高级维修电工CPMAH实验指导书

1、PLC实验装置(CPM2AH系列)实验指导书2007年4月目 录第一章 可编程控制器（2）1.1 简介 （2）1.2 基本指令 （8）1.3 梯形图编程规则 （12）1.4 安装和维护 （13）第二章演示实验 (17)2.1基本指令编程练习 （16）2.3液体自动混合 （23）2.4运料小车 （26）2.5机械手动作模拟控制 （30）2.2十字路口交通灯 （18）2.6三相异步电机换接启动 （34）2.7 电梯控制系统 （36）附录：CPM2AH主机实验接线图（67）第一章可编程控制器1.1 简介基本概念可编程控制器，英文称Programmable Controller,简称为PC,这是其在国

2、外工业界的正式名称。但这容易和个人计算机(Personal Computer,简称也为PC)相混淆,在我国仍习惯地沿用PLC作为它的缩写(Programmable Logic Controller)。可编程控制器是基于大规模集成电路技术和微型计算机技术的新一代工业自动控制设备。传统的生产自动控制系统是继电器-接触器控制系统，是用导线把继电器、接触器和开关及其触点按照一定的逻辑关系连接起来构成的控制系统。显然，这种继电控制系统具有布线复杂、功能不易扩展、功耗高和通用性、灵活性差等缺点。当控制对象比较多、要求比较复杂时，该控制系统的器件会较多、体积庞大，同时可靠性下降，而不能满足生产的需要。上世纪

3、六十年代以来，随着半导体技术，特别是微处理器和微型计算机技术的不断成熟，新一代工业自动控制设备可编程控制器应运而生。第一台可编程控制器是美国数字设备公司（DEC）在1969年生产的，并成功地应用到美国通用汽车公司（GM）的生产线上。1985年国际电工委员会给出了可编程控制器的定义：“可编程控制器是一种数字运算的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型工业生产过程。可编程控制器及其外围设备，都应该按照易于与工业控制系统联成一个整体，并且易于扩充功能的原则来设计

4、。”可编程控制器具有以下的显著优点：þ 可靠性高þ 编程简单、使用方便þ 通用性好、具有在线修改能力þ 大幅缩短设计、施工和试运投产周期，维护容易þ 体积小巧，便于实现机电一体化由此可见，可编程控制器是传统继电接触控制技术和现代微机技术相结合的产物。一方面，它克服了继电接触控制系统的缺点；另一方面，它又充分地利用了微处理技术的优点；另外，它照顾到工业生产现场电气操作及维修人员的习惯和知识技能水平，采用了一套继电器梯形图为基础的简单的指令方式，使PLC的程序编制不需要进行专门的计算机编程知识的学习，直观而形象，易于掌握。结构框图虽然PLC的类型和

5、种类繁多，其功能和指令系统也不尽相同，但基本的结构和工作原理则大同小异。下图是一般PLC的结构框图：从上图可以看出，PLC硬件系统一般包括以下几个组成部分：1、 主机主机部分包括中央处理器（CPU）和存储器。中央处理器是具有运算和控制功能的大规模集成电路，用于控制PLC其它部分的操作，是PLC的核心。具体地说，中央处理器用以读取输入变量、运行用户程序来完成用户指令规定的各项操作、监控输入/输出接口的运行状态来响应外部设备的请求，在此基础上做出逻辑判断和进行数据处理，并将结果送到输出端，控制各个执行元件的操作。存储器中所存储的信息包括两种：系统程序，指系统管理和监控程序以及对用户程序做编译处理的

6、程序。该系统程序已经由生产厂家固化在PLC内部的硬件上，类似于微机上的CMOS程序，用户不能更改；用户程序和数据，指用户自己编制的控制工业过程的应用程序和各种暂存数据及中间结果。2、 输入/输出（I/O）接口显然，这部分是PLC与输入/输出设备进行连接的接口，是它们之间的媒介。输入接口接收输入设备（如按钮、传感器、开关以及触点等）的控制信号。输出接口是将经过主机处理后的结果通过功率放大电路去驱动输出设备（如指示灯、电磁阀等）。为减少电磁干扰，提高控制回路的可靠性，输出接口电路一般由微机输出接口和隔离电路组成。PLC的输出元件有三种形式：继电器输出、晶体管输出和双向可控硅输出，用户可以根据执行元

