可編程序控制器實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三基本指令的編程練習(xí)（一）與或非邏輯功能實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉PLC實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)箱，S7-200系列編程控制器的外部接線方法2、 了解編程軟件STEP7的編程環(huán)境，軟件的使用方法。3、 掌握與、或、非邏輯功能的編程方法。二、 基本指令編程練習(xí)的實(shí)驗(yàn)面板圖1-1圖1-1基本指令編程練習(xí)的控制面板上圖中下面三排接線孔，通過(guò)防轉(zhuǎn)疊插鎖緊線與PLC的主機(jī)相應(yīng)的輸入輸出插孔相接。Ix為輸入點(diǎn)，Qx為輸出點(diǎn)。上圖中中間兩排I0.0?I.1.5為輸入按鍵，模擬開(kāi)關(guān)量的輸入。上一排Q0.0?Q1.1是LED指示燈，接繼電器輸出用以模擬輸出負(fù)載的通與斷。三、 編制梯形圖并寫(xiě)出程序通過(guò)程序判斷Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的輸出狀態(tài)，然后輸入程序并運(yùn)行，加以驗(yàn)證。四、 實(shí)驗(yàn)步驟編寫(xiě)一些基本的指令程序，并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否符合程序所表示的邏輯關(guān)系。（應(yīng)用與、或等基本指令）通過(guò)專用PC/PPI電纜連接計(jì)算機(jī)與PLC主機(jī)。打開(kāi)編程軟件STEP7，逐條輸入程序，檢查無(wú)誤后，將所編程序下載到主機(jī)內(nèi)，并將可編程控制器主機(jī)上的STOP/RUN開(kāi)關(guān)撥到RUN位置，運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮，表明程序開(kāi)始運(yùn)行，有關(guān)的指示燈將顯示運(yùn)行結(jié)果。（二）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器功能實(shí)驗(yàn)在基本指令的編程練習(xí)實(shí)驗(yàn)區(qū)完成本實(shí)驗(yàn)。一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆斩〞r(shí)器、計(jì)數(shù)器的正確編程方法，并學(xué)會(huì)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器擴(kuò)展方法，用編程軟件對(duì)可編程控制器的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。二、 編制梯形圖并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)程序定時(shí)器、計(jì)數(shù)器及其擴(kuò)展的參考程序1、 定時(shí)器的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)定時(shí)器的控制邏輯是經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)動(dòng)作，然后產(chǎn)生控制作用。其控制作用同一般延時(shí)繼電器。編寫(xiě)定時(shí)器指令，通過(guò)程序運(yùn)行觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。定時(shí)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)由于PLC的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器都有一定的定時(shí)范圍和計(jì)數(shù)范圍。如果需要的設(shè)定值超過(guò)機(jī)器范圍，我們可以通過(guò)幾個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的串聯(lián)組合來(lái)擴(kuò)充設(shè)定值的范圍。完成定時(shí)器擴(kuò)展程序編寫(xiě)。計(jì)數(shù)器認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)西門子S7-200系列的內(nèi)部計(jì)數(shù)器分為加計(jì)數(shù)器,減計(jì)數(shù)器和加減計(jì)數(shù)器三種。編寫(xiě)計(jì)數(shù)器程序，并運(yùn)行程序觀察結(jié)果。4、 計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)當(dāng)一個(gè)計(jì)數(shù)器不能完成要求的計(jì)數(shù)數(shù)目，可以通過(guò)擴(kuò)展完成，與定時(shí)器類似。實(shí)驗(yàn)四三相異步電動(dòng)機(jī)的星/三角換接啟動(dòng)控制一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握電機(jī)星/三角換接啟動(dòng)主回路的接線。2、 學(xué)會(huì)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)電機(jī)星/三角換接降壓?jiǎn)?dòng)過(guò)程的編程方法。二、 實(shí)驗(yàn)要求合上啟動(dòng)按鈕后，電機(jī)先作星形連接啟動(dòng)，經(jīng)延時(shí)6秒后自動(dòng)換接到三角形連接運(yùn)轉(zhuǎn)。三、 三相異步電動(dòng)機(jī)星/三角換接啟動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)面板圖：圖2-1所示三相異步電動(dòng)機(jī)?