電器與plc應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 紀(jì)利琴編寫(xiě) 江谷傳審定電子通信工程學(xué)院 2010年3月前 言實(shí)驗(yàn)課一般分為課前預(yù)習(xí)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和課后寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)階段。為了保證試驗(yàn)課順利進(jìn)行，現(xiàn)將有關(guān)應(yīng)該注意的問(wèn)題說(shuō)明如下：1、課前預(yù)習(xí)為了做好實(shí)驗(yàn)，預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備是很重要的?？删幊炭刂破鲗?shí)驗(yàn)是一軟硬件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)。在做實(shí)驗(yàn)之前，應(yīng)先仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)出軟件程序和硬件電路，以供在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證，求證，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行，關(guān)鍵在于掌握良好的工作方法和操作方法。在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)做到以下幾點(diǎn): 對(duì)于單純的軟件實(shí)驗(yàn)，不需要輔助的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)。在做此類實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，首先

2、要熟悉編程環(huán)境，掌握調(diào)試方法。同時(shí)，要注意把程序規(guī)類，命名和存放。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記錄正確的實(shí)驗(yàn)程序及程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)。 對(duì)于軟硬件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，具體的方法如下： 做硬件電路的連接時(shí)，首先檢查需要的實(shí)驗(yàn)器材。拿到器材后不要急于連線，而應(yīng)先看一下實(shí)驗(yàn)原理圖及接線圖，特別是在本次實(shí)驗(yàn)中要用到的部分，更應(yīng)詳細(xì)了解。在接線時(shí)，應(yīng)按照這樣的一個(gè)順序連接，“主回路、控制回路”；接線時(shí)不可帶電操作；接線完畢，檢查線路是否有問(wèn)題。硬件電路的連接在保證無(wú)誤的情況下，還應(yīng)考慮線路布局的合理性和美觀性。 確保硬件電路無(wú)誤的情況下（老師確認(rèn)），可開(kāi)始編程。編程時(shí)應(yīng)注意事先及時(shí)保存文件。 編程完畢，確認(rèn)程序，無(wú)誤后下載

3、程序。下載程序后可以在線調(diào)試程序程序。注意調(diào)試前應(yīng)設(shè)置PLC的工作方式為“RUN”。 對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，這里要特別說(shuō)明一下： 試驗(yàn)中絕對(duì)不能出現(xiàn)短路的情況，所以在接通電源之前一定要老師幫忙檢查線路問(wèn)題，確保不短路。若出現(xiàn)其他線路問(wèn)題，如斷路或者導(dǎo)線接觸不良，應(yīng)先斷掉電源，再檢驗(yàn)線路的問(wèn)題。 軟硬件結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，在硬件接線完畢后，應(yīng)該用軟件測(cè)試硬件有無(wú)問(wèn)題，如有問(wèn)題，及時(shí)修改。 實(shí)驗(yàn)完畢，整理實(shí)驗(yàn)板。拆卸線路，注意要將導(dǎo)線分類放置，最后將所有用到的實(shí)驗(yàn)儀器和器材交到指導(dǎo)老師手中。指導(dǎo)老師檢查無(wú)誤簽字后，關(guān)閉計(jì)算機(jī)和電源，打掃好衛(wèi)生方可離開(kāi)。 3、寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)工作的全面總結(jié)，要用簡(jiǎn)明

4、的形式將實(shí)驗(yàn)結(jié)果完整和真實(shí)的表達(dá)出來(lái)。報(bào)告要求文理通順，簡(jiǎn)明扼要，字跡端正，圖表清晰，結(jié)論正確，分析合理，討論深入。特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中出現(xiàn)的故障和錯(cuò)誤的處理，要詳細(xì)闡明。試驗(yàn)報(bào)告具體要求如下： 實(shí)驗(yàn)題目，實(shí)驗(yàn)器材要在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中體現(xiàn)。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟要詳細(xì)闡述。 正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（包括程序、流程圖和硬件線路圖）和實(shí)驗(yàn)中用以驗(yàn)證程序的數(shù)據(jù)都要有所體現(xiàn)。 對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障處理要有詳細(xì)的說(shuō)明，并詳細(xì)的回答思考題提出的問(wèn)題。 實(shí)驗(yàn)心得，實(shí)驗(yàn)中的收獲。 2010年3月目 錄實(shí)驗(yàn)一 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制-5實(shí)驗(yàn)二 運(yùn)料小車(chē)的控制-8實(shí)驗(yàn)三 三相異步電機(jī)的星-三角啟動(dòng)-11 實(shí)驗(yàn)四 十字路口交通燈控制-1