7、件的需要来选择。3、 输入/输出（I/O）扩展单元用于扩充外部输入/输出设备时的连接。4、 手持编程器手持编程器是PLC的一种主要的外部设备，用于在工业现场的手持编程，用户可以使用它来输入、检查、修改、调试自己的应用程序，也可以用来监视PLC的工作状态。此外，PLC也可以通过适配器和专用电缆和便携式电脑进行连接，利用专用的工具软件进行PLC的编程和监控。5、 外部设备接口用于主机和编程器、打印机、扫描仪等外部设备的连接。6、 电源电源将工业现场的交流电源转换为直流电源，以供给中央处理器、存储器以及输入/输出设备正常工作所需的电源。工作原理可编程控制器依靠执行用户程序来实现对工业生产过程的控制，

8、采用的方式是周期性循环扫描。PLC开始运行时，首先清除输入输出状态寄存器中旧的内容，然后进行自我诊断，对各个组成部件进行自检，确认正常后开始循环扫描。PLC的每一个扫描过程分为三个阶段，见下图：1、 输入采样阶段这是PLC循环扫描的第一个阶段。不论PLC各个输入端是否接线，中央处理器顺序读取全部输入端，将读出的输入设备的状态（接通为1，断开为0）写入输入状态表（即输入寄存器）中。2、 程序执行阶段中央处理器对用户程序逐步顺序扫描，并逐步读取指令，并根据输入输出状态表中的内容和有关数据执行指令，将执行结果写入输出状态表（即输出寄存器）中。3、 输出刷新阶段用户程序中的全部指令执行完毕后，PLC将

9、输出状态表中所有输出设备的通（1）、断（0）状态，经过输出部分送到输出锁存电路，用来驱动输出端各个继电器的线圈，控制执行部件的相应动作。然后，中央处理器又返回去进行下一循环的扫描。PLC的这种顺序扫描工作方式，简单而直观，同时简化了用户程序的设计。由于PLC在程序执行阶段，只是根据输入输出状态表中的内容进行，而与外部电路是隔离的，从而大大提高了其运行的可靠性。程序编制PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。编程是要使用到PLC内部的各种编程元件，它们可以提供非常多的动合和动断触点。如果抛开这些编程元件的内部结构和原理，单从它们实现的外部功能来看，它们可以看成传统的自动控制元件，如继电器、辅助

10、继电器、定时器、计数器和特殊功能寄存器等，和PLC内部的各种寄存器，如通用寄存器、数据寄存器等。PLC内部的这些继电器是“软”继电器，是PLC内部存储器的各个存储单元，而不是传统意义上的“硬”继电器，但所能实现的功能与它们基本一致。当写入该单元的逻辑状态为“1”时，表示相应继电器的线圈得电，其动合触点闭合，而动断触点断开。以本实验装置的所使用的CPM2A 可编程控制器为例，其编程元件的编号范围和功能说明如下表所示：元件名称代表字母编号范围功能说明输入继电器IR000-IR002IR00000-IR00111，36点接收外部输入设备的信号输出继电器IR010-IR012IR01000-IR011

11、07，24点输出程序执行结果并驱动外部设备辅助继电器SR232-SR255SR23200-SR25515，384位在程序内部使用，不能提供外部输出定时继电器TCTC000TC127定时/记数继电器，触点在程序内部使用计数继电器TCTC000TC127定时/记数继电器，触点在程序内部使用数据寄存器TR/HR/DMTR0-TR7HR00-HR19DM0000-DM6655数据处理用的数制存储元件程序编制就是用户根据控制对象的要求，利用PLC厂家提供的程序编制语言，将一个控制要求描述出来的过程。PLC的程序编制语言有梯形图、逻辑功能图、指令语句表和逻辑代数等四种，主要是由传统的继电控制电气线路变化而

12、来的。其中，梯形图和指令语句表最为常用。1、 梯形图梯形图是一种从继电接触控制电气回路演变而来的图形语言。它借助类似于继电器的动合、动断触点、线圈以及串联、并联等符号，根据控制要求连接而成的表示PLC输入和输出之间逻辑关系的图形，特点是信号流向清楚、直观、简单易懂。梯形图中的常用符号有等三种，分别表示动合、动断触点和它们的线圈。除此以外还有其它的图形符号（参见各个演示实验的梯形图）。梯形图中各编程元件的种类用图形符号及字母、数字组合标注加以区别。在进行图形图的设计时要注意以下几点：首先，梯形图按照从左到右、自上而下的顺序排列。每一逻辑行（梯级）起始于左母线，然后是触点的串联或/和并联，最后是线

