模块1、交流输入插座:通过电流电缆与220V单相电源连接，(1)供电给实验箱,(2)通过实验箱内部连接、向交流型PLC提供交流输入。2、直流稳压电源：+5V、1A用于给执行机构的外围电路供给电源。+24V、2A用于输出负载及演示装置供电。输出实验时，一般接于PLC的CPMOCOM5。二、PLC主机（以FXIN40MER为例）PLC24个输入端，1

12、6个输出端1、FX系列PLC型号命名及基本格式FX 序列号 品种区别特殊I/O点数 输出类型 单元类型（1）序列号：0、0S、0N、2、2C、1N、2N、2NC（2）I/O点数：10256（3）单元类型M基本单元E输入、输出混合扩展单元及扩展模块EX输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块（4）输出形式R继电器输出T晶体管输出S晶闸管输出（5）特殊品种区别若特殊品种一项无符号，通指AC电源，DC输出，横排端子排，继电器输出：2A/电，晶体管输出：0.5A/点，晶闸管输出：0.3A/点.举例说明：FXIN40MRD含义FX1N系列，输入、输出总点数为48点，继电器输出，DC电源，DC输入的基本单元。

13、三、开关量输出区12个钮子开关：K0、K1、K11，4个按钮开关：P0、P1、P2、P3。开关量分别同带自锁功能之插座对应引出。其公共端COM已接地。当开关或按纽闭合时，开关量作为PLC某个输入（Xn）时，用自锁线将Xn与Kn相连，闭合相应之Kn时，让PLC输入端接地，在PLC中之含义为输入继电器导通。四、输出负载区：LED指示灯L1L16、七段数码管D1（A1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、DP1）D2（A2、B2、C2、D2、D2、E2、F2、G2、DP2）继电器T0、T1、T2、T3、直流电机M、蜂鸣器DEEP。注意：FXIN40MR是继电器输出型必需由用户提供外电源继电器的线圈才

14、能动作。实验时，在COMOCOM5用带锁紧插头电线接入+24V直流电源。项目二：PLC对电动机的控制任务一：单向运转电气控制图分析与改造（一）点动控制电路能力目标1. 进行I/O分配 2. 正确进行硬件连接 3. 运行一个简单控制电路程序知识准备 1. FX1N的基本指令（LD、LDI、OUT）应用 2.看懂一个简单梯形图任务引入 如图2-1 所示为一点动控制线路，即用按钮和接触器等来控制电动机单方向运转的最简单的正转控制线路，现对如图2-1所示的点动控制线路进行PLC改造。任务分析 所谓点动控制是指按下按钮，电动机就得电运行；松开按钮，电动机就失电停转。这种控制方法常用于电葫芦的起重机控制和

15、车床拖板箱快速移动电动机控制。 在点动控制线路中，开关QS、熔断器FU1、接触器主触点及电动机组成主电路部分；而由启动按钮SB、接触器KM线圈组成控制电路部分。PLC改造主要针对控制电路进行改造，而主电路部分保留不变。在控制电路中，启动按钮属于控制信号，应作为PLC的输入量分配接线端子，而接触器线圈属于被控对象，应作为PLC的输出量分配接线端子。图2-1 点动控制线路 图2-2 PLC硬件接线图任务实施一、I/O分配根据任务分析，对输入量、输出量进行分配如下：输入输出代号地址功能代号地址功能SBX0起动/停止按钮KMY0接触器线圈二、绘制PLC硬件接线图 根据如图2-1所示的控制线路图及I/O

16、分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-2所示，以保证硬件接线操作正确。三、设计梯形图程序双击FX软件图标，启动该软件，并创建一个工程项目，并命名为点动控制线路。四、运行及调试程序 1. 下载程序，在线监控程序运行。 2. 分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件 （1）控制过程分析 如图2-3所示，接通开关QS按下点动按钮SB线圈Y0得电梯形图中X0常开触点接通线圈Y0有信号流流过其硬件常开触点接通接触器线圈KM得电接触器主触点接通电动机启动运转。 松开点动按钮线圈Y0断电梯形图中X0常开触点复位断开线圈Y0没有信号流流过其硬件常开触点断开接触器线圈KM断电接触器主触点复位断开电动机停止运转。

