機(jī)電傳動與PLC實(shí)驗(yàn)書

1、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書唐山學(xué)院創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)一基本編程指令實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉三菱FX2N-48MR型PLC的安裝使用基本常識；2. 熟悉FXGPWIN編程軟件的使用3. 熟悉三菱PLC基本指令；4. 學(xué)會三菱PLC程序的調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 安裝有FX_GP-WIN 軟件的PC機(jī)一臺；2. MPS模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)各分站。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 認(rèn)識三菱FX2N-48MR型PLC結(jié)構(gòu)、型號含義、本站PLC輸入輸出點(diǎn)硬件連線情況。2. 熟悉FX-GP-WIN編程軟件將如圖1-1所示例程1程序輸入PLC。步驟：（1）將PC與PLC按正確方式連接。（已連接好）（2）將PLC的工作狀態(tài)開關(guān)放在“ PROG”處

2、。（已在“ PROG”處）（3） 啟動FX-GP-WIN軟件，用鼠標(biāo)單擊工具欄上的“新建”按鈕，選擇所使用的PLC類型（FX2N）， 再單擊“確認(rèn)”按鈕。（4） 將光標(biāo)定位于左上角，選擇功能圖上的常開按鈕，然后在彈出出的對話框中輸入該常開觸點(diǎn)的編號 X10，接著再選擇功能圖上的常閉按鈕，輸入該觸點(diǎn)的編號X11，最后選擇功能圖上的線圈按鈕，輸入該線圈的編號 M0 ;然后將光標(biāo)移至下一行起始處，輸入自鎖觸點(diǎn)M0，然后將光標(biāo)垂直上移一行，選擇功能圖上的豎線按鈕，這樣就完成了第一行的輸入。(5) 按步驟4完成所有語句的輸入，最后輸入程序結(jié)束語句END。END的輸入方法：光標(biāo)移至程序處，選擇功能圖上的特

3、殊線圈按鈕，然后輸入END。程序輸完后，單擊工具欄上的轉(zhuǎn)換按鈕O:： o (只有將程序轉(zhuǎn)換后才可將程序?qū)懭隤LC，或?qū)Τ绦蜻M(jìn)行進(jìn)一步的編輯與修改)若要刪除一行，可將光標(biāo)移至要刪除行的起始處，選擇“編輯”菜單中的“刪除行”命令即可；若 要插入一行，可將光標(biāo)移至要插入處，選擇“編輯”菜單中的“行插入”命令；若刪除后留有一些豎線， 可將光標(biāo)移至該豎線的右上側(cè)，然后按功能圖上的刪除豎線按鈕I門即可。(6) 將編輯好的程序保存。選擇“文件”菜單中的“保存”或工具欄中的保存按鈕，即可彈出保存對話框，在保存對話框中選 擇所保存的驅(qū)動器、文件夾、文件名等。(7) 將編輯好的程序?qū)懭?PLC o步驟：選擇“ P

4、LC ”菜單中的“遙控運(yùn)行/停止”，選擇“中止”單選框，再單擊“確定”按鈕；然 后選擇“ PLC”菜單中的“傳送”，在彈出的“ PC程序?qū)懭搿睂υ捒蛑羞x擇“范圍設(shè)置”，輸入該程序的范圍。(該范圍數(shù)值應(yīng)大于程序左側(cè)豎線旁的編號數(shù)字)(7) 運(yùn)行PLC選擇“ PLC”菜單中的“遙控運(yùn)行/停止”，選擇“運(yùn)行”單選框，再單擊“確定”按鈕，就可使 PLC 處于運(yùn)行狀態(tài)。(8) 運(yùn)行程序上電后，按下控制柜面板上的“開始”按鈕X010, Y010指示燈亮，延時(shí)3秒，Y011指示燈亮，按“復(fù)位”按鈕 X011 , Y010、Y011指示燈滅。(9) 選擇 “監(jiān)控/測試”菜單中的“開始監(jiān)控”，可在屏幕中看到運(yùn)行

5、過程中各觸點(diǎn)的接通與斷開狀態(tài)， 從而可檢查程序中的錯(cuò)誤。(10) 結(jié)合程序?qū)崟r(shí)監(jiān)控運(yùn)行情況，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3. 編程練習(xí)將以下程序?qū)懭?PLC，分析輸入輸出及程序?qū)崿F(xiàn)的功能。(1) 例程2XOILOX01SXD03XO14XO1CM01SMOLDXOL4-I I1 -ie< TBOQ J< TCOI J< r(O2 I< YOOJ J-C TO 04 < TOO? J< ¥005 】4： bnd 圖1-2例程2提示：參照附錄進(jìn)一步熟悉PLC輸入和各開關(guān)的連接關(guān)系、PLC輸出和負(fù)載的連接關(guān)系。寫出該程序的指令表編程。（2）例程3指示燈閃爍動作按下“開

