东南大学 控制技术与系统实验报告 可编程控制器

1、东南大学控制技术与系统可编程控制器实验姓名： 组员： 学号： 指导教师： 实验日期： 第一章 基本实验实验一 基本操作与基本指令实验一、实验目的1.熟悉可编程控制器的外部结构2.熟悉可编程控制器试验箱的结构和使用方法3.掌握可编程控制器的使用4.了解基本指令的编程二、实验器材1.可编程控制器实验箱2.计算机3.编程电缆4.连接导线三、实验设备及编程软件介绍（略）四、实验内容及步骤1.两层楼道灯PLC控制实验注意：接线前请关闭电源，接完线检查正确后再打开电源；实验结束，拔线前请关闭电源。按图1-19所示接线。输入X2、X3分别接实验箱上的按钮0#、1#；输出Y1接线实验箱上的指示灯0#、1#。输

2、入、执行表1-1中的程序，操作按钮0#、1#，观察输出，并记录结果。实验结果：当0#和1#按钮状态相同时，灯亮，输出1；当0#和1#按钮状态不相同时，灯灭，输出0。2.基本指令实验根据下面的梯形图，将输入X0-X3分别连接到试验箱模拟开关0#-3#。输入、执行程序，分别设定模拟开关为ON或OFF,观察PLC输出结果，并分别填入对应的操作结果表中。3.组合电路的PLC编程实验有些厂家生产的PLC编程器可采用逻辑控制图编程，如图1-20所示。Y0、Y1输出分别对应的梯形图及指令表如下：将X0X5连接到实验箱模拟开关0#5#。输入、执行程序，验证下面关系。对于Y0输出：若X5为1，不论X0、X1、X

3、2、X3、X4为何值，Y0均为1；若X5为0时，只有X3或X4为1，X0、X1均为1，X2为0 ，Y0才能输出1。对于Y1输出：X4为0 ，X0或X1为1，X2为0 或X3为1，Y1才能输出1。实验结果：完全验证了上面的关系。实验二、置位、复位及脉冲指令实验一、实验目的1、熟悉SET置位、RST复位、PLS上升脉冲和PLF下降脉冲指令编程和使用。2、熟悉PLC编程方法。3、掌握PLC负载电路的接线。二、实验器材1、可编程试验控制箱。2、刀库捷径方向选择演示装置。3、计算机。4、编程电缆。5、连接导线。三、实验原理和电路1、SETRST指令 SET为plc的置位或称置数指令，RST为PLC的复位

4、或称清零指令。各占一个程序步。 SETRST指令用于线圈的自保持功能，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。指令格式，编程方法，及触发波形如图1-21所示2、PLSPLF脉冲指令 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沿上升或下降沿产生一个扫描周期的脉冲。如下图1-22所示。四、实验内容及步骤1、SETRST指令应用试验 如下图1-24所示（放弃电动机，用灯代替） 按图1-24c接线，选择开关分别接PLC的输入端X0、X1。 输入、执行程序。 按下0#开关，指示灯亮。按下1#开关，指示灯灭。2、PLSPLF脉冲指令应用试验

5、按图1-24c接线，选择开关分别接PLC的输入端X0、X1。 输入、执行程序。 按下0#开关，指示灯亮。按下1#开关不松，指示灯不灭，指示灯在手抬起后灭。3、分析下面两个程序段 观察运行结果 画出输入/输出波形图。结果：我们没有观察到灯的变化情况，也就是没有变化。 PLS上升沿脉冲 上升沿微分输出 ( 当检测到输入脉冲的上升沿时 , M0闭合一个扫描周期 )，就是很快从0到1 PLF下降沿脉冲下降沿微分输出 ( 当检测到输入脉冲的下降沿时 , M1闭合一个扫描周期 ) 所谓上升沿就是M0从01这个一个周期过程有效，闭合时间很短，只有几毫秒，如果是常开点则一直闭合状态，这就是脉冲和常开的区别。

6、由于我们没有采用继电器，没有得到实验有效数据。可能是时间太短，没有使灯泡亮或者灭，或者时间太短我们没法观察到。也无法给出准确的波形。实验三 栈及主控指令实验一、实验目的1.掌握进栈MPS(PUSH)、读栈MRD(READ)和出栈MPP(POP)指令使用方法。2.掌握总控（MC、MCR）指令的使用方法。3.进一步熟悉PLC的编程及程序输入、执行过程。二、实验器材1.可编程控制器实验箱2.计算机3.编程电缆4.连接导线三、实验原理和电路1.进栈（MPS）、读栈（MRD）和出栈（MPP）指令栈指令又称为多重输出指令（MPS/MRD/MPP），这组指令可将联接点的结果进行存储，PLC中有11个栈存储器

7、用来存储计算结果。使用第一次MPS指令时，该时刻的运算结果就被推入栈的第一层；再次使用MPS指令时，当时的运算结果又被推入栈的第一层，先期推入的结果（数据）将一次推移到栈的下一层去。MRD为读栈指令，该指令是读取最上层所存储数据的专用指令，堆栈内的数据不发生移动。使用MPP指令，各数据依次向上移位一次，最上层的数据被读出，同时该数据就从堆栈内消失。三条指令的格式及堆栈功能如图1-25所示。栈指令（MPS/MRD/MPP）没有操作元件号，程序步各占一步。栈指令的编程方法为：LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y1MPP AND X3OUT Y22.主控指令（MC/

