《PLC清华资料》PPT课件.ppt

1、1,第9章 编程与实验,9.1 三菱PLC编程软件 9.1.1概 述 9.1.2编程软件的基本操作 9.1.3程序编辑操作 9.1.4程序的传送 9.1.5程序的监控 9.2 电气控制线路实验 实验一 三相异步电动机起动、点动、停止控制 实验二 三相电动机可逆控制 实验三 单按钮起动停止控制 9.3 PLC实验 实验四 十字路口交通灯控制 实验五 智力竞赛抢答 实验六 六台电动机顺序起动逆序停止控制 实验七 小车定点呼叫 实验八 简易电梯控制 9.4 电气及PLC控制综合实验 实验九 三相异步电动机能耗制动控制 实验十 三相异步电动机Y降压起动控制,2,9.1 三菱PLC编程软件,9.1.1

2、概 述 三菱公司FX系列PLC的程序编程输入主要有手持编程器和计算机编程软件。手持编程器体积小，携带方便，用于现场编程和程序调试比较方便，手持编程器只能以指令的形式输入，所以程序输入或对程序的分析理解不太方便。目前比较常用的方法是采用计算机编程软件。 三菱公司针对FX系列PLC编程软件名称为SWOPC-FXGP/WINC，它的运行环境为window95以上的版本，可对FX0FX0S、FX0N、FXl、FX2FX2C、FX1S、FX1N和FX2NFX2NC系列PLC进行程序输入以及监控PLC中各软元件的实时状态。,3,手持编程器,4,图9- 1 FXGP/WINC编程软件主要屏幕显示信息,5,9

3、.1.2 编程软件的基本操作,1、编程软件的启动与退出 启动SWOPC-FXGP/WINC编程软件：如可以用鼠标双击桌面上的图标，出现如图9-2所示的界面。 退出编程软件系统：用鼠标选取文件菜单下的退出命令即可。,图9- 2 初始打开的SWOPC-FXGP/WINC编程软件窗口,6,2、文件的管理 (1) 创建新文件：选择文件新文件菜单项，或者按Ctrll+N键操作，或者按工具栏中新文件的图标，然后在PLC类型设置对话框中选择PLC类型，如图9-3所示，单击确认。,图9- 3 PLC类型选择对话框,7,图9- 4 梯形图编辑窗口,8,(2)打开原有文件 从一个文件列表中打开一个程序以及诸如注释

4、数据之类的数据，操作方法是：选择文件打开菜单，或者按Ctrll+O键即可，再在打开的文件菜单中选择一个所需的指令程序，单击确认即可，如图9-5所示。,图9- 5 打开的文件菜单,(3)文件的保存和关闭 保存当前程序，注释数据以及其他在同一文件名下的数据。如果是第一次保存，屏幕将显示如图9-5所示的文件菜单对话框，可通过在文件名框中将当前程序赋名并保存下来。 将已处于打开状态的程序关闭，再打开一个已有的程序及相应的注释和数据，方法是执行文件关闭打开，如图9-6(a)所示，再从图9-5中打开一个已有的程序。,9,图9- 6 菜单栏,9.1.3 程序编辑操作,1菜单栏,10,2、梯形图编程输入法 用

5、梯形图编程是较常用的一种方法。梯形图编程窗口的输入有两种方法：图形符号输入法和指令输入法。 (1) 、图形符号输入法 用图形符号输入梯形图的方法有： 采用菜单栏中的工具下拉菜单 ，如图9-6(c)所示。由于不太方便，用的较少。 采用功能图，图中梯形图符号及意义如图9-7所示。,图9- 7 功能图,11,采用功能键 按下SHIFT键，显示,功能键和图形符号的对应关系如下表所示：,表9- 1功能键和图形符号的对应关系,图9-8 功能键,12,用上述3种方法点击图形符号，就会出现图9-9所示的对话框，输入元件，点击确或或回车键，即可输入图形符号。,图9- 9 图形符号输入梯形图,13,(2)、指令输