6、始”按鈕 X010, 6秒后，指示燈 Y010亮，Y010保持亮3s。隨后，指示燈以 6秒OFF，3 秒ON的頻率閃爍。圖1-2例程2寫出該程序的指令表編程:實(shí)驗(yàn)二氣動PLC系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解氣動順序控制回路的組成；2. 學(xué)會用PLC控制氣動元件實(shí)現(xiàn)順序動作；3. 學(xué)會機(jī)械電氣設(shè)備聯(lián)合調(diào)試方法。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1. 安裝有FX_GP-WIN 軟件的PC機(jī)一臺;2. MPS模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)各分站；3. 空氣壓縮機(jī)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 電磁閥控制的單氣缸點(diǎn)動和自動往復(fù)控制回路分析該氣動回路的組成、PLC輸入輸出硬件連接情況、編寫梯形圖程序并調(diào)試程序。2. 多氣缸的順序動作回路分析流

7、程圖實(shí)現(xiàn)的動作；熟悉該順序控制回路各功能器件、PLC輸入輸出硬件連線、編寫梯形圖程序并調(diào)試程序。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 檢查MPS模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)各站的機(jī)械電氣的聯(lián)接狀況，熟悉并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求的氣動順序控制回路，分析各功能器件（主要是氣缸、磁性開關(guān)、面板按鈕等）的作用，確定各氣缸動作順序。2. 依據(jù)PLC實(shí)際連線情況（參見附錄），找出MPS各站控制面板手動操作開關(guān)和PLC輸入的對應(yīng)關(guān)系,電磁換向閥和氣缸的對應(yīng)關(guān)系，電磁換向閥、繼電器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和PLC輸出的對應(yīng)關(guān)系。3. 在熟悉步驟2所列各項(xiàng)內(nèi)容后，應(yīng)用三菱FX_GP-WIN編程軟件編寫程序。4. 進(jìn)行PLC程序調(diào)試，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。操作控制面板

8、上電氣按鈕動作要輕緩，嚴(yán)禁調(diào)試程序時(shí)頻繁按 壓按鈕。五、程序順序功能圖PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移流程圖第一站：上料檢測單元第二站：操作手單元M80UJTds第三站：加工單兀XE03=l 時(shí)，電機(jī) M2 轉(zhuǎn)(¥001=1)第四站：安裝搬運(yùn)單元當(dāng)XDC5=1時(shí)，手爪來緊(Y005=l)當(dāng) XC00=l 0,手爪松開(¥004=1)第五站：提取安裝單兀M3002(7002=1)(Y006=l)(YQQ3-1)第六站：立體存儲單元TiJs六、PLC輸入輸出連線對應(yīng)關(guān)系: 控制面板部分：控制面板和PLC輸入點(diǎn)連線關(guān)系X010-“開始”按鈕X011“復(fù)位”按鈕X012-“特殊”按鈕X013“手自”

9、按鈕的“自動”位X014-“單聯(lián)”按鈕的“聯(lián)機(jī)”位X015-“停止”按鈕X016“上電”按鈕第一站:1科檢測里元PLC輸入點(diǎn)XD01X002X0C3連敝開關(guān)量光電開關(guān)B1光電開關(guān) B2礎(chǔ)性開羌IB1確H井關(guān)IB2妥裝拉直更控制對最“ 1P1X輸出點(diǎn)Y）YCOOVOOJ¥002Y0C3K1K2K3pYl （伸出）繼電器繼電器艷器電磴換向斶1雯裝位宜及控制對彖指闘指示燈扌訐燈詢L第二站攤作手單元PLC輸心X)XOOQiXD02X0D3XD04X005XD06XD07連捲曲開關(guān)童接近開關(guān)1B1接近開關(guān)1B2餐性開關(guān)2B1底性開關(guān)2B2莊性開關(guān)3B1磁性開關(guān)4BI磁性開關(guān)4B2安裝驚首圧疑制