13、圈与右母线相连。其次，梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是概念上的“虚拟电流”，从左母线经过各个回路流向右母线，母线上并没有电源。这个“虚拟电流”只是用来形象地描述用户程序执行过程中应满足线圈接通的条件。最后，输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部的其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器则输出程序执行结果给外部输出设备。当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点也可供内部编程使用。2、 指令语句表指令语句表是一种用指令助记符来编制PL

14、C程序的语言，它类似于计算机汇编语言，但比汇编语言简单。一条指令语句由执行步序、指令语和目标元件三部分组成，若干条指令语句组成指令语句表，也就是一个控制程序。右图是三相电动机起/停控制的继电接触控制回路、梯形图和指令表表示三种方式的比较：相比之下，逻辑代数式和逻辑功能图在PLC中的使用则要少得多，下面是它们的形式，这里只简要地介绍一下：1.2 基本指令1.2.1 LOAD(取指令)/LOAD NOT(取反指令)/AND(与指令)/AND NOT(与非指令)/OR(或指令/OR NOT(或非指令)1.2.2 AND LOAD(与块指令)/OR LOAD(或块指令)1.2.3 OUTPUT(线圈驱

15、动指令)/OUTPUT NOT(线圈驱动非指令)1.2.4 SET(置位指令)/RESET(复位指令)1.2.5 NO OPERATION(空操作指令)/END(结束指令)1.2.6 SHIFT REGISTER（移位指令.不是基本指令，但在演示实验中常用）1.3 梯形图编程规则一般情况下，编制可编程控制器梯形图的步骤如下：1、 决定控制系统需要的动作及其次序使用可编程控制器的最重要一环就是决定控制系统所需要的输入及输出，这主要取决于系统所需的输入及输出接口分立元件。输入及输出的要求：一是设定控制系统的输入及输出数目，这可以由系统的输入及输出分立元件的数目直接取得。本模拟实验装置的输入输出点数

16、是：CPM1A-40CDR型，输入/输出为24/16点。二是决定控制先后次序、各个元件的相互关系以及它们能够做出何种反应。2、 对输入及输出目标元件进行编号每个输入/输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。3、 画出梯形图根据控制系统的控制要求，画出梯形图。梯形图有其特定的编制和绘制规则：梯形图的每一逻辑行必须从左边母线以接点输入开始，以线圈结束，线圈右边母线可以不画出；接点的使用次数可以不受限制；在一个程序中，一个线圈只能使用一次，不得重复使用；一段完整的梯形图程序必须用END指令结束，END是PLC执行程序阶段的结束标志；编码表的设计原则是：根据梯形图，按从

17、上到下，从左到右的顺序进行；梯形图中，触点应该画在水平线上，而不能画在垂直分支上；不包含触点的分支应放在垂直线上，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径；不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈；在有几个串联回路相并联时，应将触头最多的那个串联回路放在梯形图的最上边。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左边。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。4、 将梯形图转化为程序（及指令集）5、 用编程器输入编制好的程序指令表6、 对程序进行测试、修改7、 保存完成的控制程序8、 在实验台上对所编制的程序进行验证。如与实际的操作情况不符，需要做

18、进一步的修改。1.4 安装和维护工业生产现场的环境条件一般比较恶劣，电磁干扰源很多，如大功率用电设备的起停、电焊机等产生的电火花，以及各种动力电源线的电磁耦合等，这些都是很常见、同时可能对可编程控制器的正常工作产生很大影响的干扰源。可编程控制器是专门在施工现场使用的控制装置，已经采取了很多的抗干扰措施，从而使它的适应能力较强；当另一方面，为了确保整个控制系统的稳定可靠，应该尽量使可编程控制器在良好的生产环境中工作，同时采取必要的抗干扰措施。安装尽管可编程控制器适用于大多数的工业生产现场，但它对现场的温度、湿度等条件还是有一定的要求的。在适宜的条件下工作可以有效地提高可编程控制器的工作效率和使用