6、入法 用指令也可以直接输入梯形图，例如输入线圈M0，只要直接输入指令OUT M0即可，如图9-10所示。,图9- 10 用指令输入梯形图,表9- 2指令与梯形图符号的对应关系,用梯形图编程，其梯形图必须要经过转换，转换有三种方法， 1是单击工具栏1中的转换图标， 2是按F4功能键， 3是用菜单栏工具(T)下拉菜单中的转换(C)。 如图9-6(c)所示，经过转换的梯形图，就会由深暗色变成白色。 经过转换的梯形图，可以自动生成指令表，如果是步进梯形图还可以自动生成SFC图。,14,(3) 指令表编程 用指令表进行编程比较简单，操作菜单栏视图(V)指令表(I)即可，如图9-11所示，或单击工具栏2中

7、的指令表视图。直接将指令用键盘输入就可以了。 指令的输入也可以用功能键、如图9-11的最下面的功能键指南框所示，当功能键指南框中没有对应的指令时，按下Shift键，即可找出其余的指令。,图9- 11用指令表编程,15,注意 在极个别情况下，不同的指令表所表达的梯形图是一样的，如第四章的图4-17，两种梯形图是一样的，但是逻辑关系不一样，其中的图4-17(b)只能用指令表输入，如图9-12中的(b) 梯形图及指令表。,图9- 12 图4-17梯形图的输入,16,9.1.4 程序的传送,将用编程软件编制的指令或梯形图传送到PLC中，可点击菜单栏中的PLC传送(T)写出(W)，如图9-13(a)所示

8、。点击写出(W)后会出现一个PC程序写入对话框，如图9-13(b)所示，选中“范围设置(g)”，根据功能栏中的程序步，将对应的程序步写入到对话框中的“终止步(E)”中，然后单击确认键，即可将程序写入到PLC中。如果选中“所有范围 (A)”，则程序写入到PLC的07999步中。这样写到PLC中的时间就会变长。在“写出”的过程中，计算机会自动将计算机中的程序与PLC中的程序进行核对。写出时，PLC应在“停止”工作状态。 点击菜单栏中的PLC传送(T)读入(R)，就可以将PLC中的程序读入计算机中。执行读入后，计算机中的程序将被丢失，原有的程序将被读入的程序所替代，PLC模式改变成被设定的模式。 点

9、击菜单栏中的PLC传送(T)核对(V)，就可以将PLC中的程序和计算机中的程序进行对比，并将其中不同的部分显示出来。,图9- 13 将程序写出到PLC中,17,9.1.5 程序的监控,点击菜单栏中的监控/测试开始监控(M)，梯形图进入监控状态，如图9-14所示。,图9- 14 梯形图的监控状态,18,点击菜单栏中的监控/测试进入元件监控(n)，进入对梯形图中各种软元件的监控状态，如图9-15所示。将要监控的软元件写入，窗口就显示出各种软元件的工作状态。,图9- 15 PLC软元件的监控,19,9.2 电气控制线路实验,实验1 三相异步电动机起动、点动、停止控制 1实验目的 （1）熟悉三相异步电

10、动机单向起动、点动、停止控制的工作原理。 （2）了解常用控制电器的工作原理结构、使用方法和在控制线路中的作用。 （3）分析控制电路中常见的故障和故障处理。 2实验线路 实验线路如图9-16所示。 3实验设备及电器元件 （1）三相鼠笼型异步电动机一台。 （2）三相组合（转换）开关一只。 （3）熔断器5只。 （4）接触器1只。 （5）按钮3只。 （6）热继电器1只。 （7）导线若干根。,20,（a）实验线路之一 （b）实验线路之二 图9-16 三相异步电动机单向起动、点动、停止控制电路之一,21,4实验步骤 （1）熟悉各电器和实验设备的基本结构、用途和工作原理。 （2）熟悉实验电路的基本工作原理和