10、對象擺動咒缸L雙験吒缸2手爪3下犀吒缸4P1X粽出點(diǎn)¥）¥000V0QIV002Y0C3YDD4Y005伽V0071¥1 左 BE)Y2 (右櫛2V1 (退回12Y2 （伸出）3YI （畝松）3Y2決尉4Y1（14 出）電遜換向閥1電腿換向閥2電磁換向閥3電遜換向閥4安劉道及控剜隸倨動氣缸L哦氣缸1手爪代班釘下隆吒41 4第三站：加工單元P1X榕人點(diǎn)（X）XOOOX001X002X003X004X005X006X006岐的開蓋量光電開關(guān)B1捋近幵關(guān)B2確性幵關(guān)3B1磁性幵關(guān)IB2磁性幵關(guān) 2B1磁性開關(guān) 2B2磁注開關(guān) 3B遞性開關(guān)3B2安裝位宜及控制對標(biāo)上料卷測

11、詢1氣缸2氣缸3PLC輸出點(diǎn)（Y3Y00DV001¥002Y0D3Y0D4堂動負(fù)載K1K2m （伸出】3Y1 H申出）繼電器繼電器電磁換向閥1電鯽向閥2電鯽向面3安裝位苴艮控制對標(biāo)電機(jī)Ml電機(jī)耐吒H 1氣缸日第四站：安逐襯運(yùn)雖元PLC輸入點(diǎn)（X）XOOOXD01XO02X0D3X004X005X006刼的開關(guān)臺磁性開關(guān)1B1注性開關(guān)1B2磴性開關(guān)2B1瑟性開關(guān)2B2惡性開關(guān)3B1磁性開關(guān)4B1瑟性開關(guān)4B2安愛位置圧控制W撥乓總呵2手爪（氣缸3）吒缸4也皂輸出懸¥）YOOOVOOJV002Y003Y004?005¥006驅(qū)功負(fù)載1Y旺11申出）中退回）2Y1（伸岀

12、）2Y2 (退即3YI (伸出)口退回）4Y1 退回）電轍向闊1電應(yīng)換向閹？屯確換向閥3電慫疑向閥4安較位直及揑制對象詢1氣缸2氣缸3氣5U第五站；妥瞪提取里元匹匚輸入點(diǎn)：X）XOOQiMI0.1X002XD03XDIMX005XD06連播曲開關(guān)重迸性開關(guān)1B1磴性開關(guān)IB2橙性幵關(guān) 2B1惑性棄關(guān)2B2嚴(yán)性開關(guān) 3B磁性開關(guān)4BL磯性開關(guān) 4B3安裝位首圧疑制對象氣41 境缸2氣缸3吒缸斗FIX輸出點(diǎn)Y）YDOOVOOIV002Y003¥004¥005YOOtiIFlQl質(zhì)時(shí)和1Y2(S®+)2¥l(ftd5>2Y2 （退回）3¥1 洞

13、岀）3燈（退回）4Y1【憚出）電魅換向閥1電磁換向閥2電磁換向閥3電盜換向閥4安裝位冒及曲呃按擺動氣孔L氣粗吒51 4PLC輸入點(diǎn)X）X00DIxnoiX002X0D3連捲曲幵關(guān)童磁性開關(guān) BI磴性開關(guān)B2橙性開關(guān)IB1斑性開關(guān)1B2安裝竝苜圧拄制對象電機(jī)關(guān)位氣缸iFIX輸出點(diǎn)Y）¥000¥001Y002Y0D3¥0(HQD1QD21¥1 (fttB)驅(qū)動器昵動器電磴按向閥1安裝拉苴及控制對象X軸 歩進(jìn)電機(jī)MlE軸 歩進(jìn)電機(jī)Ml反詩X軸母 逬電ML砂E軸 步進(jìn)電機(jī)Ml氣飪1實(shí)驗(yàn)三FX-TRN編程實(shí)驗(yàn)FX系列PLC可用“ FX-TRN-BEG-C仿真軟件，

14、進(jìn)行仿真編程和仿真運(yùn)行。該軟件既能夠編制梯形圖程序，也能夠?qū)⑻菪螆D程序轉(zhuǎn)換成指令語句表程序，模擬寫出到PLC主機(jī)，并模擬仿真 PLC控制現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備運(yùn)行。使用“ FX-TRN-BEG-C”仿真軟件，須將顯示器象素調(diào)整為1024*768，如果顯示器象素較低，則無法運(yùn)行該軟件。一、仿真軟件界面啟動“ FX-TRN-BEG-C”仿真軟件，進(jìn)入仿真軟件程序首頁。軟件的 A-1、A-2兩個(gè)章節(jié)，介紹 PLC的 基礎(chǔ)知識，此處從略，請讀者自行學(xué)習(xí)。從A-3開始，以后的章節(jié)可以進(jìn)行編程和仿真培訓(xùn)練習(xí)，界面顯示如圖3-1所示。工握型 昨娥 詩抽 觀田 在機(jī)0?工貝U)£02 E02DOperatio