17、 a）主电路 b）硬件接线图图2-3 控制过程分析（2）编写语句表及相关技术文件。（二）连续运转控制线路的PLC改造能力目标1正确使用PLC基本指令进行编程操作。 2按照编程规则正确编写简单的控制程序。 3掌握起保停电路的程序设计方法。知识准备 1FX1N的基本指令（AND、ANI、OR、ORI）应用。 2梯形图编程的基本规则。 3常闭触点输入信号的处理。任务引入 连续运转控制线路如图24所示，该线路可以控制电动机连续运转，并且具备短路、过载、欠压及失压保护功能，连续运转控制线路是有触点控制线路的基本课题。 从如图24所示的控制线路可见，由开关QS、熔断器FU1、接触器主触点、热继电器热元件及

18、电动机组成主电路部分，而由热继电器常闭触点、停止按钮SB1、启动按钮SB2、接触器线圈及常开触点组成控制电路部分。PLC改造主要针对控制电路进行改造，而主电路部分保留不变。任务分析 在控制电路中，热继电器常闭触点、停止按钮、启动按钮属于控制信号，应作为PLC的输入量分配接线端子；而接触器线圈属于被控对象，应作为PLC的输出量分配接线端子，对于PLC的输出端子来说，允许额定电压为220V，因此需要将原线路图中接触器的线圈电压由360V改为220V，以适应PLC的输出端子需要。图2-4 连续运转控制线路 图 2-5 PLC硬件接线图 对于线路图中的触点串并联接线，应根据逻辑关系采用PLC的基本位逻

19、辑指令进行程序设计，本任务主要应用AND、ANI、OR、ORI指令。任务实施一、I/O分配根据任务分析，对输入量、输出量进行分配如下：输入输出代号地址功能代号地址功能FRX0热继电器KMY0接触器线圈SB1X1停止按钮SB2X2起动按钮二、绘制PLC硬件接线图 根据如图2-4所示的控制线路图及I/O分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-5所示，以保证硬件接线操作正确。三、设计梯形图程序采用启保停电路设计连续运转控制线路梯形图程序如图26所示。图26 采用启保停电路的连续运转控制线路梯形图程序四、运行并调试程序 1. 下载程序，在线监控程序运行。 2. 分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。

20、（三）拓展训练用PLC改造连续运转带点动控制线路的设计、安装与调试一、准备要求设备：一个停止按钮SB1，一个启动按钮SB2，一个点动按钮SB3和一台电动机M及其相应得电气元件等。二、控制要求 图2-6 连续运转带点动控制线路任务二：正、反转电气控制图分析与改造能力目标1熟练应用基本指令指令编写控制程序。2初步熟悉PLC控制系统的设计、编程和调试的一般方法。知识准备1FX1N的基本指令应用。2联锁控制的实现方法。任务引入按钮、接触器双重联锁正反转控制线路如图2-7所示，该线路兼有两种联锁控制线路的优点，操作方便，工作安全可靠。由如图2-7所示的控制线路可见，对于接触器KM1而言，按钮SB1相当于

21、启动按钮，SB2和SB3属于停止按钮，KH属于过载保护装置。因此，针对接触器KM1的梯形图程序，可参照连续运转控制线路进行编程操作。接触器KM2的梯形图程序与KM1相识。图2-7 双重联锁的正反转控制线路任务分析分析如图2-7所示的控制线路的原理可知，接触器KM1与KM2不能同时得电动作，否则三相电源短路。为此，电路中采用接触器常闭触点串接在对方线圈回路作电气联锁，使电路工作可靠。采用按钮SB1、SB2的常闭触点，目的是为了让电动机正反转直接切换，操作方便。这些控制要求都应在梯形图程序中予以体现。任务实施一、I/O分配根据任务分析，对输入量、输出量进行分配如下：输入输出代号地址功能代号地址功能