11、操作方法。 （3）按图9-16所示的控制电路进行接线，并进行检查无误后，合上实验台总电源。 （4）操作控制按钮，观察电路运行情况（如发现故障应立即切断电源）。 （5）比较两种实验线路，分析工作原理。 （6）设置故障，分析原因，进行记录： 先断开一相，按起动按钮，看电动机有什么反应？ 先起动电动机后，再断开一相，看电动机有什么反应？ 将自锁接点断开，按起动按钮，看有什么反应？ （7）切断电源，拆除接线，整理实验设备。,22,实验2 三相电动机可逆控制,1实验目的 （1）掌握三相鼠笼型电动机的正反转控制原理和正确接线方法。 （2）熟悉直接反转控制电路和停止反转控制电路，并进行分析比较。 （3）分析

12、控制电路中常见的故障，并进行故障处理。 2实验线路 实验线路如图9-18所示。 3实验设备及电器元件 （1）三相鼠笼型异步电动机1台。 （2）三相组合开关1只。 （3）熔断器1只。 （4）接触器2只。 （5）按钮3只。 （6）热继电器1只。 （7）导线若干根。,23,图9-18 三相鼠笼型电动机的正反转控制电路之一,24,4实验步骤 （1）熟悉实验设备的基本功作原理、结构和用途。 （2）熟悉实验电路的基本工作原理和操作方法。 （3）按图9-18所示控制线路进行接线，并进行检查无误后，合上实验台总电源。 （4）操作控制按钮，观察线路运行情况（如发现故障立即切断电源）。 （5）将正、反、停控制电路

13、中的SB2和SB3的常闭接点短接（或去掉），再进行操作。 （6）比较两种实验控制线路，分析工作原理。 （7）设置故障分析原因，进行记录： 将KM1和KM2常闭接点对调，电路有什么反应？ 断开一相，按下正转按钮，用手扳动电动机向反向转动。分析原因。 （8）切除电源，拆除接线，整理设备。,25,实验3 单按钮起动停止控制,1实验目的 （1）熟悉用一只按钮控制三相异步电动机的起动停止的控制工作原理。 （2）了解中间继电器在控制电路中的作用。 （3）分析单按钮控制的工作原理。 2实验线路 实验线路如图9-20和图9-21所示。图9-20所示的控制电路时序图如图9-22所示。 3实验设备及电器元件 （1

14、）三相鼠笼型异步电动机1台。 （2）三相组合开关1只。 （3）熔断器5只。 （4）接触器1只。 （5）中间继电器2只。 （6）按钮1只。 （7）热继电器1只。 （8）导线若干根。,26,图9-20 单按钮控制三相异步电动机的起动停止电路之一,图9-21 单按钮控制三相异步电动机的起动停止电路之二,图9-22 图9-20所示控制电路时序图,27,4实验步骤 （1）分析实验电路图9-20和图9-21的工作原理，理解时序图，熟悉中间继电器在控制电路中所起的作用。 （2）熟悉控制电路中所用的电器元件的结构和工作原理。 （3）按图9-20所示进行接线，进行检查无误并请老师再检查无误后，合上实验台 电源。

15、 （4）合上组合开关QS，操作控制按钮，观察中间继电器和接触器的动作情况，以及电动机的运行情况。 （5）按上述方法对图9-21进行接线，操作实验。 （6）画出图9-21所示控制电路的时序图。 （7）切除电源，拆除接线，恢复设备至原位。,28,9.3 PLC实验,实验4 十字路口交通灯控制 1实验目的 （1）学习FX系列PLC编程软件的使用方法，熟悉各种编程指令的输入方法。 （2）比较不同编程方法的特点，分析参考控制梯形图的工作原理。 （3）根据给定的控制要求，由简到繁编制符合控制要求的梯形图。加强PLC中各软元件的应用技能，灵活使用各种编程指令的方法。 2实验控制要求 （1）在十字路口，要求东