15、n PanelflfO >noHHEOODHf<YOOO >Q12鼻斗ffir COQQQQOO燈韭示I01 |1 31 41 51 4-i? OOOQQOOO穿綜i-器 OOQOOOQG用詐開姿I<yooi><YUD2>EID<T0>3 $lEm：i Il 雖 甘世譙惴席帀石/1詢釦落儘淵淵揃隔茫I庭爵1T7圖3-1仿真編程界面編程仿真界面上側(cè)為現(xiàn)場仿真區(qū)，下側(cè)分為編程區(qū)、模擬PLC和控制室。1. 現(xiàn)場仿真區(qū)編程仿真界面的上半部分，左起依次為遠(yuǎn)程控制區(qū)、培訓(xùn)輔導(dǎo)提示和現(xiàn)場工藝仿真區(qū)。點(diǎn)擊遠(yuǎn)程控制 畫面的教師圖像，可關(guān)閉或打開培訓(xùn)輔導(dǎo)提示。

16、仿真區(qū)“編輯”菜單下的“ I/O清單”選項(xiàng)，顯示該練習(xí)項(xiàng)目的現(xiàn)場工藝過程和工藝條件的I/O配置說明，需仔細(xì)閱讀，正確運(yùn)用。仿真區(qū)“工具”菜單下的“選項(xiàng)”，可選擇仿真背景為“簡易畫面”，節(jié)省計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源；還可調(diào)整仿真設(shè)備運(yùn)行速度。遠(yuǎn)程控制畫面的功能按鈕，自上而下依次為:“梯形圖編輯”將仿真狀態(tài)轉(zhuǎn)為編程狀態(tài)，可以開始編程；“ PLC寫入”將轉(zhuǎn)換完成的用戶程序，寫入模擬的PLC主機(jī)。PLC寫入后，方可進(jìn)行仿真操作，此時(shí)不可編程;“復(fù)位”將仿真運(yùn)行的程序和仿真界面復(fù)位到初始狀態(tài)；“正俯側(cè)”-選擇現(xiàn)場工藝仿真畫面的視圖方向；“V>”選擇基礎(chǔ)知識的上一畫面和下一畫面；“主要”返回程序首頁；“編程/

17、運(yùn)行”顯示窗-顯示編程界面當(dāng)前狀態(tài)。仿真現(xiàn)場給出的 X,實(shí)際是該位置的傳感器，連接到PLC的某個(gè)輸入接口 X;給出的Y的位置，實(shí)際是該位置的執(zhí)行部件被 PLC的某個(gè)輸出接口 Y所驅(qū)動。本文亦以X或Y的位置替代說明傳感器或執(zhí)行部件的位置。仿真現(xiàn)場的機(jī)器人、推桿和分揀器的運(yùn)行方式，為點(diǎn)動工作，自動復(fù)位。仿真現(xiàn)場的光電傳感器開關(guān)，通光分?jǐn)?，遮光接通。在某個(gè)仿真練習(xí)界面下，可根據(jù)該界面給定的工藝條件和工藝過程，編制PLC梯形圖，寫入模擬 PLC主機(jī)，仿真驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行；也可不考慮給定的現(xiàn)場工藝過程，僅利用其工藝條件，編制其他梯形圖， 用燈光、響鈴等顯示運(yùn)行結(jié)果。2. 編程區(qū)編程仿真界面的下半部分左側(cè)

18、為編程區(qū)，編程區(qū)上方有操作菜單，其中“工程”菜單，相當(dāng)于其他應(yīng) 用程序的“文件”菜單。只有在編程狀態(tài)下，才能使用“工程”菜單進(jìn)行打開、保存等操作。編程區(qū)兩側(cè)的垂直線是左右母線，之間為編程區(qū)。編程區(qū)中的光標(biāo)，可用鼠標(biāo)左鍵單擊移動，也可用 鍵盤的四個(gè)方向鍵移動。光標(biāo)所在位置，是放置、刪除元件等操作的位置。編程區(qū)下方是符號欄，可用鼠 標(biāo)點(diǎn)擊等方法，取用各元件符號。仿真運(yùn)行時(shí)，梯形圖上不論觸點(diǎn)和線圈，藍(lán)色顯示表示該器件接通。3. 模擬PLC編程區(qū)右側(cè)為一臺 48個(gè)I/O點(diǎn)的模擬PLC其左側(cè)一列發(fā)光二極管，顯示各個(gè)輸入接口狀態(tài)； 右側(cè)一 列發(fā)光二極管，顯示各個(gè)輸出接口狀態(tài)。4. 模擬控制室編程仿真界面最