19、寿命。在安装可编程控制器时要避开以下各种因素：ý 环境温度超过0 - 55范围；ý 相对湿度超过85%或存在露水凝聚现象ý 阳光直射ý 腐蚀性或易燃性气体ý 铁屑及灰尘ý 频繁及连续的振动ý 超过10g重力加速度的冲击小型可编程控制器外壳的四个角上均有安装孔，同时有两种安装方法：一种是直接有螺钉进行固定，不同型号的可编程控制器有不同的安装尺寸；另一种是将可编程控制器固定在DIN（德国工业标准）轨道上。在轨道上先安装好左右夹板，装上可编程控制器，然后拧紧螺钉。通常情况下，要把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、

20、水滴及油污，从而使其工作稳定可靠。同时，可编程控制器的周围应该有足够的通风空间，以保持它的环境温度和湿度在适宜的条件下。如果环境温度超过55，要安装电风扇进行强制通风。为了避免其它外围设备的电磁干扰，可编程控制器要尽可能地远离高压电源线和高压设备，间距不得小于20毫米。当垂直安装可编程控制器时，要严防导线头、铁屑、灰尘等脏物从通风窗掉入可编程控制器内部，否则它们很有可能损坏内部的PCB（印刷电路板），干扰其正常工作。电源接线CPM1A系列可编程控制器电源为50Hz、220V±10%的交流电，但需要外接24VDC电源给数字量输入/输出点。本实验装置已经将部分接线连接好，但具体实验接线留

21、给学生做实验时进行，以增强其感性认识。接线方式参见PLC实验台使用说明书中主机接线图的相应部分。如果电源发生故障，中断时间不超过10ms时，可编程控制器的正常工作不受影响；若超过10ms或电压下降超过允许值，则可编程控制器停止工作，所有的输出点同时断开。当电源恢复时，若开关在RUN的位置，则其自动恢复操作。对于电源线引起的干扰，可编程控制器本身具有足够的抗干扰能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。接地良好的接地时保证可编程控制器稳定可靠工作的重要条件，这样可以避免偶然发生的电压脉冲冲击危害。接地线与设备的接地端相连，基本单元接地。如果要用扩

22、展单元，其接地点应与基本单元的接地点连在一起。为了抑制附加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接以专用地线，接地点应该与动力设备的接地点分开。若达不到这种要求，则必须做到与其它设备公共接地。禁止与其它设备串联接地，接地点应尽可能靠近可编程控制器。直流24V接线端使用无源触点的输入器件时，需要外接24VDC电源（有些PLC，如三菱FX系列，其内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流）。此外，直流24V接线端子还可以向外部传感器提供电流。在24V接线端子做传感器电源时，COM端子是直流24V地端（0V端）。如果使用扩展单元，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，

23、任何外部电源都不能接到这个端子。如果有过载现象发生，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器将不起作用。每一种型号的可编程控制器的输入点数量是一定的。每一个未投入使用的输入点并不耗电。在这种情况下，24V直流电源端子外供电流的能力可以加强。CPM1A系列可编程控制器的空位端子在任何情况下都不能使用。输入接线可编程控制器一般接收行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是可编程控制器与外部传感器负载转换信号的端口，输入接线一般指外部传感器与输入端口的接线。输入器件可以是任何无源的触点或集电极开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示发光二极管发亮。输入端的一次电

24、路与二次电路之间采用光电耦合进行隔离。二次电路带R-C滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电磁噪声引起可编程控制器的误动作。如果在输入触点电路串联二极管，二极管上的电压应小于4V。如果使用带发光二极管的舌簧开关时，串联二极管的数目不能超过两只。输入接线还应该特别注意：þ 输入接线一般不要超过30米。在工作环境干扰较小、电压降不大时，输入接线可以适当长些。þ 输入、输出线不能使用同一根电缆，输入、输出线要分开。þ 可编程控制器所能接收的脉冲信号的宽度应大于扫描周期时间。输出接线þ 输出方式有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种；þ

25、输出端接线分为独立输出和公共输出两种。当可编程控制器的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中可以采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组的输出中，只能使用同一类型和同一电压等级的电源。þ 由于可编程控制器的输出元件被封装在PCB中，并且连接至端子板。护输出元件。þ 采用继电器输出时承受的感性负载大小会影响到继电器的使用寿命。因此，采用此种用法的继电器的工作寿命要长。þ 可编程控制器的输出负载可能产生噪声干扰。因此，要采取措施加以抑制。此外，对于可能造成伤害的危险负载，除了控制程序中加以考虑外，还应该设计外部紧急断电电路，使可编程控制器在