5、4 實(shí)驗(yàn)五 組合機(jī)床的控制-17 實(shí)驗(yàn)六 溫度模擬信號(hào)采樣實(shí)驗(yàn)-20 實(shí)驗(yàn)七 PLC控制的自動(dòng)定時(shí)攪拌機(jī)-24實(shí)驗(yàn)八 PLC控制的搶答器-26實(shí)驗(yàn)九 PLC控制的報(bào)警裝置-28附錄1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介-29附錄2 施耐德NEZA系列PLC介紹-31實(shí)驗(yàn)一 三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 熟悉PLC的基本指令，初步熟悉編程方法；2. 掌握PLC的使用，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力；3. 學(xué)會(huì)用PLC控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2. 三相電機(jī)一臺(tái)3. 交流接觸器板一塊（線圈工作電壓為AC24V）4. 熱繼電器板一塊5. 空氣開(kāi)關(guān)板一塊6. 連接導(dǎo)線一套三、實(shí)驗(yàn)原理 原理圖見(jiàn)

6、圖1.1和圖1.2圖1.1 主回路圖1.2 控制回路四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.控制要求：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，可正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)要求按下正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，按反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn),按停止按鈕時(shí)電機(jī)停止工作。2輸入輸出接口分配：輸入： 正傳啟動(dòng)按鈕SB1 %I0.0 反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2 %I0.1 停止按鈕SB3 %I0.2輸出： 電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器線圈KM1 %Q0.1電機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器線圈KM2 %Q0.3五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的

7、基本指令；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3了解調(diào)試簡(jiǎn)單程序的步驟；4自己動(dòng)手編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1.注意電機(jī)的正反轉(zhuǎn)接線方法;2.注意在下載程序時(shí)PLC的工作方式是什么;3.接觸器的接線方法。實(shí)驗(yàn)二 運(yùn)料小車(chē)的控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1熟悉行程控制的方法；2掌握定時(shí)指令的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2. 連接導(dǎo)線一套三、實(shí)驗(yàn)原理 原理圖見(jiàn)圖2.1圖2.1 PLC控制原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.  控制要求：設(shè)計(jì)運(yùn)料小車(chē)控制程序，要求如圖2.2所示，運(yùn)料小車(chē)在A、B處之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。具體過(guò)程為 小車(chē)在沒(méi)有啟動(dòng)時(shí)小車(chē)位于原始位置（A處）； 當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，小車(chē)在A處停留15秒

8、裝料后向B處運(yùn)料，到達(dá)B處后停留15秒卸貨，之后又返回A處繼續(xù)裝料再往B處送料，如此循環(huán)下去； 停機(jī)時(shí)，小車(chē)返回原始位置停止。 圖2.32輸入輸出接口分配：輸入： 啟動(dòng)按鈕SB1 %I0.0 停止按鈕SB2 %I0.1 A處位置開(kāi)關(guān)SQ1 %I0.2B處位置開(kāi)關(guān)SQ2 %I0.3 輸出： 電機(jī)正轉(zhuǎn)控制器 %Q0.1（用指示燈模擬）電機(jī)反轉(zhuǎn)控制器 %Q0.3（用指示燈模擬）五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的基本指令、定時(shí)指令

9、； 2了解調(diào)試本程序的步驟，寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)運(yùn)料小車(chē)的動(dòng)作流程；3自己動(dòng)手編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1.注意位置開(kāi)關(guān)的動(dòng)作原理;2.使用定時(shí)指令注意選擇的定時(shí)器類型;3通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)三 三相異步電機(jī)的星-三角啟動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1進(jìn)一步了解定時(shí)指令的使用方法；2熟悉三相異步電機(jī)星三角啟動(dòng)的控制方法；3進(jìn)一步掌握施耐德編程軟件的使用方法和調(diào)試程序的方法;4. 比較不同廠家PLC編程語(yǔ)言的不同之處。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2. 連接導(dǎo)線一套三、實(shí)驗(yàn)原理 原理圖見(jiàn)圖3.1和圖3.2 圖3.1 三相異步電機(jī)的星-三角啟動(dòng)主回路圖圖3.2 PLC控制原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1控制要求：