8、MCR）主控指令及编程如图1-26所示。其中MC指令占程序步3步，MCR占程序步2步，MC和MCR必须成对使用。该程序在X0接通时，执行MC与MCR 之间的定时器、计数器及用SET/RST指令驱动的元件值均保持不变，而用OUT指令驱动的元件值全变为0.在MC指令后母线可移动到MC触点之后，其后触点编程用LD/LDI指令，返回原有母线的指令时MCR.MC/MCR可多次使用，其嵌套级最多为8级，MC编号为N0N7,MCR返回编号为N7N0.四、实验内容与步骤1.栈指令实验栈指令便车工梯形图实例如图1-27和图1-28所示。1）实验步骤一X0接实验模拟开关0#按图1-27输入、执行程序。当X0=1（

9、ON）时，观察输出状态Y0输出取决于X1或X2.Y1输出取决于X3、X4相与或者X5、X6相与的状态Y2的输出取决于X7的状态；Y3的输出取决于X7与X10、X11的状态置X0=0(OFF)时，观察输出状态 图1-27 栈指令编程实例一实验结果：当X0=1时，X1或者X2至少有一个是1，则Y0为1，否则为0；X3、X4相与或者X5、X6相与的为1时，Y1为1，否则为0 ；X7为1时，Y2为1，否则为0；X7=1时，X10、X11至少有1个为1，则Y3为1，否则为0.2)实验步骤二X0X12分别接实验箱模拟开关0#12#。按图1-28输入、执行程序结果填入表1-6中分别置X0=1(ON),X1=

10、1(ON)、X2=1(ON),观察Y0、Y1的状态；先置X3为1，然后分别置x4、X5为1，观察Y2、Y3的状态；先置X6为1，然后分别置x7、X10、X11及X12为1，观察YY7的状态；表中：状态“1”即为ON,LED灯亮。状态“0”即为OFF,LED灯亮。结果记录在表格1-6 2.主控指令（MC/MCR）实验1）主控指令（MC/MCR）实验程序如上图。2）实验步骤三X0X13分别接实验箱模拟开关0#13#。按上图输入、执行程序，并按实验步骤输入X0X13开关状态，观察输出信号状态依次分别使X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10、X11、X12及X13为1，输出

11、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5依次为1。X0变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。 X2变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。 X4变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。 X6变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。 X10变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。 X12变化（ON OFF ON）,观察Y0Y5输出状态并记录。实验结果：按照上面的要求，X0变化时，Y0Y5均为 1 0 1X2变化时，Y0=1,Y1Y5均为1 0 1X4变化时，Y0 、Y1=1,Y2Y5均为1 0 1X6变化时，Y0、Y1、Y2=

12、1,Y3Y5均为1 0 1X10变化时，Y0Y3=1,Y4Y5均为 1 0 1X12变化时， Y0Y4=1, Y5为1 0 1实验四、定时器、计数器指令实验一、实验目的1、掌握定时器、计数器指令的格式和编程方法。2、掌握定时器、内部时序脉冲参数的设置。3、掌握计数器、定时器的功能及定时技巧。二、实验器材1、可编程序控制器试验箱2、计算机3、编程电缆4、连接导线三、实验原理和电路1、定时器指令 FXOS系列的PLC有定时器56个，编号T0-T55。 定时器的时标为100ms（即输入脉冲周期为100ms），每个定时器的定时范围可从0.1-3276.7（因为字长16位），定时器每条指令占用3字长。

13、当继电器M8028置1时，定时器T0-T31认为100ms时标，而T32-T55时标变为10ms。 定时器的指令格式如下图1-29 当X0合上，T0开始定时，当定时到T50时（5s），T0触发点输出为1，T0于Y0接通，Y0有输出。2、计数器指令 FXOS系列的PLC有计数器16个，其中普通型C0-C13共14个，带掉保护型的为C14、C15两个。 每个计数器为16位，所以计数器范围为1-32767。 该指令占3步。四、实验内容及步骤1、定时器指令实验1） 实验步骤一 X0接试验箱模拟开关0# 输入执行上面程序 观察结果输出。 当合上X0时，Y0每隔1s闪烁一次，说明T1、T0的定时器时基脉冲

14、为100ms，计10次。2） 实验步骤二 输入执行上面程序 观察结果输出。 当X0合上，Y0每隔0.1s闪烁一次。当X0 断开，Y0每隔1s闪烁一次。说明M8028控制T32-T55的定时时基脉冲。2、计数器指令实验1） 如图1-312） 实验步骤三 X0、X1接试验箱模拟开关0#、1# 输入执行上面程序 观察结果输出。 当X1为0时，X0合上10次，Y0有输出，再按下X1一次，Y0无输出，再X0合上10次，Y0有输出。3、定时器计数器综合试验1） 程序如下图所示 X0为启动信号，Y0为1s脉冲发生器，X1为C0的复位信号。2） 实验步骤四 X0、X1接试验箱模拟开关0#、1# 输入执行上面程

15、序 观察结果输出。 X0为ON时，Y0每隔一秒闪烁一次；C0对Y0计数，当计数到10次，C0=ON，Y1输出1，X1=ON，Y1为0。五、预习要求1、掌握定时器指令的格式、功能和编程方法。2、掌握计数器指令的格式、功能和编程方法。3、熟悉实验步骤原理，内容及步骤。第二章 应用试验实验一、交通信号灯自动控制实验一、实验目的1、掌握实用PLC控制十字路口交通灯的程序设计方法2、进一步熟悉PLC指令的使用二、实验器材1、可编程序控制器试验箱2、交通信号灯演示装置3、计算机4、编程电缆5、连接导线三、实验原理和电路 十字路口交通信号灯在我们日常生活中经常遇到，其控制指令常采用数字电路控制或者单片机控制达到目的。这里我们用可编程控制器对其进行控制。 图2.1是十字路口两个方向交通灯自动控制的时许工作波形图下表是I/O地址移位寄存器和输出真值表如表2.2下图是实验程序（梯形图有错误