22、FRX3热继电器KM1Y0正转接触器线圈SB3X2停止按钮KM2Y1反转接触器线圈SB1X0正向起动按钮SB2X1反向起动按钮二、绘制PLC硬件接线图 根据如图2-7所示的控制线路图及I/O分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-8所示，以保证硬件接线操作正确。由于PLC程序执行时间很短（一个扫描周期仅几微妙），而接触器动作也需要时间，两者存在一定的时间差，很容易导致接触器工作过程中出现短路故障。因此，在接触器KM1、KM2的线圈回路串联对方的常闭触点实现电气联锁很必要。图2-8 PLC硬件接线图 三、设计梯形图程序采用启保停电路设计正反转控制线路梯形图程序，其梯形图如图29所示。图29采用启保停

23、电路的正反转控制线路梯形图程序四、运行并调试程序 1. 下载程序，在线监控程序运行。 2. 分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。拓展训练 用PLC改造自动往返循环控制线路的设计、安装与调试一、准备要求设备：一个停止按钮SB1，一个正向启动按钮SB2，一个反向启动按钮SB3，四个行程开关SQ1SQ4和一台电动机M及其相关电气元件等。二、控制要求 图210采自动往返循环控制线路任务三：降压起动电气控制图分析与改造能力目标1.正确选用定时器指令编写控制程序2.掌握定时器指令的应用场合。知识准备1.FX1N的定时器指令（T）应用。2.定时范围的扩展方法。任务引入 由于交流异步电动机直接启动时启

24、动电流很大，容易造成电动机故障。因此，一般对于容量较大的异步电机采用降压启动，以限制启动电流。Y降压启动是一种较为常见的启动方法，Y启动控制线路如图211所示，该线路适用于正常工作时定子绕组作形联结的异步电动机。图 2-11 Y启动控制线路任务分析 由如图211所示的控制线路可见，接触器KM2与KM3不能同时得电动作，否则三相电源短路。为此，电路中采用接触器常闭触点串接在对方线圈回路作电气联锁，使电路可靠。 时间继电器采用通电延时型时间继电器，控制电动机Y形连接降压启动的时间，时间继电器KT不能作为PLC的输出量分配接线端子，应该利用PLC内部的接通延时定时器指令（T）实现定时功能。所以，在本

25、任务中将重点学习FX1NPLC中定时器指令的应用。任务实施一、I/O分配根据任务分析，对输入量、输出量进行分配如下：输入输出代号地址功能代号地址功能FRX0热继电器KM1Y0电源接触器线圈SB1X1停止按钮KM2Y1形联结接触器线圈SB2X2起动按钮KM3Y1Y形联结接触器线圈二、绘制PLC硬件接线图 根据如图2-11所示的控制线路图及I/O分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-12所示，以保证硬件接线操作正确。图2-12 PLC硬件接线图三、创建工程项目，设计梯形图程序 采用启保停电路设计Y启动控制线路梯形图程序如图213所示。如图213 采用启保停电路的Y启动控制线路梯形图程序四、运行并调试

26、程序 1. 下载程序，在线监控程序运行。 2. 分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。拓展训练用PLC 改造带Y启动的正反转控制线路的设计与调试一、准备要求设备： 一个停止按钮SB1，一个正向启动按钮SB2，一个反向启动按钮SB3和一台电机M及其相应的电气元件等。二、控制要求图214 带Y启动的正反转控制线路项目三：PLC的综合应用任务一：交通灯的PLC控制能力目标：1掌握十字路口交通信号灯的控制原理2掌握PLC定时器的使用方法 知识准备：1PLC的定时器功能2步进顺控指令任务引入：1交通信号灯PLC自动控制演示板2本装置与交通信号实际控制一致，采用LED模拟信号灯，信号灯分东西、南北二

27、组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。其工作状态由PLC程序控制，“启动”“停止”按纽分别控制信号灯的启动和停止。“白天/黑夜”开关控制信号灯“白天/黑夜”转换。3控制要求该实训在十字路口交通信号灯控制实训区内完成，交通灯分1、2两组，控制规律相同，工作时序图如下：任务分析：学习使用步进顺控指令，会分析状态流程。任务实施：一、I/O分配：输入信号信号元件及作用元件或端子位置X0X1X3起动按钮停止按钮晚上开关直线区 任选直线区 任选直线区 任选输出信号控制对象及作用元件或端子位置Y0Y1Y2Y3Y4Y51绿信号灯1黄信号灯1红信号灯2绿信号灯2黄信号灯2红信号灯交通信号灯实训交通信号灯实训交通