16、西方向和南北方向各通行35s，并周而复始。 （2）在南北方向通行时，东西方向的红灯亮35s，而南北方向的绿灯先亮30s后再闪3s（0.5s暗，0.5s亮）后黄灯亮2s。 （3）在东西方向通行时，南北方向的红灯亮35s，而东西方向的绿灯先亮30s后再闪3s（0.5s暗，0.5s亮）后黄灯亮2s。 （4）在东西方向和南北方向各设一组通行时间显示器，按倒计时的方式显示通行和停止时间（此处控制时间为35s），采用红绿双色七段数码管。通行时显示绿色数字，停止通行时显示红色数字。 十字路口的交通灯布置示意图及其工作状态图如图9-24所示。 （4）在确认无误时，经指导教师认可后，使PLC在RUN状态，进行控

17、制操作。 （5）用计算机监控梯形图的工作状态等。 （6）写出实验梯形图的程序。 （7）整理和恢复实验台。,29,图9-24 十字路口交通灯布置示意图,30,实验5 智力竞赛抢答,1实验目的 （1）了解互锁电路的编程特点和七段数码管显示梯形图的编程方法。 （2）学习MOV、CMP、CJ指令的编程技巧和控制特点。 （3）比较不同编程方法的特点，分析参考控制梯形图的工作原理。 2实验控制要求 （1）8个智力竞赛人抢答，编号为07，主持人用一个按钮控制8个抢答台。每个抢答台上放一个按钮和一个指示灯。当主持人报完题目后，按一下主持人按钮，抢答者才可按按钮，否则无效。 （2）抢答开始后，先按按钮者的灯亮，

18、同时蜂鸣器响并保持一直响，后按按钮者灯 不亮。 （3）在某编号抢答台的指示灯亮时，用一个七段数码管显示该抢答台的编号。 （4）当主持人再按一下主持人按钮时，所有指示灯、蜂鸣器和数码管复位。 3实验步骤 （1）根据实验控制要求自行设计控制梯形图和PLC接线图。 （2）根据所给参考实验电路和梯形图进行工作原理分析。 （3）将设计梯形图输入到PLC中，并根据PLC接线图进行接线，并进行检查。 （4）在确认无误时，并经指导教师认可后，使PLC在RUN状态，进行控制操作。 （5）用计算机监控梯形图的工作状态等。 （6）写出实验梯形图的程序。 （7）整理和恢复实验台。,31,图9-25 梯形图1,32,图

19、9-26 梯形图2,33,图9-27 PLC接线图,34,图9-28 抢答器梯形图,35,实验6 6台电动机顺序起动、逆序停止控制,1实验目的 （1）熟悉多台电动机的顺序起动、逆序停止的控制方式和梯形图控制原理。 （2）熟悉SFTL和SFTR指令的控制原理和编程方法。 2实验控制要求 用按钮控制6台电动机的起动、停止。当按起动按钮SB1时，起动信号灯（Y0）亮之后，每隔5s顺序起动一台电动机，直到6台电动机全部起动，起动信号灯灭。当按下停止信号SB2时，停止信号灯（Y7）亮之后，每隔3s逆序停止一台电动机，直到6台电动机全部停止后，停止信号灯灭。按急停按钮SB3，则全部电动机立即停止。 3实验

20、步骤 （1）根据实验控制要求设计控制梯形图和PLC接线图。 （2）根据所给参考实验电路和梯形图进行工作原理分析。 （3）将梯形图输入到PLC中，并根据PLC接线图进行接线，并进行检查。 （4）在确认无误时，并经指导教师认可后，使PLC在RUN状态，进行控制操作。 （5）用计算机监控梯形图的工作状态等。 （6）写出实验梯形图的程序。 （7）整理和恢复实验台。,36,图9-29 6台电动机顺序起动、逆序停止控制,37,实验7 小车定点呼叫,1实验目的 （1）熟悉基本指令编程技巧和梯形图控制原理。 （2）熟悉辅助继电器在梯形图中的控制作用。 （3）熟悉用数据传送比较的方法控制小车行走的控制原理。 2