26、发生故障时，能够及时将引起伤害的负载电源切断。 交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆，输出线应该尽量远离高压线和动力线，避免并行。第二章 演示实验实验2.1 基本指令编程练习在基本指令变成联系实验区完成本基本练习实验，实验接线参见实验台使用说明书中主机接线图的相应部分。一、实验目的1、 熟悉PLC实验装置。2、 练习并掌握编程软件的使用。3、 熟悉控制系统的操作。4、 通过练习实现与、或、非逻辑功能，初步熟悉编程方法。5、 掌握定时器、计数器的正确编程方法及其扩展方法。二、编制梯形图和实验程序：实验2.2 十字路口交通灯在十字路口交通灯控制实验区完成本实验，实验接线参见实验台使用说明书中主机

27、接线图的相应部分。一、 实验目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。二、控制要求所有的信号灯受到一个启动开关的控制：当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，控制南北红灯亮，同时东西绿灯亮；当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。控制过程每55秒钟循环一次，具体见下图（各个灯的点亮、熄灭或闪烁按照步骤号1至5的顺序完成一个循环，步骤号相同的在同一时刻开始）：东西信号绿灯亮绿灯闪黄灯亮红灯亮时间20s3s2s30s南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪黄灯亮时间30s20s3s2s二、 编制梯形图并写出实验程序：梯级步序指令地址说明000

28、10000LD00000启动0001OR232110002AND NOT232120003OUT2321100020004LD00001停止0005OUT2321200030006LD232110007AND NOTT0040008TIMT00025秒#025000040009LDT0000010TIMT00430秒#030000050011LD232110012AND NOTT0000013TIMT00620秒#020000060014LDT0060015TIMT01020秒#02000016TIMT0073秒#003000070017LDT0070018TIMT0052秒#00200008

29、0019LDT0000020TIMT00125秒#025000090021LDT0010022TIMT01127秒#02700023TIMT0023秒#003000100024LDT0020025TIMT0032秒#002000110026LD NOTT0000027AND232110028OUT01002南北红灯00120029LDT0000030OUT01005东西红灯00130031LD010020032AND NOTT0060033LDT0060034AND NOTT0070035ANDT0220036OR LD0037OUT01003东西绿灯00140038LD010020039AN

30、D NOTT0060040LDT0060041AND NOTT0070042OR LD0043TIMT0121秒#001000150044LDT0120045AND NOTT0100046OUT01007甲车00160047LDT0070048AND NOTT0050049OUT01004东西黄灯00170050LD010050051AND NOTT0010052LDT0010053AND NOTT0020054ANDT0220055OR LD0056OUT01000南北绿灯00180057LD010050058AND NOTT0010059LDT0010060AND NOTT0020061O

31、R LD0062TIMT0131秒#001000190063LDT0130064AND NOTT0110065OUT01006乙车00200066LDT0020067AND NOTT0030068OUT01001南北黄灯00210069LD232110070AND NOTT0230071TIMT0220.5秒#000500220072LDT0220073TIMT0230.5秒#000500230074END(01)实验2.3 液体自动混合在液体自动混合实验区完成本实验， 实验接线参见实验台使用说明书中主机接线图的相应部分。一、实验目的熟练使用各条基本指令，通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC

32、的编程知识以及相关的程序调试技术。二、控制要求从实验面板图可以知道：本混合装置用来将两种液体进行混合。SL1、SL2、SL3是液面传感器，液体A、B的阀门和混合液的阀门由电磁阀YV1、YV2和YV3进行控制，M为搅拌电动机。它们的控制要求如下：1、 初始状态：装置投入运行前，要将液体A、B的阀门关闭，混合液的阀门打开5秒，将容器内的液体排空后关闭。2、 启动：按下启动按钮SB1，混合装置就开始按照斜面编制好的步骤进行操作：液体A的阀门打开，液体A流入容器；当液体A的液面到达SL2时，SL2会接通，从而关闭液体A的阀门，打开液体B的阀门。当液面达到传感器SL1时，液体B的阀门会关闭，搅拌电机则开

