PLC学习和简单实验教程

1、实验一基本指令练习实验学时：3实验目的：(1) 掌握基本指令的功能。(2) 更好地理解自锁与互锁，逻辑关系以便使用。(3) 掌握编程软件环境的基本操作，检查、修改和调试方法。实验原理：该系列可编程序控制器的常用基本指令有10条。先简要介绍如下：(1) 线圈(Coils)线圈(输出)也是梯形图的重要组成元件，它代表着输出或内部变量。一个线圈代表一个动作。它的左边必须有布尔元件或一个指令块的布尔输出。线圈乂分为以下几种类型：直接输出(DirectCoil)直接输出元件如图2-1-1所示:DiirtclCoil图2-1-1直接输出元件左连接件的状态直接传送到右连接件上，右连接件必须连接到垂直电源轨上

2、,除非是平行线圈。反向输出(ReverseCoil)反接输出元件如图2-1-2所示:图2-1-2反接输出元件左连接件的反状态直接传送到右连接件上，右连接件必须连接到垂直电源轨上，除非是平行线圈。上升沿输出(PulseRisingEdgeCoil)上升沿输出元件如图2-1-3所示：图2-1-3.上升沿输出元件当左连接件的布尔状态由假变真时，右连接输出变量将被置1,其他情况下输出变量将被复位。下降沿输出(PulseFallingEdgeCoil)下降沿输出元件如图2-1-4所示:响氏与MFallingEdge匚。iL图2-1-4.下降沿输出元件当左连接件的布尔状态由真变假时，右连接输出变量将被置1

3、,其他情况下输出变量将被复位。置位输出(SetCoil)与复位输出(ResetCoil)置位和复位输出元件如图2-1-5所示：3一Ceil唯hlUsetCoil图2-1-5置位和复位元件置位：让线圈处丁导通状态。其功能：驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。复位：让线圈处丁断开状态。(2) 接触器(Contacts)接触器在梯形图中代表一个输入的值或是一个内部变量，通常相当丁一个开关或按钮的作用1.直接连接（DirtectContact直接连接如图2-1-6所示。卜DirectContact图2-1-6直接连接左连接件的输出状态和该连接件的状态取逻辑与，即为右连接件的状态。反向连接(Rev

4、erseContact)反向连接如图2-1-7所示。41-Reverse图2-1-7反向连接左连接件的输出状态和该连接件的状态的布尔反状态取逻辑与，即为右连接件的状态。上升沿连接(PulseRisingEdgeContact)上升沿连接如图2-1-8所示。寺卜Puls*EdgtCont*ct图2-1-8上升沿连接当左连接件的状态为真时，如果该上升沿连接代表的变量状态由假变真，那么右连接件的状态将会被置1,这个状态在其他条件下将会被复位。下降沿连接(PulseFallingEdgeContact)下降沿连接如图2-1-9所示。TWFiiLseFkllinfIdgeContact图2-1-9下降沿

5、连接当左连接件的状态为真时，如果该下降沿连接代表的变量状态由真变假，那么右连接件的状态将会被置1,这个状态在其他条件下将会被复位。实验器材(设备、元器件)：(1) 装有CCW软件的PC机一台(2) PLC实验箱一台导线若干实验内容：(1)设计一个自锁装置(2)按下图，设计一个控制电机正反转的装置(3)按下图，完成小车自动往返Lj依Unnii-莅侦iH作音自助仲可(4)设有一个知识竞赛抢答装置，提出如下控制要求：主持人用一个开关控制3个抢答桌，参赛者若要回答主持人所提出的的问题时需要抢先按下桌上的按钮。主持人说出题目后，谁抢先按下桌上的按钮谁的桌上的灯即亮。这时主持人按控制按钮后灯才会熄灭，否则

6、一直亮着。3个抢答桌上的按钮作如下安排：一个抢答桌上是儿童组，桌上有两个按钮，并联形式，无论按按下那一只，桌上的灯都会亮；第二个抢答组是大学生组，桌上也只有两个按钮，串联形式，只有两个按钮都按下，桌上的灯才会亮；第三抢答组是中学生组，桌上只有一个按钮，且只有一个人，一按灯即亮。实验步骤1. 检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；2. 接通PLC电源，接实验箱电源；3. 开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW;4. 在一体化编程组态软件CCW中创建项目：5. 在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；6. 对梯形图程序进行合法性检查；7. 若程序无错，则将控制程序下载到PLC