28、信号灯实训交通信号灯实训交通信号灯实训交通信号灯实训二、绘制PLC外部连线图2-15 PLC硬件接线图三、创建工程项目，设计梯形图程序 四、运行并调试程序1. 下载程序，在线监控程序运行。2. 分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。任务二：艺术彩灯的PLC控制任务能力目标1.正确使用移位寄存器指令编写控制程序。2.掌握移位指令的应用技巧。知识准备 常用数据类型简介(位、字节、字、双字)。FX1N的高级指令类型及功能。任务引入PLC艺术彩灯造型演示板结构中A、B、C、D、E、E、F、G、H为八路LED发光管，模拟彩灯显示。演示板如图2-16所示：图2-16 艺术彩灯造型控制要求：ABCDE

29、FGHABCDEFGHHGFEDCBA ABCDEFGH_任务分析打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。根据具体情况编程输入程序，并检查是否正确。按图接线，实验台马PLCDOME006连接，检查连线是否正确。按下启动按纽，观察运行结果。完成上述控制要求可以有很多种方法，本任务重点使用数据传送指令、移位和循环移位指令来设计程序。另外，在使用上述指令时，还需要对PLC的常用数据类型和寻址方式有所了解。任务实施一、I/0分配根据任务分析，对输人量、输出量进行分配如下:输人量 输出量启动按钮X0 彩灯Ll Y0 彩灯L2 Yl停止按钮X1 彩灯L3 Y2 彩灯L4 Y3 彩灯L5 Y4 彩灯

30、L6 Y5彩灯L7 Y6 彩灯L8 Y7彩灯L9 Y10二、绘制PLC硬件接线圈根据如图2-16所示的示意图及其控制要求和I/O分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-16所示，以保证硬件接线操作正确。图2-16 PLC硬件接线图三、设计梯形图程序四、运行并调试程序1.下载程序，在线监控程序运行。2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。拓展训练用PLC实现天塔之光控制的设计与调试一、准备要求 天塔之光实验示意图如图2-17所示。按以下要求使用数据传送指令和移位指令编制梯形图程序。图2-17 天塔之光示意图二、控制要求 流水型灯光控制:按下启动按钮，彩灯L1、 L4、L7亮，1s后熄灭；彩灯

31、Ll、L3、L6亮，1s后熄灭；彩灯L1、 L2、L9亮，1s后熄灭；彩灯L1、 L5、 L8亮，1s后熄灭；然后彩灯L1、 L4、 L7又亮如此循环下去，直到按下停止按钮，所有灯全部熄灭。任务三：小车系统控制程序设计能力目标1.熟练使用基本指令编写较复杂控制程序。2.具备独立分析问题，使用经验设计法编写控制程序的基本技能。知识准备 1.FX1N的基本指令综合应用。2.典型控制系统的经验设计法。任务引入 如图2-18所示是一种简单运送、装卸装置，初始状态运货小车停在左侧。其工作过程为：按下启动按钮后，运货小车右行至右限位到位后小车停止右行，打开漏斗翻门装货7s后漏斗翻门关闭，小车左行至左限位到

32、位后小车停止左行，打开底门卸货5s后底门关闭，完成一次装卸过程。小车底门和漏斗翻门的打开用电磁阀控制。 若需要重新开始运料，则应保证小车停在左侧后，按下启动按钮才能开始运料。图2-17小车运动装置示意图任务分析 分析上述控制要求可见，初始状态小车停在左侧，左限位开关接通。小车的左右行走由电动机正反转控制线路实现，小车底门和漏斗翻门的电磁阀用中间继电器控制。小车右行的启动条件为左限位开关接通和按下启动按钮，停止条件为右限位开关接通。漏斗翻门的打开条件为右限位开关接通，关闭条件为定时器T37延时(7 s)时间到。 小车左行的启动条件为定时器T37延时(7 s)时间到，停止条件为左限位开关接通。小车