19、右側(cè)是模擬控制室，上方是信號燈顯示屏，下方是開關(guān)操作屏。各指示燈已按照標(biāo)識 Y,連接到模擬PLC的輸出接口；開關(guān)也按照標(biāo)識X連接到模擬PLC的輸入接口。操作屏的PB為自復(fù)位式常開按鈕，SW為自鎖式轉(zhuǎn)換開關(guān)，其面板的“ OFF ON”系指其常開觸點(diǎn)分?jǐn)?或接通。受軟件反應(yīng)靈敏度所限，為保證可靠動作，各開關(guān)的閉合時(shí)間應(yīng)不小于0.5s。二、編程方式與符號欄點(diǎn)按“梯形圖編輯”進(jìn)入編程狀態(tài)，該軟件只能利用梯形圖編程，并通過點(diǎn)按界面左下角“轉(zhuǎn)換程序”按鈕或F4熱鍵，將梯形圖轉(zhuǎn)換成語句表，以便寫入模擬PLC主機(jī)。但是該軟件不能用語句表編程，也不能顯示語句表。在編程區(qū)的左右母線之間編制梯形圖，編程區(qū)下方顯示可

20、用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊或者熱鍵調(diào)用的元件符號欄，如圖3-2所示。Con4卜q p|-A-<>11*A韋卜七卜4TPHIPJ匸cF5F5F6sF5sF6F6F9sF9cF9sF7sFBaF7pF8F10$F9圖3-2元件符號欄及編程熱鍵常用元件符號的意義說明如下丄：將梯形圖轉(zhuǎn)換成語句表（F4為其熱鍵）；J：放置常開觸點(diǎn)；HpI三二：并聯(lián)常開觸點(diǎn)；:放置常閉觸點(diǎn)；并聯(lián)常閉觸點(diǎn)；lol'：放置線圈；亠：放置指令；石I:放置水平線段；I -1 :放置垂直線段于光標(biāo)的左下角；米I 丄二：刪除水平線段；:刪除光標(biāo)左下角的垂直線段;IT卜:放置上升沿有效觸點(diǎn)；UFI-1:放置下降沿有效觸點(diǎn)。元件

21、符號下方的F5 F9等字母數(shù)字，分別對應(yīng)鍵盤上方的編程熱鍵，其中大寫母前的小寫 s表示Shift+ ; c 表示 Ctrl +; a 表示 Alt +。三、元件放置與梯形圖編輯1. 元件和指令放置方法梯形圖編程采用鼠標(biāo)法、熱鍵法和指令法均可調(diào)用、放置元件。(1)鼠標(biāo)法：移動光標(biāo)到預(yù)定位置，鼠標(biāo)左鍵單擊編程界面下方的某個(gè)觸點(diǎn)、線圈或指令等符號， 彈出元件對話框，如圖 3-3所示。輸入元件標(biāo)號、參數(shù)或指令，即可在光標(biāo)所在位置放置元件或指令。-P圖3-3元件對話框(2)熱鍵法：點(diǎn)按某個(gè)編程熱鍵，也會彈出元件對話框，其他同上。(3 )指令法：如果對編程指令助記符及其含義比較熟悉，利用鍵盤直接輸入指令和

22、參數(shù)，可快速放置元件和指令。編程常用指令，參見“表1-4 PLC編程常用指令”。例如：輸入“ LD X1 ” ,將在左母線加載一個(gè)X1常開觸點(diǎn)；輸入“ ANDF X2”，將串連一個(gè)下降沿有效觸點(diǎn) X2;輸入“ OUT T1 K100 ”，將一個(gè) 10s計(jì)時(shí)器的線圈連接到右母線。線段只能使用鼠標(biāo)法或者熱鍵法放置，而且豎線段將放置在光標(biāo)的左下角。步進(jìn)接點(diǎn)只能使用指令法放置。2. 梯形圖編輯(1 )刪除元件 點(diǎn)按鍵盤Del鍵，刪除光標(biāo)處元件；點(diǎn) 按回退鍵，刪除光標(biāo)前面的元件。線段只能使用鼠標(biāo)法或者 熱鍵法刪除，而且應(yīng)使要刪除的豎線在光標(biāo)左下角。- 播消迪Ctrl+ZCtrl+XCtrl+C粘貼世)Ctrl+¥行插入Shi ft+Ins行刪除d)Shift+Be