10、設(shè)計(jì)程序控制三相異步電機(jī)的啟動(dòng)，模擬仿真。三相異步電機(jī)的啟動(dòng)方式為星三角轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式，主回路原理圖如圖3.1，PLC控制，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)，停機(jī)時(shí)電機(jī)停止運(yùn)行。2輸入輸出接口分配：輸入： 啟動(dòng)按鈕SB1 %I0.0 停止按鈕SB2 %I0.1 電機(jī)過(guò)載信號(hào) %I0.2輸出： 接觸器KM1 %Q0.0（用指示燈模擬） 控制星型啟動(dòng)接觸KM3 %Q0.1（用指示燈模擬） 控制三角型運(yùn)行接觸KM2 %Q0.3（用指示燈模擬）五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程

11、序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的基本指令、定時(shí)指令； 2三相異步電機(jī)星三角啟動(dòng)的原理與實(shí)現(xiàn)方法；3分別采用施耐德、西門(mén)子廠家PLC的編程語(yǔ)言編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 三相異步電機(jī)星三角啟動(dòng)的線路設(shè)計(jì)方法;2. 不同廠家PLC編程語(yǔ)言的不同。實(shí)驗(yàn)四 十字路口交通燈控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1學(xué)會(huì)編寫(xiě)復(fù)雜梯形圖程序；2掌握PLC順序控制指令的使用；3進(jìn)一步了解循環(huán)控制程序的設(shè)計(jì)思路二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 電氣控制平臺(tái)一臺(tái)；2. 交通信號(hào)燈PCB板一塊；3導(dǎo)線若干。三、實(shí)驗(yàn)原理 原理圖見(jiàn)圖4.1，接線圖見(jiàn)圖4.2和圖4.3圖4.1 PLC控制原理圖 圖4.2 PLC平臺(tái)與模

12、擬板的連接圖圖4.3 交通信號(hào)燈模擬板接線端子四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用PLC控制交通燈模擬板，模擬十字路口交通燈。要求：當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，東西方向綠燈亮16秒后閃8 秒（頻率為1次/秒）滅，黃燈亮8秒滅，紅燈亮32秒，以后依次循環(huán)。南北方向在東西方向綠燈、黃燈亮?xí)r南北紅燈亮32秒，接著綠燈亮16秒后閃8秒（頻率為1次/秒），之后黃燈亮8秒，接著循環(huán)。 當(dāng)系統(tǒng)停止時(shí)所有的燈滅。2.I/O分配：輸入 %I0.0 啟動(dòng)按鈕%I0.1 停止按鈕 輸出 %Q0.0 東西紅燈 %Q0.2 東西黃燈 %Q0.3 東西綠燈 %Q0.4 南北紅燈 %Q0.5 南北黃燈 %Q0.7 南北綠燈五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖

13、連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的基本指令、定時(shí)、順序控制指令； 2了解交通信號(hào)燈顯示的流程；3分別采用施耐德、西門(mén)子廠家PLC的編程語(yǔ)言編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 西門(mén)子PLC編程指令與施耐德PLC編程指令的不同;2. 注意該實(shí)驗(yàn)的控制流程。實(shí)驗(yàn)五 組合機(jī)床的控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握PLC的基本指令，掌握定時(shí)器指令、順序控制指令的使用；2掌握PLC的使用及其應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方法，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力。二、實(shí)驗(yàn)儀器1. 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2.

14、連接導(dǎo)線一套三、實(shí)驗(yàn)原理 1.本實(shí)驗(yàn)要求控制機(jī)床動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，包括：快進(jìn)、工進(jìn)、延時(shí)和快退。實(shí)際機(jī)床上，由控制器（PLC）的輸出直接驅(qū)動(dòng)控制電磁換向閥，再由電磁換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)控制，動(dòng)力頭的一個(gè)工作循環(huán)的工步圖如圖5.1所示（停留延時(shí)時(shí)間為2秒）。圖5.1 動(dòng)力頭工步圖圖5.1中SB2、SQ1、SQ2和SQ3是工步轉(zhuǎn)換條件，其含義見(jiàn)表5.1所示。表5.1 電磁閥狀態(tài)動(dòng)力頭工步對(duì)應(yīng)關(guān)系圖快進(jìn)工進(jìn)延時(shí)快退停止YV101000YV200100YV310000轉(zhuǎn)換條件SB2SQ2SQ32秒SQ12.PLC電氣接線原理結(jié)合I/O地址分配情況，進(jìn)行PLC外部I/O端子的接線。PLC外部接線