33、始运转，将液体A和B的混合液体进行搅匀。搅拌电机运转10秒钟后停止，然后混合液体的阀门打开，开始将搅拌均匀的混合液体排出。当容器内的液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开。再过10秒种，容器内的液体排空，混合液的阀门关闭，开始下一周期的操作。3、 停止：按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，才停止操作，然后返回到初始状态。三、编制梯形图并写出实验程序：实验2.4 运料小车在运料小车实验区完成本实验，实验接线参见可编程控制器实验台使用说明中相应主机接线图。一、实验目的熟悉PLC在工业生产中的应用，和根据生产控制的要求编制PLC程序的方法，提高对所编制的程序进行修改和调试的能力。二

34、、实验要求合上启动按钮SD后，行程开关SQ1处于接通状态，小车停在原位（A仓），装料指示灯V1点亮，开始向小车装料。延时5秒后V1熄灭，装料完毕。打开右行开关RX，小车开始右行，R1、R2、R3顺序点亮。到达B仓后，行程开关SQ2接通，卸料指示灯V2点亮，小车开始卸料。延时5秒后V2熄灭，卸料完毕。打开左行开关LX，小车开始左行，L1、L2、L3顺序点亮。到达A仓后，行程开关SQ1接通，小车回到原位。三、运料小车的实验面板图上页图中，下半部分的SD、ST和SQ1、SQ2、RX、LX分别接主机的输入点X0（表示启动）、X1（表示停止）和X2（表示左限）、X3（表示右限）、X4（表示左行）、X5（

35、表示右行）；V1、V2、R1、R2、R3、L1、L2、L3分别接主机的输出点Y0（表示装料）、Y1（表示卸料）、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7。四、编制实验程序本实验中用到的区域比较指令ZCP（）属于扩展指令，为了将程序中的指令下载到PLC中，请按照以下步骤下载程序：用CXProgrammer打开运料小车程序，将编程软件转换成在线工作模式，先下载程序中的PLC“设置”，将PLC转换成运行模式，然后关闭PLC的电源，重新打开PLC的主机电源，将试验源程序中的“程序”和“扩展函数”下载到PLC中。实验2.5 机械手动作模拟控制在机械手动作模拟控制实验区完成本实验，实验接线参见实验台使用说明书中

36、主机接线图的相应部分。一、实验目的用数据移动指令来实现机械手动作的模拟二、机械原理和控制要求机械手将一工件由A处传送到B处，中间需经过上升/下降和左移/右移灯动作，这些动作通过双线圈二位电磁阀推动气缸完成。当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，机械手仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电执行放松动作。设备装有上、下限位和左右限位开关，它的工作过程共有八个动作，如图所示：00002：下限开关SQ1 01000：下降电磁阀YV101003

37、：右移电磁阀YV400003：上限开关SQ2 01001：夹紧电磁阀YV201004：左移电磁阀YV500004：右限开关SQ301002：上升电磁阀YV301005：原位指示灯HL00005：左限开关SQ4开始时，机械手处于原位，00003和00005开关处于接通状态（即“1”），原位指示灯点亮；按下启动按钮， 01000通电，执行下降动作；同时，上限开关00003断开，原位指示灯熄灭；当下降到位时，下限开关00002接通，使夹紧电磁阀01001动作，同时启动定时器T0，延时2秒；2秒后，T0常开接点接通，上升电磁阀01002接通，执行上升动作。由于1001是由SET命令接通的，具有自保持功

38、能，因此01001夹紧电磁阀在上升过程中一直保持夹紧动作。上升到位后，上限电磁阀00003重新接通， 01002电磁阀断开，不再执行上升动作；同时01003电磁阀通电，执行右移动作。移到右边位置后，右限位开关00004动作，使01003线圈断电，停止右移；同时，使01000线圈再次通电，执行下降动作（在右侧下降）。等到下降到预定位置时，下限开关00002重新接通，从而使01000线圈断电，停止下降动作，并通过RST命令使机械手执行松开动作，同时给定时器T1通电，延时2秒。2秒后，T1常开触点闭合，从而使01002线圈通电，而下限开关00002断开，再次执行上升动作；上升到使上限开关00003重

39、新接通时，使01002上升线圈断电，停止上升动作；同时01004线圈通电，执行左移动作。左移到使左限开关00005接通时， 01004线圈断电，停止左移动作。机械手回到原位。这时，上限开关00003和左限开关00005又处于接通状态，并准备好下一个移位周期。三、编制实验程序：实验2.6 三相异步电动机Y/换接启动在三相异步电动机Y/换接启动模拟控制实验区完成本实验，实验接线参见实验台使用说明书中主机接线图的相应部分。在电机进行正反向的转、换接时，有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因使接触器主触头产生较为严重的起弧现象，如果在电弧还未完全熄灭时，反转的接触器就闭合，则会造成电源相间短路。用P