33、底门的打开条件为左限位开关接通，停止条件为定时器T38延时(5 s)时间到。小车左右行走应有联锁控制功能，电动机应设置过载保护装置。任务实施一、I/0分配输入输出代号地址功能代号地址功能SQ1X0左限位开关KM1Y0小车右行线圈SQ2X1右限位开关KM2Y1小车左行线圈SBX2启动按钮KA1Y2翻门FRX3热继电器KA2Y3底门二、绘制PLC硬件接线图 根据任务分析及I/0分配，绘制PLC硬件接线图，如图2-18所示，以保证硬件接线操作正确。图2-18 PLC硬件接线图三、创建工程项目，设计梯形图程序采用启保停电路设计小车运动装置梯形图程序，其梯形图程序如图2-19所示。图2-19采用启保停电

34、路的小车运动装置梯形图程序四、运行并调试程序1.下载程序，在线监控程序运行。2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。拓展训练PLC控制上料爬斗生产线的设计与调试一、准备要求 如图2-20所示为上料爬斗示意图，料斗由M1三相异步电动机驱动，将料提升到上限后，自动翻斗卸料。翻斗时，碰撞行程开关SQl，随即反向下降，达到下限，再碰撞行程开关SQ2后，停留20 s。同时，启动带式输送机、由M2三相异步电动机驱动向料斗加料，20 s后，带式输送机自行停止，料斗则自动上升如此不断循环。二、控制要求1工作方式设置为自动循环。2有必要的电气保护和联锁装置。3动循环时应按上述顺序动作，料斗可以停在任意位

35、置，启动时可以使料斗随意从上升或下降开始运行。图2-20上料爬斗生产线示意图项目四 PLC应用（仿真软件）任务一：部件分配能力目标1.熟练使用传感器输入信号。2.具备独立分析问题掌握部件分配原理，编写部件分配控制程序。知识准备 1.FX1N的基本指令综合应用。2.典型控制系统的经验设计法。任务分析根据大小分配特定数目的部件：(1)当按下操作面板上的 PB1 (X20) 后, 机器人的供给指令 (Y0) 被置为ON。在机器人完成移动部件并返回出发点后供给指令 (Y0) 被置为OFF。(2)当操作面板上的 SW1 (X24) 被置为ON，传送带正转。若 SW1 (X24) 被置为OFF, 传送带停

36、止。(3)在传送带上的部件大小被输入传感器上(X1),中(X2)和下(X3)检测出来并分别放到指定的碟子上。(4)当推动器上的传感器检测到部件(X10, X11 or X12) 被置为ON,  传送带停止,而且部件被推到碟子上。注意:当推动器的执行指令被置为ON，推动器将推到尽头。当执行指令被置为OFF，推动器缩回。(5)不同大小的部件按以下的数目被放到碟子上。剩余的部件会经过推动器而且会从右尽端掉下。 大: 3 个部件 中: 2 个部件 小: 2 个部件任务实施一、I/0分配根据任务分析，对输人量、输出量进行分配如下:输入输出地址功能地址功能X20PB

37、1Y0供给指令X24SW1Y1输送带正转X1传感器上Y2输送带正转X2传感器中Y3输送带正转X3传感器下Y4输送带正转X10检测部件传感器Y5推出机构X11检测部件传感器Y6推出机构X12检测部件传感器Y7推出机构二、设计梯形图程序 三、运行并调试程序1.下载程序，在线监控程序运行。2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。任务二：不良部件分捡能力目标1.熟练使用传感器输入信号。2.掌握分捡原理，编写部件分捡控制程序。知识准备 1.FX1N的基本指令综合应用。2.典型控制系统的经验设计法。任务分析通过信号区分好坏部件并分派之：全体控制(1)当按下操作面板上的 PB1 (X20) 按钮后,

38、 漏斗供给指令 (Y0) 会被置为ON。当松开 PB1 (X20) 后, 供给指令 (Y0) 被置为。当 供给指令 (Y0) 被置为ON，漏斗补给一个部件。(2)当在操作面板上的 SW1 (X24) 被置为ON，传送带正转。当 SW1 (X24) 被置为OFF, 传送带停止。钻洞控制(1)当在钻头内的部件在钻机下(X1) 感应器为ON，传送带停止。(2)当开始钻孔 (Y2) 被置为ON，钻洞开始。在钻孔 (X0) 被置为ON时，开始钻孔 (Y2) 被置为OFF。(3)当开始钻孔 (Y2) 被置为ON，在钻机循环动作了一个完整的周期以后，钻孔正常 (X2) 或者 钻孔异常 (X3) 被置为ON。