15、情況如圖5.2所示。 圖5.2 施奈德PLC接線原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1控制要求直流電磁換向閥的4個(gè)狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)于動(dòng)力頭的4個(gè)工步（包括停止?fàn)顟B(tài)）。直流電磁換向閥的3個(gè)輸入端YV1、YV2和YV3的狀態(tài)與動(dòng)力頭工步對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表5.1所示。2I/O地址分配I/O地址分配見(jiàn)表5.2所示。表5.2 I/O地址分配表類型名稱符號(hào)地址輸入主電動(dòng)機(jī)接觸點(diǎn)KM1I0.0系統(tǒng)停止按鈕SB1I0.1系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕SB2I0.2動(dòng)力頭停止行程開(kāi)關(guān)SQ1I0.4動(dòng)力頭快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)行程開(kāi)關(guān)SQ2I0.5動(dòng)力頭工進(jìn)轉(zhuǎn)延時(shí)行程開(kāi)關(guān)SQ3I0.6輸出直流電磁換向閥輸入1（用信號(hào)燈1代替）YV1（HL1）Q0.1直流電磁換向閥輸入2

16、（用信號(hào)燈2代替）YV2（HL2）Q0.2直流電磁換向閥輸入3（用信號(hào)燈2代替）YV3（HL3）Q0.3實(shí)驗(yàn)中，使用三個(gè)信號(hào)燈的亮、熄代替三個(gè)直流電磁換向閥輸入的通、斷。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的基本指令；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3了解調(diào)試簡(jiǎn)單程序的步驟；4自己動(dòng)手編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1注意位置開(kāi)關(guān)的動(dòng)作原理；2使用定時(shí)指令注意選擇的定時(shí)器類型；3注意輸出信號(hào)燈的亮、熄與機(jī)床動(dòng)力頭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的對(duì)

17、應(yīng)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)六 溫度模擬信號(hào)采樣實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1掌握PLC的基本指令，使用定時(shí)中斷實(shí)現(xiàn)模擬量的輸入采樣2掌握PLC模擬量的輸入、輸出方法，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力二、實(shí)驗(yàn)儀器1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2連接導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)原理 1.通常一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境或?qū)ο鬁囟鹊牟杉⑻幚砗洼敵鲞^(guò)程可以用圖6.1來(lái)描述。圖6.1 溫度信號(hào)的采樣與恢復(fù)的原理框圖圖中，“溫度傳感器”檢測(cè)來(lái)自“現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境或?qū)ο蟆钡臏囟刃盘?hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)，輸入到“變送器”；電壓信號(hào)經(jīng)由“變送器”變換為適于“采樣與恢復(fù)設(shè)備”的輸入要求的電壓信號(hào)（變換后的電壓），再經(jīng)“采樣與恢復(fù)設(shè)備”采樣和恢復(fù)后輸出到“輸出設(shè)備”。2. PLC電氣接線原

18、理PLC模擬量的輸入、輸出外部接線參考圖6.2所示。圖6.2 施奈德PLC接線原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1控制要求受實(shí)驗(yàn)室條件的限制，本實(shí)驗(yàn)采用“模擬器”（產(chǎn)生連續(xù)信號(hào)）來(lái)模擬圖6.1中“變送器”之前的所有環(huán)節(jié)，如圖6.3所示。用PLC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣與恢復(fù)（實(shí)際就是實(shí)現(xiàn)A/D與D/A功能），并將恢復(fù)后的模擬信號(hào)送到“顯示設(shè)備”輸出顯示，這里可以PC機(jī)上的編程軟件來(lái)檢測(cè)輸出。圖6.3 PLC溫度模擬信號(hào)采樣與恢復(fù)實(shí)驗(yàn)原理框圖2I/O地址分配I/O地址分配見(jiàn)表6.1所示。表6.1 I/O地址分配表類型名稱符號(hào)地址輸入采樣啟動(dòng)按鈕SB1I0.0采樣停止按鈕SB2I0.1模擬器AS1AIW0輸出通過(guò)PLC