7、;8. 联机运行PLC程序；9. 编程确定实验线路连接情况：10. 按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；11. 观察实验对象是否达到控制要求；12. 观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（7）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（9）重新联机运行PLC程序；13. 直到实验达到控制要求，则保存项目；14. 关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：1.自锁对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址按钮1_IO_EM_D

8、I_00输出指示灯_IO_EM_DO_002.正反转对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址正转按钮_IO_EM_DI_00正转输出指示灯_IO_EM_DO_00反转按钮_IO_EM_DI_01反转转输出指示灯_IO_EM_DO_013.自动往返对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址左转按钮_IO_EM_DI_03左转输出指示灯_IO_EM_DO_00右转按钮_IO_EM_DI_01右转输出指示灯_IO_EM_DO_01总开关按钮_IO_EM_DI_00停止按钮_IO_EM_DI_02抢答器对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号

9、PLC地址儿童组按钮_IO_EM_DI_01_IO_EM_DI_02儿童组指示灯_IO_EM_DO_00大学生组按钮_IO_EM_DI_03_IO_EM_DI_04大学生组输出指示灯_IO_EM_DO_01中学生组按钮_IO_EM_DI_05中学生组输出指示灯_IO_EM_DO_02思考题:举例说明置位和复位指令的使用答：置位使装置布尔状态为真，复位使布尔状态装置为假。比如我们给一个电机置位，则其转动，只有但电机收到对应的复位信号时，其才停止转动。简述自锁和互锁的原理自锁，依靠自身辅助触点保持通电互锁，利用两个接触器的常闭辅助触点互相控制的方式。总结及心得体会：通过写梯形图程序，掌握了CCW软

10、件的使用，了解了PLC工作原理，掌握位逻辑指令用于基本I/O逻辑处理的方法。实验二计时器实验学时：3实验目的：(1) 认识并理解计数器结构及功能（2）掌握计时器的应用实验原理:1）延时通增计时（TON）延时通增计时功能块如图2-2-1所示。F图2-2-1延时通增计时功能块增大内部计时器至给定值。其参数列表见表2-2-1。参数参数类型数据类型描述2-2-2所示。INInputBOOL复位内部计时器。PTInputTIME最大编程时间，见Time数据类型。QOutputBOOL真：编程的时间已消耗完。ETOutputTIME已消耗的时间，允许值：01193h2m47s294ms上升沿，开始增大内部

11、计时器；下降沿，停止且0表2-2-1延时通增计时功能块参数列表该功能块时序图如图图2-2-2延时通增计时功能块时序图2）延时断增计时（TOF）延时断增计时功能块如图2-2-4所示。他，图2-2-4延时断增计时功能块增大内部计时器至给定值。其参数列表见表2-2-2。参数参数类型数据类型描述图2-2-5延时断增计时功能块时序图2-2-5所示。INInputBOOL复位内部计时器。PTInputTIME最大编程时间，见Time数据类型。QOutputBOOL真：编程的时间没有消耗完。ETOutputTIME已消耗的时间，允许值：01193h2m47s294ms下降沿，开始增大内部计时器；上升沿，停止

12、且0表2-2-2延时断增计时功能块参数歹0表该功能块时序图如图实验器材（设备、元器件）：(1) 装有CCW软件的PC机一台(2) PLC实验箱一台(3) 导线若干实验内容：应用定时器指令实现下述报警功能。控制要求是当报警开关IO_EM_DI_00闭合时，要求报警。警灯闪烁，每隔0.5s亮一次，亮一次的时间也是0.5s,警铃响。报警响应开关IO_EM_DI_01接通时，报警灯从闪烁变为长亮，同时报警铃关闭。开关IO_EM_DI_02为警灯测试开关，当它接通，则警灯亮。实验步骤1. 检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；2. 接通PLC电源，接实验箱电源；3. 开启计算机，启动一体

13、化编程组态软件CCW;4. 在一体化编程组态软件CCW中创建项目：5. 在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；6. 对梯形图程序进行合法性检查；7. 若程序无错，则将控制程序下载到PLC;8. 联机运行PLC程序；9. 编程确定实验线路连接情况：10. 按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；11. 观察实验对象是否达到控制要求；12. 观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤(7)编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤(9)重新联机运行PLC程序；13. 直到实验达到控制要求，则保存项