39、(钻机不能中途停止) 在此模拟中，每3个部件中有一个是不良品。如果一个部件上钻了好几个洞，那么它就是不良品)(4)当推动器中的 检测到部件(X10)检测到一个不良品，传送带停止而推动器将其推到 '不良品' 的碟子上。(5)传送带上的每个好部件会被放到标有 'OK'的右端的碟子上。任务实施一、I/0分配根据任务分析，对输人量、输出量进行分配如下:输入输出地址功能地址功能X20PB1Y0供给指令X24SW1Y1输送带正转X1钻头传感器Y2开始钻孔X2钻孔正常传感器Y3输送带正转X3钻孔异常传感器Y5推出机构X10检测部件传感器二、设计梯形图程序三、运行并调试程序1.

40、下载程序，在线监控程序运行。2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。任务三：正反转控制能力目标1.熟练使用传感器输入信号。2.掌握正反转控制原理，使用经验设计法编写正反转控制程序。知识准备 1.FX1N的基本指令综合应用。2.典型控制系统的经验设计法。任务分析测试每个部件并将其分配到特定的位置：(1)当按下操作面板上的 PB1 (X20) 时，漏斗的 供给指令 (Y0) 被置为ON。当松开 PB1 (X20) 以后, 供给指令 (Y0) 被关闭。当供给指令 (Y0) 被置为ON, 机器人补给一个部件。(2)当将操作面板上的 SW1 (X24) 打开，传送带正转。当 SW1 (X24)

41、被置为OFF, 传送带停止。(3) 在传送带上的大, 中和小部件被输入传感器 上 (X0), 中 (X1) 和 下 (X2) 拣选并被送到特定的碟子上。 大部件:被推到下层的传送带并被送往右边的碟子上。中部件:被机器人移动到碟子上。小部件:被推到下层的传送带并被送往左边的碟子上。(4)当传感器 检测到部件 (X3) 被置为ON, 传送带停止而且一个大部件或是小部件被推到底层的传送带上。注意：当推动器执行指令被置为ON，推动器会推到尽头。当执行指令被置为OFF, 推动器缩回到尽头。(5)当机器人里的 部件在桌子上 (X5) 被置为 ON, 取出指令 (Y4) 被置为 ON。当 机器人操作完成 (

42、X6) 被置为ON (当一个部件被放到碟子上为ON), 取出指令 (Y4) 被置为OFF。(6)当操作面板上的 SW2 (X25) 被置为 ON, 一个新部件将随后被自动补给。当机器人开始带一个中等大小的部件当一个小的或者是大的部件被放到一个碟子上任务实施一、I/0分配根据任务分析，对输人量、输出量进行分配如下:输入输出地址功能地址功能X20PB1Y0供给指令X24SW1Y11输送带正转X0大部件传感器Y22输送带正转X1中部件传感器Y3推出机构X2小部件传感器Y4取出指令X3物件检测传感器Y53输送带正转X5桌上部件传感器Y63输送带反转X6操作完成传感器X25SW2二、设计梯形图程序 三、

43、运行并调试程序1.下载程序，在线监控程序运行。(确认程序的要点)(1)打开操作面板上的SW1(X24)。结果>>传送带移动到右边(2)按下操作面板上的PB1(X20)。结果>>漏斗补给一个部件(3)分拣部件大小结果>>大部件：被推到底层的传送带而且放到右边的碟子上。中部件：被在上层的传送带上的机器人移动到碟子上。小部件：被推到底层的传送带上并被放到左边的碟子上。(4)当操作面板上的SW2(X25)为ON后的动作结果>>当机器人开始移动一个中部件或者当一个小的或者大的部件被放到碟子上时漏斗补给下一个部件。2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文

44、件。任务四：分捡和分配线能力目标1.熟练使用传感器输入信号。2.掌握分捡分配工作原理，能够编写部件分配控制程序。知识准备 1.FX1N的基本指令综合应用。2.典型控制系统的经验设计法。任务分析检测部件大小并按之分配到特定的地方:(1)当按下操作面板上的PB1(X20),机器人的供给指令(Y0)被置为ON。当机器人移动完部件而且回到出发点后, 供给指令(Y0)被置为OFF。机器人在 供给指令(Y0)被置为ON以后补给一个部件。(2)当操作面板上的SW1(X24)被置为ON, 传送带正转。当SW1(X24)被置为OFF, 传送带停止。(3)在传送带上的大，中和小部件被输入传感器上(X1),中(X2