19、自檢測(cè)五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.根據(jù)電氣原理圖連接各電器元件；2.檢查線路的正確性；3.根據(jù)功能要求在編程軟件上編寫(xiě)程序；4.程序無(wú)誤后接通信電纜下載程序；5.運(yùn)行并調(diào)試程序。六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的基本指令；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3了解調(diào)試簡(jiǎn)單程序的步驟；4自己動(dòng)手編寫(xiě)本實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1注意模擬量的輸入輸入方法；2注意周期采樣定時(shí)中斷的方法。實(shí)驗(yàn)七 PLC控制的自動(dòng)定時(shí)攪拌機(jī) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步熟悉指令的功能和應(yīng)用2熟悉化工生產(chǎn)中液體攪拌機(jī)的控制，并編寫(xiě)程序和調(diào)試二、 實(shí)驗(yàn)器材1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2連接導(dǎo)線若干三、 系統(tǒng)控制要求 如右圖所示，工作時(shí)出料閥門(mén)

20、A關(guān)閉，進(jìn)料閥門(mén)B打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)料。當(dāng)罐內(nèi)的液面上升到一定高度時(shí)，液面?zhèn)鞲衅鱏L1的觸點(diǎn)接通，則進(jìn)料閥門(mén)B關(guān)閉，此時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M，開(kāi)始攪拌。5分鐘后結(jié)束攪拌，打開(kāi)出料閥門(mén)A。當(dāng)罐內(nèi)液面下降到一定位置時(shí)，使液面?zhèn)鞲衅鱏L2觸點(diǎn)斷開(kāi)，出料閥門(mén)A關(guān)閉，又重新打開(kāi)進(jìn)料閥門(mén)B，開(kāi)始進(jìn)料，重復(fù)上述過(guò)程。四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1寫(xiě)出輸入/輸出點(diǎn)的分配表2設(shè)計(jì)出梯形圖、外部設(shè)備與PLC的連接圖3編程進(jìn)行調(diào)試輸入端接好輸入開(kāi)關(guān)輸入程序模擬運(yùn)行，觀察系統(tǒng)功能是否符合要求繼續(xù)調(diào)試直至正確4分析實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題五、 實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理統(tǒng)計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，并編寫(xiě)I/O端子分配表2畫(huà)出PLC的外部接線圖3寫(xiě)出程序并分析和調(diào)試程序

21、六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及要求；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3自己動(dòng)手設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)，并編寫(xiě)PLC實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1注意I/O口的分配；2注意PLC編程的方法。實(shí)驗(yàn)八 PLC控制的搶答器 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步熟悉基本指令的功能和應(yīng)用。2熟悉搶答裝置的控制，并設(shè)計(jì)編寫(xiě)程序和調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)器材1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2連接導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)原理PLC的指令；理解搶答器的控制要求。寫(xiě)出I/O分配表，并設(shè)計(jì)梯形圖及注釋說(shuō)明，寫(xiě)出相應(yīng)指令。提示：利用繼電器自鎖使輸出保持“ON”；利用繼電器互鎖保證最先按下的有效，利用兩個(gè)定時(shí)器分別作10s和4s的延時(shí)。 四、系統(tǒng)控制

22、要求系統(tǒng)進(jìn)行四組參賽的搶答，其中SB1SB4分別為各組的搶答按鈕，HL1HL4為各組的指示燈，SB0為搶答按鈕，HL0為搶答開(kāi)始指示燈，SB5為復(fù)位按鈕，HL6為犯規(guī)指示燈，HL7為超時(shí)電鈴。其控制要求如下：（1） 當(dāng)主持人按下?lián)尨鸢粹oSB0，燈HL0亮。此時(shí)，若參賽者要回答問(wèn)題，需搶先按下?lián)尨鸢粹o，只有最先按下的一組指示燈亮，從而獲得回答問(wèn)題的機(jī)會(huì)。（2） 若參賽者在主持人按下開(kāi)始按鈕之前按下?lián)尨鸢粹o，則視為犯規(guī)，燈HL6亮，且最先違例的參賽組的指示燈也亮，以便對(duì)其進(jìn)行處罰。（3） 各指示燈亮后，均需等主持人按下復(fù)位按鈕才會(huì)熄滅。（4） 若主持人按下開(kāi)始按鈕10s后無(wú)人進(jìn)行搶答，則指示燈HL