14、目；14. 关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址报警开关1_IO_EM_DI_00警灯_IO_EM_DO_00报警开关2_IO_EM_DI_01警铃_IO_EM_DO_01警灯测试开关_IO_EM_DI_02门EMDICiOIDFMDDRJO.W.DQJHIIl/l_D_EM_DO_G12口叩QQai.lo.FM.naEcT1JD_M_DO_WII11_IOJ-MDO_D3|11rFl-ITdEM.PQ.0d-orfvi-iFiir)_Fi/_nn/,;CF-_三Mm_G3思考题:

15、问：怎么用定时器设置一个自复位器？写出你的设计。答：利用计时器计时完成后Q端为真这一特性，在计时器输入端加一个Q端的常闭控制开关，当Q为真时使计时器重新计时。总结及心得体会:通过实验，进一步熟悉PLC的编程软件的应用，掌握延时器的正确编程使用，学会它们的扩展方法，学会使用延时器实现各种延时、记数功能。实验三计数器实验学时：3实验目的：(1) 认识并理解计数器结构及功能掌握计数器的应用实验器材(设备、元器件)：(1) 装有CCW软件的PC机一台(2) PLC实验箱一台导线若干实验原理：计数器功能块主要用丁增减计数，其主要指令见表2-3-1:功能块描述CTU增计数CTD减计数CTUD可逆计数表2-

16、3-1（1）递增计数器指令（CTU）递增计数器功能块如图2-3-1所示。CTV-CU:jRESETCV-iJ图2-3-1递增计数器功能块从0开始加计数至给定值。其参数列表见表2-3-2。表2-3-2参数参数类型数据类型描述加计数（当CU是上升沿时，开CUInputBOOL始增计数）重置命令（高级）（RESE矽/真RESETInputBOOL时，CV=0）PVInputDINT程序最大值QOutputBOOL上限，当CVPV时为真CVOutputDINT计数结果（2）递减计数器指令（CTD）递减计数器功能块如图2-3-2所示图2-3-2递减计数器功能块从给定值开始减计数至0其参数列表见下表2-3

17、-3。参数参数类型数据类型描述减计数（当CD是下降沿时，开CDInputBOOL始减计数）加载命令（高级）（当LOAD为LOADInputBOOL真时CV=PV)PVInputDINT程序最大值QDOutputBOOL下限，当CVPV时为真QDOutputBOOL下限，当CVi2时为真小于(LessThan)o1图2-4-3小丁功能块对丁整型，实型，时间型，日期型和字符申型输入变量，比较第一个和第二个输入，并判断是否相等。其参数列表见表2-4-3表2-4-3参数参数类型数据类型描述Input两个输入BOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-必须有相InputUDIN

18、T-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME同的数据类型。当i1i2o1OutputBOOL时为真(2)算术类功能块指令主要用丁实现算术函数关系.o在此只介绍加，减，乘,除功能块指令和直接传送指令加指令（+）加指令功能块如图2-4-4所示。其参数列表见表2-4-4参数参数类型Inputi2Inputo1Output减指令加指令功能块如图图2-4-4加指令功能块QI数据类型SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME描述可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）输入的加法表2-4-42-4-

19、5所示。其参数列表见表2-4-5。描述可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）减入的乘法参数参数类型数据类型InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-InputUDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIMEo1Output表2-4-5乘指令（*）乘指令功能块如图2-4-6所示。*ENENO,，i1o1/图2-4-6乘指令功能块参数参数类型数据类型i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-i2InputUDINT-DWORD-LINT-ULINT-o1OutputLOWORD-TIME两个及多个整数或实数的

20、乘法运算。其参数列表见表2-4-6描述可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）输入的乘法除指令（/）除指令功能块如图2-4-7所示。其参数列表见表2-4-7参数参数类型Inputi2Inputo1Output图2-4-7除指令功能块数据类型SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME描述可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）输入的除法表2-4-7直接传送指令（1gain）直接传送指令功能块如图2-4-8所示。其参数列表见表2-4-8参数参数类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-B