45、)和下(X3)分拣而且将被搬运到特定的碟子上。大部件:在传送带分支的分捡器(Y3)被置为ON的时候被放到后部传送带然后从右端落下。中部件:在传送带分支的分捡器(Y3)被置为OFF的时候被放到前面传送带然后被机器人放到碟子上。小部件:在传送带分支的分捡器(Y3)被置为ON的时候被放到后部传送带。当在传送带分支的传感器 检测到部件(X6)被置为ON, 传送带停止，部件被推到碟子上。(4)当机器人里的部件在桌子上(X11)被置为ON, 取出指令(Y7)被置为ON。当机器人操作完成 (X12) 被置为ON (当一个部件被放到碟子上时为ON), 取出指令(Y7)被置为OFF(5)当操作面板上的SW2(X

46、25)被置为ON以后, 一个新部件会被自动补给。当机器人开始搬运一个中部件。当一个小部件被放到碟子上，或者一个大部件从传送带的右端掉下(6)闪烁灯在以下情况下点亮。红灯：当机器人补给一个部件时点亮绿灯：当传送带移动时点亮黄灯：当传送带停止时点亮任务实施一、I/0分配根据任务分析，对输人量、输出量进行分配如下:输入输出地址功能地址功能X20PB1Y0供给指令X24SW1Y1输送带正转X25SW2Y2输送带正转X1大部件传感器Y3分捡器X2中部件传感器Y4输送带正转X3小部件传感器Y5输送带正转X6部件检测传感器Y6推出机构X11桌上部件传感器Y7取出指令X12操作传感器Y10红灯Y11绿灯Y12

47、黄灯二、设计梯形图程序 三、运行并调试程序1.下载程序，在线监控程序运行。(确认程序的要点)2.分析程序运行结果，编写语句表及相关技术文件。项目五：光机电一体化控制程序设计与调试任务一：实训装置简介能力目标1.掌握光机电一体化控制系统结构2.掌握光机电控制系统工作原理基础知识亚龙YL235型光机电一体化实训考核装置，由铝合金导轨式实训台、上料机构、上料检测机构、搬运机构、物料传送和分拣机构等组成。各个机构紧密相连，学生可以自由组装和调试。控制系统采用模块组合式，由PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器等组成。PLC模块、变频器模块、按钮模块等可按实训需要进行组合、安

48、装、调试。该装置配置了可编程控制器（PLC）、变频器装置、气动装置、传感器、机械手、上料器、送料传动和分拣装置等实验机构。整个系统为模块化结构提供开放式实训平台，实训模块可根据不同的实训要求进行组合；同时学校还可以根据教学需要，配置不同品牌的（PLC）模块和变频器模块，也可以增加其它实训模块。系统的控制部分采用可编程控制器（PLC），执行机构由气动电磁阀-气缸构成的气压驱动装置，实现了整个系统自动运行，并完成物料的分拣。整个实训考核装置的模块之间连接方式采用安全导线连接，以确保实训和考核安全。整机工作流程工作原理按启动按扭后，PLC启动送料电机驱动放料盘旋转，物料由送料槽滑到物料提升位置，物料

49、检测光电传感器开始检测；如果送料电机运行4秒钟后，如果物料检测光电传感器仍未检测到物料，则说明送料机构已经无物料，这时要停机并报警；当物料检测光电传感器检测到有物料，将给PLC发出信号,由PLC驱动上料单向电磁阀上料，机械手臂伸出手爪下降抓物，然后手爪提升臂缩回，手臂向右旋转到右限位，手臂伸出，手爪下降将物料放到传送带上，传送带输送物料，传感器则根据物料性质（金属和非金属），分别由PLC控制相应电磁阀使气缸动作，对物料进行分拣。最后机械手返回原位重新开始下一个流程。配置清单序号名称主要元件或型号、规格数量单位1工作台1190mm×800 mm1张2PLC模块1台3变频器模块1台4电源模块三相电源