23、7響4s，此后搶答無(wú)效。五、實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理統(tǒng)計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，并編寫(xiě)I/O端子分配表；2畫(huà)出PLC的外部接線圖3寫(xiě)出程序并分析和調(diào)試程序六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及要求；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3自己動(dòng)手設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)，并編寫(xiě)PLC實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1注意I/O口的分配；2注意PLC編程的方法。 實(shí)驗(yàn)九 PLC控制的報(bào)警裝置 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步熟悉基本指令的功能和應(yīng)用。2熟悉搶答裝置的控制，并設(shè)計(jì)編寫(xiě)程序和調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)器材1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一臺(tái)2連接導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)某一控制系統(tǒng)發(fā)生故障，有事故報(bào)警信號(hào)K1啟動(dòng)時(shí)，報(bào)警指示燈HL應(yīng)閃爍，同

24、時(shí)蜂鳴器鳴叫（用指示燈代替模擬），以通知操作人員采取相應(yīng)措施。當(dāng)操作人員按下音響復(fù)位按鈕K3后，蜂鳴器停止鳴叫，同時(shí)報(bào)警指示燈應(yīng)改為持續(xù)亮，直至報(bào)警信號(hào)斷開(kāi)時(shí)熄滅。平時(shí)操作人員可通過(guò)按下檢查按鈕K2檢驗(yàn)報(bào)警指示燈是否完好。五、實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理統(tǒng)計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，并編寫(xiě)I/O端子分配表；2畫(huà)出PLC的外部接線圖3寫(xiě)出程序并分析和調(diào)試程序六、實(shí)驗(yàn)程序記錄七、預(yù)習(xí)要求1. 復(fù)習(xí)PLC的系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟及要求；2熟悉施耐德PLC的編程界面；3自己動(dòng)手設(shè)計(jì)本控制系統(tǒng)，并編寫(xiě)PLC實(shí)驗(yàn)的程序。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1注意I/O口的分配；2注意PLC編程的方法。附錄1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)介附11實(shí)驗(yàn)平臺(tái)組成一、供電部分

25、：1三相四線交流電源 容量10A2三相電源總開(kāi)關(guān)帶漏電保護(hù) 3三相、單相輸出帶自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 容量10A4事故急停按鈕，電源指示5PLC、變頻器、信號(hào)源分路供電開(kāi)關(guān)6備用電源插座二、檢測(cè)部分1030mA直流電源檢測(cè)2030V直流電壓檢測(cè)三、信號(hào)源部分1可調(diào)節(jié)420mA直流電流源2可調(diào)節(jié)1.2524V直流電壓源3交流24V電壓源 容量1A 允許正偏差6V4雙交流12V 容量0.5A 允許正偏差3V5±24V直流電壓源 +24V容量：1A；-24V容量：0.5A6±12V直流電壓源 容量：0.5A7±5V直流電壓源 容量：0.5A8正弦三角波信號(hào)源 周期1999ms可調(diào)

26、，輸出電壓幅度012V可調(diào)9方波尖脈沖信號(hào)源 周期1999ms可調(diào)，占空比1%99%可調(diào)，脈沖輸出個(gè)數(shù)099可調(diào)，輸出電壓幅度012V可調(diào)四、PLC部分1施耐德 NEZA PLC2供電電源 AC220V3開(kāi)關(guān)量模擬：12路DC24V開(kāi)關(guān)量輸入，8路繼電器輸出，容量0.5A4模擬量模塊：4路模擬量輸入，可420mA或010V，分辨率為12位的；2路模擬量輸出，可420mA或010V輸出，分辨率為12位5帶PID控制功能塊6指令執(zhí)行速度為0.21us7通訊口：RS4858高速計(jì)數(shù)器功能：10KHZ五、變頻器部分1施耐德 Altivar 28型 變頻器2變頻器電源輸入輸出 AC220V 三相輸出3變