21、实验控制要求 一辆小车在一条线路上运行，如图9-30所示。线路上有15共5个站点，每个站点各设一个位置传感器和一个呼叫按钮。无论小车在哪个站点，当某一个站点按下按钮后，小车将自动运行到呼叫点。用数码管显示小车所在的站点号和呼叫按钮的编号。 图9-30 小车行走示意图 3实验步骤 （1）根据实验控制要求设计控制梯形图和PLC接线图。 （2）根据所给参考实验电路和梯形图进行工作原理分析。 （3）将梯形图输入到PLC中，并根据PLC接线图进行接线，再进行检查。 （4）在确认无误时，并经指导教师认可后，使PLC在RUN状态，进行控制操作。 （5）用计算机监控梯形图的工作状态等。 （6）写出实验梯形图的

22、程序。 （7）整理和恢复实验台。,38,实验8 简易电梯控制,1实验目的 强化基本指令的分析能力。 2实验控制要求 用PLC控制5层乘客电梯，在每一层安装一个位置传感器，用于检测楼层信号。在14层各安装一个上行呼叫按钮SB1SB4和红色信号灯HL1HL4，在25层各安装一个下行呼叫按钮SB5SB8和绿色信号灯HL5HL8。按下按钮时，对应的信号灯亮。 要求：电梯在上行过程中应优先响应轿厢上层的上行信号，上行到有上行信号的楼层停留3s。在轿厢上层没有上行信号时，则应响应上层的下行信号。在轿厢上层没有下行信号时，则应响应下层的呼叫信号（包括上行和下行信号）。下行过程与上行类似。 3实验步骤 （1）

23、根据所给参考实验电路和梯形图进行工作原理分析。 （2）将梯形图输入到PLC中，根据PLC接线图进行接线，并进行检查。 （3）在确认无误时，并经指导教师认可后，使PLC在RUN状态，进行控制操作。 （4）用计算机监控梯形图的工作状态等。,39,图9-33 简易电梯控制梯形图,图9-34 简易电梯控制PLC接线图,40,9.4 电气及PLC控制综合实验,实验9 三相异步电动机能耗制动控制 1实验目的 （1）了解常用电器的结构特点和作用。 （2）熟悉三相异步电动机能耗制动控制电路的接线和制动原理。 （3）熟悉用PLC控制的接线和控制原理，并比较两种控制电路的特点。 （4）了解和比较能耗制动和未加制动

24、的控制效果。 2实验线路 （1）三相异步电机能耗制动控制电路（继电接触控制），如图9-35所示。 3实验步骤 （1）了解各种控制电器和PLC的结构和工作原理，检查是否有异常。 （2）将时间继电器整定在3s左右。 （3）按图9-35所示电路接线，并经指导教师检查后，通电操作实验。 （4）断开直流电源，比较有制动和无制动的差别。 （5）关断电源撤除线路，按图9-36所示电路接线，开机并输入程序，并经指导教师检查后，通电实验。 （6）分析控制梯形图的工作原理，并与图9-35所示电路比较。 （7）撤除线路关闭计算机，将实验设备归放整齐。,41,图9-35 三相异步电机能耗制动控制电路（继电接触控制）,

25、42,（2）三相异步电机能耗制动PLC控制电路，如图9-36所示。,图9-36 三相异步电机能耗制动PLC控制电路,43,实验10 三相异步电动机星形-三角形降压起动控制,1实验目的 （1）熟悉三相异步电动机星形-三角形降压起动控制电路的工作原理和接线方法。 （2）熟悉三相异步电动机可逆星形-三角形降压起动控制线路的工作原理和接线方法。 （3）熟悉时间继电器（空气阻尼式）的工作原理及调整方法。 （4）比较继电接触控制线路和PLC控制方式的特点。 2实验线路 （1）三相异步电动机星形-三角形降压起动控制电路，如图9-38所示。 （2）三相异步电动机星形-三角形降压起动PLC控制电路，如图9-39所示。 3实验步骤 （1）预习实验内容，分析控制电路的工作原理。 （2）熟悉实验电路中使用的控制电器的工作原理、外部结构和使用方法。 （3）按图9-38所示的三相异步电动机星形-三角形减压起动控制电路接线，一般先接主电路，后