星/三角換接啟動(dòng)控制圖2-1三相異步電動(dòng)機(jī)的星/三角換接啟動(dòng)控制面板上圖下框中的SS、ST、FR分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.0、I0.1、I0.2；將KM1、KM2、KM3分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1、Q0.2；COM端與主機(jī)的1L端相連；本實(shí)驗(yàn)區(qū)的+24V端與主機(jī)的L+端相連。KM1、KM2、KM3的動(dòng)作用發(fā)光二極管來(lái)模擬。四、 編制梯形圖并寫(xiě)出程序五、 動(dòng)作過(guò)程分析啟動(dòng)：按啟動(dòng)按鈕SS，I0.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，M10.0線圈得電，M10.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.0線圈得電，即接觸器KM1的線圈得電，1秒后Q0.2線圈得電，即接觸器KM3的線圈得電，電動(dòng)機(jī)作星形連接啟動(dòng)；同時(shí)定時(shí)器線圈T37得電，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)間累計(jì)達(dá)6秒時(shí)，T37的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q0.2失電，接觸器KM3斷電，觸頭釋放，與此同時(shí)T37的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，T38得電，經(jīng)0.5秒后，T38動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.1線圈得電，電動(dòng)機(jī)接成三角形，啟動(dòng)完畢。定時(shí)器T1的作用使KM3斷開(kāi)0.5秒后KM2才得電，避免電源短路。停車：按停止按鈕ST,I0.1的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，M10.0、T37失電；M10.0、T37的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q0.0、Q0.2失電。KM1、KM3斷電，電動(dòng)機(jī)作自由停車運(yùn)行。過(guò)載保護(hù)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，I0.2的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q0.0、Q0.2失電，電動(dòng)機(jī)也停車。按一下按鈕FR，可模擬過(guò)載，觀察運(yùn)行結(jié)果六、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置一臺(tái)2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干七、 預(yù)習(xí)要求閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，復(fù)習(xí)教材中有關(guān)的內(nèi)容。八、 報(bào)告要求整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)五十字路口交通燈控制的模擬一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂酶骰局噶?，根?jù)控制要求，掌握PLC的編程方法和程序調(diào)試方法，使學(xué)生了解用PLC解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程。二、 控制要求信號(hào)燈受一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，所有信號(hào)燈都熄滅。根據(jù)實(shí)際十字路口交通燈的運(yùn)行規(guī)則，設(shè)計(jì)交通燈的控制。各個(gè)方向的紅、黃、綠燈的兩滅時(shí)間自行設(shè)定。要符合實(shí)際交通燈的運(yùn)行。三、 十字路口交通燈控制的實(shí)驗(yàn)面板圖：圖4-1所示十字路口交通燈控制面板實(shí)驗(yàn)面板圖中，下框中的南北紅、黃、綠燈R、Y、G，東西紅、黃、綠燈R、Y、G，模擬南北向行駛車的燈為乙，模擬東西向行駛車的燈為甲；下框中的SD為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。上框中的東西南北三組紅綠黃三色發(fā)光二極管模擬十字路口的交通燈。四、 編制梯形圖并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)程序，上述是一個(gè)工作過(guò)程，然后再周而復(fù)始地進(jìn)行。五、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習(xí)要求閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，復(fù)習(xí)教材中相關(guān)的內(nèi)容。七、 驗(yàn)報(bào)告要求整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)六水塔水位控制的模擬一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肞LC構(gòu)成水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容當(dāng)水池水位低于水池低水位界（S4為ON表示），閥Y打開(kāi)進(jìn)水（Y為ON）定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，4秒后，如果S4還不為OFF，那么閥Y指示燈閃爍，表示閥Y沒(méi)有進(jìn)水，出現(xiàn)故障，S3為ON后，閥Y關(guān)閉（Y為OFF）。