21、YTE-INT-WORD-DINT-可以是整数或实数(所o1OutputUDINT-DWORD-LINT-ULINT-有的输入变量必须是同LOWORD-TIME一格式）表2-4-8实验内容：(1) 用算术运算指令完成(1234+4321)X123-4565)士1234的运算。要求：X1闭合时计算，X0闭合时活零。(2) 在社会生产过程中，电机是必不缺少的；而长时间地使用电机，会给电机带来不必要的损坏。因此，在日常使用中，需要更加的爱护和维护它。请设计一个程序并实现以下功能：电机工作时间在大丁等丁5小时，小丁等丁7小时，信号指示灯被点亮，表示提示；在大丁7小时，小丁10小时，警铃响，表示警告；在

22、等丁10小时，电机停止运行。(3) .使用TON、加法指令、比较指令模块实现电动机连续运行时间控制，连续运行时间为3秒，连续运行15秒后需要停机。以TON模块设计一个自复位计时器，用来实现3秒循环计时。直接传送指令实现循环总次数的复位。1. 使用比较指令模块控制红灯和蓝灯的亮灭，红灯前4s亮，后4s灭；蓝灯前4s灭，后4s亮。以TON模块设计一个自复位计时器，用来实现8秒循环计实验步骤检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；接通PLC电源，接实验箱电源；开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW;在一体化编程组态软件CCW中创建项目：2. 在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序

23、；对梯形图程序进行合法性检查；若程序无错，则将控制程序下载到PLC;联机运行PLC程序；编程确定实验线路连接情况：3. 按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；观察实验对象是否达到控制要求；观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（7）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（9）重新联机运行PLC程序；直到实验达到控制要求，则保存项目；关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：（1）对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址使能

24、按钮_IO_EM_DI_00复位按钮_IO_EM_DI_01对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址启动按钮_IO_EM_DI_00电机运转指示灯_IO_EM_DO_00信号指示灯_IO_EM_DO_01警铃_IO_EM_DO_02对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址启动按钮_IO_EM_DI_00电机运转指示灯_IO_EM_DO_001_kj_b*lclkjo_ENjx)_oair.IO_eW_DO_QQ114HLchlJklV/5_IOBMJ：LD1JLHI二M厂11i1ol1HreKim对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出

25、信号PLC地址启动按钮_IO_EM_DI_00红灯指示灯_IO_EM_DO_00蓝灯指示灯_IO_EM_DO_01-zlj.lToOflTgU母nWII/IRQ卜PTFT-2_K)_EMJlDG11113j|JOJEM_DQ_flO1J0_EN.X_D1，i14nLChlKIrT0M_1.F总结及心得体会：通过写梯形图程序，掌握PLC常用指令的正确使用方法，学会其在梯形图中混合扩展编程，掌握数据操作功能块、运算符类功能块中一些常用指令的使用。实验项目名称：实验五交通信号灯的PLC设计实验学时：3实验目的：(1)掌握十字口交通信号灯自动控制理论(2)掌握PLC功能指令的应用实验器材(设备、元器件

26、)：(1) 装有CCW软件的PC机一台(2) PLC实验箱一台导线若干实验原理：城市交通指挥系统中的许多设备也需要实现自动化控制，PLC在其中的应用也越来越多。以交通指挥信号灯的控制为例，它用丁维护城市交通道路十字路口的交通秩序，在每个方向上都有红，黄，绿三种指挥灯，信号灯受一个启动开关控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始工作，知道按下停止按钮开关，系统停止工作。PLC接线示意图如图2-6-1所示:S&1肩M倒|一戏1Y1南北膝灯波Y2南北红灯停止伽胃南北黄町SB3为?:模式LJT4床西坎灯5宛西心T16不四震灯CCifi(TY一I24*图2-6-1实验内容：设置一个控制开关S01,当它接通时

27、，信号灯控制系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当控制开关S02接通时，信号灯全部熄灭。工作流程如下：1、南北红灯（O0）亮并保持15秒，同时东西绿灯（O5）亮，但保持10秒，到10秒时东西绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而东西黄（O4）灯亮，并保持2秒，到2秒后，东西黄灯熄灭，东西红灯（O3）亮，同时南北红灯熄灭和南北绿灯亮。2、东西红灯亮并保持10秒。同时南北绿灯亮，但保持5秒，至IJ5秒时南北绿（O2）灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而南北黄灯（O1）亮，并保持2秒，到2秒后，南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭和东西绿灯亮。1. 实验步骤检查计算机与PLC、PLC与实