40、LC来控制电机起停则可避免这一问题。一、实验目的1、 掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。2、 学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。二、实验要求合上启动按钮后，电机先作星型连接启动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。本实验采用PLC软件模拟电动机的换接启动过程。有兴趣的同学可以自己用接触器和电动机的实物进行相连，将实验区改造成一个简单的换接控制台，进行电动机换接的实际操作。三、编制梯形图并写出实验程序：梯级步序指令地址说明00010000LD00001停止0001OR00002过载0002OUT2320900020003LD00000启动0004OR233000

41、005AND NOT232090006OUT233000007OUT01001KM100030008LD233000009TIMT0006秒#006000040010LD233000011TIMT0101秒#001000050012LDT0101秒0013AND NOTT0006秒0014AND NOT01002KM20015OUT01003KM300060016LDT0006秒0017TIMT0011.5秒#001500070018LDT0011.5秒0019AND NOT01003KM30020OUT01002KM200080021END(01)实验2.7 电梯控制系统模拟控制在电梯控制系

42、统实验区完成本实验，实验接线参见实验台使用说明书中主机接线图的相应部分。一、实验目的1、 通过对工程实例的模拟，熟练的掌握PLC的编程和程序测试方法。2、 进一步熟悉PLC的I/O连接。3、 熟悉四层楼电梯采用轿箱外按钮控制的编程方法。二、控制要求电梯由安装在各层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1-S4，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示，L2为二层指示，L3为三层指示L4为四层指示SQ1-SQ4为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如：电梯停在一层，在三层轿箱外呼叫时，必须按动三层的上升呼叫按钮，

43、电梯才响应呼叫（从一层运行到三层），二按动三层下降呼叫按钮时无效；反之，若电梯停在四层，在三层轿箱外呼叫时，必须按动三层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫（从四层运行到三层），这时按动三层上升呼叫按钮则无效。余下依次类推。三、输入/输出点分配如下：（一） 输入点：序号名称输入点序号名称输入点0一层内选按钮S4000007一层上呼按钮UP1000071二层内选按钮S3000018二层上呼按钮UP2000082三层内选按钮S2000029三层上呼按钮UP3000093四层内选按钮S10000310一层行程开关SQ1000104四层下呼按钮DN40000411二层行程开关SQ2000115三层下呼按钮DN

44、30000512三层行程开关SQ3001006二层下呼按钮DN20000613四层行程开关SQ400101(二)输出点序号名称输出点序号名称输出点0四层指示灯L4010008二层内选指示SL2011001三层指示灯L3010019一层内选指示SL1011012二层指示灯L20100210一层上呼指示U1011023一层指示灯L10100311二层上呼指示U2011034轿箱下降指示DOWN0100412三层上呼指示U3011045轿箱上升指示UP0100513二层下呼指示D2011056四层内选指示SL40100614三层下呼指示D3011067三层内选指示SL30100715四层下呼指示D4

45、01107四、编制梯形图并写出实验程序：梯级步序指令地址说明00010000LD00010SQ10001AND NOT00003S10002AND NOT00007UP10003LD232010004AND NOTT0032秒0005AND NOTT0104秒0006AND NOTT0136秒0007OR LD0008AND NOT232080009AND NOT232050010AND NOT232120011OUT2320100020012LD232010013AND00000S40014AND NOT00001S30015AND NOT00002S20016LD232020017AND

46、NOT233020018OR LD0019OR234000020OR234010021AND NOT00101SQ40022OUT2320200030023LD232010024AND00001S30025AND NOT00000S40026AND NOT00002S20027LD232030028AND NOT232140029OR LD0030OR234020031OR234030032AND NOT00100SQ30033OUT2320300040034LD232010035AND00002S20036AND NOT00000S40037AND NOT00001S30038LD232040039AND NOT232090040OR LD0041OR234040042OR234050043AND NOT00011SQ20044OUT2320400050045LD00011SQ20046AND00008UP20047AND NOT00002S20048LD232050049AND NOTT0042秒0050AND NOTT0154秒0051OR LD0052AND NOT232010053AND NOT232050054A