27、頻器功率：0.37KW4模擬量輸入：10K電位器 010V直流電壓 020mA直流電流5模擬量輸出：直流020mA6開(kāi)關(guān)量輸入：4路開(kāi)關(guān)量輸入7開(kāi)關(guān)量輸出：2路繼電器輸出，容量1A8帶PID調(diào)節(jié)功能附12實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)部原理接線圖一、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板平面圖 XK-2001型電氣智能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)面板平面圖二、穩(wěn)壓電源部分端子接線圖XT-2低壓電源部分三、開(kāi)關(guān)量輸入部分端子接線圖 XT-3開(kāi)關(guān)量輸入部分四、PLC數(shù)字輸入輸出部分端子接線圖 XT-5 PLC數(shù)字輸入輸出部分五、PLC模擬量部分端子接線圖XT-6 PLC模擬量部分六、蜂鳴器、指示燈部分端子接線圖XT-7 蜂鳴器、指示燈部分七、變頻器輸入部分端子接線

28、圖 XT-8 變頻器輸入部分八、變頻器部分端子接線圖XT-9 變頻器部分注意：XT-1電源部分中L1、L2、L3為交流380V輸出的，L、N為交流220V輸出的，E為地線起保護(hù)作用附錄2：施耐德NEZA系列PLC介紹NEZA系列PLC是法國(guó)施耐德電氣公司生產(chǎn)的一款小型PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)從14點(diǎn)可以擴(kuò)展到80點(diǎn)，具有高速計(jì)數(shù)、脈沖輸出、網(wǎng)絡(luò)通訊、客戶化功能塊等先進(jìn)功能。其工作原理和結(jié)構(gòu)組成與其它廠家的PLC相似，不再介紹。附21NEZA系列PLC的性能1CPU性能 見(jiàn)表附2-1 附2-1 CPU性能額定電壓交流供電直流供電AC220VDC24V極限電壓AC 85264VDC 19.230V功率

29、損耗30VA14W浪涌電流1ms以內(nèi)20A，最大值40A瞬時(shí)斷電持續(xù)時(shí)間10ms1ms隔離2000V 50/60HZ內(nèi)存容量 512個(gè)內(nèi)部字、64個(gè)常量字、128個(gè)內(nèi)部位程序容量1000步本機(jī)I/O點(diǎn)數(shù) 14點(diǎn)：8輸入/6輸出；20點(diǎn)：12輸入/8輸出功能塊定時(shí)器32個(gè)，時(shí)基有1ms、10ms、100ms等五種計(jì)數(shù)器16個(gè)，計(jì)數(shù)范圍為09999移位寄存器8個(gè)，每個(gè)16位功能塊步進(jìn)計(jì)數(shù)器4個(gè)，256步LIFO/FIFO4個(gè)，每個(gè)16字調(diào)度模塊16個(gè)I/O擴(kuò)展每個(gè)CPU模塊可帶3個(gè)本地?cái)U(kuò)展，模擬擴(kuò)展模塊在最后模擬量擴(kuò)展8路模擬量輸入，2路模擬量輸出，分辨率12位通信接口RS485連接，支持Modb

30、us、Unitelway、ASCII協(xié)議掃描時(shí)間掃描1000條基本指令所用時(shí)間小于1ms布爾指令執(zhí)行時(shí)間執(zhí)行一條布爾基本指令所需時(shí)間為0.22us2I/O性能（1）輸入特性 見(jiàn)表附2-2 附2-2 輸入特性類型正邏輯（漏型）負(fù)邏輯（源型）額定輸入電壓24VDC額定輸入電流7mA輸入電壓范圍 19.230V輸入閾值1電壓11V8V電流2.5mA，在11V時(shí)2.5mA，在8V時(shí)0電壓5VVps5V電流<1.0mA輸入濾波0到1100us/3ms/12ms可編程1到0隔離輸入和地之間1000V 50/60HZ（2）輸出特性 見(jiàn)表附2-3 附2-3 輸出特性輸出類型繼電器晶體管交流負(fù)載每個(gè)觸點(diǎn)2A-直流負(fù)載電壓24VDC24VDC電流每個(gè)觸點(diǎn)2A1A響應(yīng)時(shí)間打開(kāi)5ms1ms閉合10ms1ms電子熔斷短路過(guò)載無(wú)有感性交流過(guò)電壓無(wú)-感性直流過(guò)電壓無(wú)有反向保護(hù)-有隔離1500V 50/60HZ1500V 50/60HZ浪涌電流-8A附22 NEZA系列PLC的內(nèi)部資源分配（對(duì)應(yīng)