28、验箱连线，确保连接良好；接通PLC电源，接实验箱电源；开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW;在一体化编程组态软件CCW中创建项目：2. 在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；对梯形图程序进行合法性检查；若程序无错，则将控制程序下载到PLC;联机运行PLC程序；编程确定实验线路连接情况：3. 按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；观察实验对象是否达到控制要求；观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（7）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（9）重新联机运行PLC程序；直到实验达到

29、控制要求，则保存项目；关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果:对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址夕卜部输出信号PLC地址启动按钮_IO_EM_DI_00南北红指示灯_IO_EM_DO_00停止按钮_IO_EM_DI_01南北黄指示灯_IO_EM_DO_01-O南北绿指示灯_IO_EM_DO_02东西红指示灯_IO_EM_DO_03东西黄指示灯_IO_EM_DO_04东西绿指示灯_IO_EM_DO_05思考题：按实验内容所列出的条件设计出相应的交通信号灯，并指出当出现突发事件时，应如何设计？答：增加功能模块，按下相应开关，使出现突发事件的方向显

30、示红灯或黄灯，提醒这个方向的车辆。总结及心得体会：通过写梯形图程序，理解掌握多个计时器同时关联使用的方法，了解较复杂程序的设计方法，掌握用顺序进出指令设计顺序控制程序的方法，掌握用户自定义功能模块的实现方法。实验项目名称：实验六实验学时：3实验目的：变频器控制PLC实验(1)掌握网络通信协议信息传输(MSG_MODBS)功能块的使用方法;(2)如何建立RS485通信。实验器材(设备、元器件)：(1) 装有CCW软件的PC机一台(2) PLC实验箱一台导线若T实验原理：给变频器设置参数，如表1-5所示。表1-5参数参数名称设置P106启动源5=通信端口P108速度基准值5=通信端口t201数字输

31、入16=通信端口t202数字输入20=不使用C302通讯数据速率4=19.2kC303通讯节点地址100(缺省值)C304通讯丢失动作3=保持最后状态C306通讯格式0=RTU8-N-1(2)网络通信协议信息传输(MSG_MODBS)网络通信协议信息传输(MSG_MODBS)功能块如图1-5所示MS3MODB_.liNQ*Erfr1LW亲.ErrorID,Tiirget图1-5网络通信协议信息传输（MSG_MODBS）功能块该功能块用丁传送网络通信协议（Modbus）信息，其参数列表见表1-6所示表1-6MSG_MODBS功能块参数参数参数类型数据类型描述如果是上升沿，INInputBOOL执

32、行功能块真一取消功能CancelInputBOOL块确定结构化输LocalCfgInputMODBUSLOCPARA见其数据类型入信息（本地设备）确定结构化输TargetCfgInputMODBUSLOCADD入信息（目标设备）确定本地存入LocalAddrInputR或写出信息的地址QOutputBOOL真一指令完成假一一指令未完成真一出现错误ErrorOutputBOOL假未出现错误信息传输错误ErrorlDOutputUINT时，显示错误代码MODBUSLOCPARA数据类型见表1-7所示。表1-7MODBUSLOCPARA数据类型参数数据类型描述控制器申行端口号：槽号1和2分别代表通道

33、5ChannelUINT和6TriggerTypUSINT0:上升沿触发e1:当IN为真时，不断触发MSG指令的操作命令01:读取线圈状态；02:读取输入状态；03:读CmdUSINT取保持寄存器；04:读取输入寄存器；05:写单一线圈；06:写单一寄存器；15:写多个线圈；16:写多个寄存器ElementCeWord资料UINT读写数据个数的限制ntMODBUSTARPARA数据类型见表1-8所示。表1-8MODBUSTARPARA数据类型参数数据类型描述目标数据（1-65536）地址，传送后AddrUDINT减1NodeUSINT默认从机节点号为1注：由丁目标数据地址传送后会自动减1,所以在给MSG指令读写地址时，需要在读写的实际地址上加1后给Addr，这样才能使MSG读写到正确地址。PowerFlex4M变频器的Modbus功能代码PowerFlex4M变频器的外设接口（DSl）支持部分Modbus功能代码，Modbus功能代码和命令见表1-9。表1-9Modbus功能代码和命令Modbus功能代码（十进制）命令03读寄存器06写单个寄存器16写多个寄存器通过Modbus协议，控制器向PowerFlex4M变频器的寄存器中写入