當(dāng)S4為OFF時(shí)，且水塔水位低于水塔低水位界時(shí)S2為ON，電機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)抽水。當(dāng)水塔水位高于水塔高水位界時(shí)電機(jī)M停止。三、 水塔水 水塔水位控制sio水塔水位控制sio6四、 編制梯形 五、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習(xí)要求閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，復(fù)習(xí)教材中有關(guān)的內(nèi)容。七、 報(bào)告要求整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)七液體混合裝置控制的模擬一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖炀毷褂弥梦缓蛷?fù)位等各條基本指令，通過(guò)對(duì)工程實(shí)例的模擬，熟練地掌握PLC的編程和程序調(diào)試。二、 液體混合裝置控制的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：圖6-1所示液體混合裝置控制的模擬YV2：了波體B閥門酒嫁A叫門YV1【..j攪動(dòng)電嘰01混合液持倒門YV3工 虢面傍感器$L1祗旬傳愚清液體混合裝置控制的模擬YV2：了波體B閥門酒嫁A叫門YV1【..j攪動(dòng)電嘰01混合液持倒門YV3工 虢面傍感器$L1祗旬傳愚清SL3會(huì)x 液B^jssia圖6-1液體混合裝置控制面板停止按tHSBS起駢按翱3B1,sc

/[0.0

上頑樣感器SLL 皿KJ.4YV1―°喉體a電匿閥.LJ液體日電曖冏混昏就電借閥攪動(dòng)皂隊(duì)樓祉型YKM1L*>上圖下框中所1、V2、*3、M分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1SL3SL2SL1SB2SB1L十按鈕SB1、SB2分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)|0.0、?1；液面?zhèn)鞲衅鱦L1、S、Q0.2、Q0.3；起、停L2、SL3分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.2、I0.3、I0.4。上圖中，液面?zhèn)鞲衅骼免o子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，啟動(dòng)、停止用動(dòng)合按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開(kāi)與關(guān)閉以及攪動(dòng)電機(jī)的運(yùn)行與停轉(zhuǎn)用發(fā)光二極管的點(diǎn)亮與熄滅來(lái)模擬。三、控制要求本裝置為兩種液體混合裝置，SL1、SL2、SL3為液面?zhèn)鞲衅?，液體A、B閥門與混合液閥門由電磁閥YV1、YV2、YV3控制，M為攪動(dòng)電機(jī)，控制要求如下：初始狀態(tài):裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、B閥門關(guān)閉，混合液閥門打開(kāi)20秒將容器放空后關(guān)閉。啟動(dòng)操作:按下啟動(dòng)按鈕SB1，裝置就開(kāi)始按下列約定的規(guī)律操作：液體A閥門打開(kāi)，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)SL2時(shí)，SL2接通，關(guān)閉液體A閥門，打開(kāi)液體B閥門。液面到達(dá)SL1時(shí)，關(guān)閉液體B閥門，攪動(dòng)電機(jī)開(kāi)始攪動(dòng)。攪動(dòng)電機(jī)工作6秒后停止攪動(dòng)，混合液體閥門打開(kāi)，開(kāi)始放出混合液體。當(dāng)液面下降到SL3時(shí)，SL3由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，再過(guò)2秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開(kāi)始下一周期。停止操作:按下停止按鈕SB2后，在當(dāng)前的混合液操作處理完畢后，才停止操作（停在初始狀態(tài)上）。四、 編制梯形圖并寫(xiě)出程序五、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實(shí)驗(yàn)裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習(xí)要求閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，復(fù)習(xí)教材中有關(guān)的內(nèi)容。七、 報(bào)告要求整理出運(yùn)行和監(jiān)視程序時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)八機(jī)械手動(dòng)作的模擬一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠脭?shù)據(jù)移位指令來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手動(dòng)作的模擬。二、 機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制要求圖中為一個(gè)將工件由A處傳送到B處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成。當(dāng)某個(gè)電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機(jī)械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動(dòng)作狀態(tài)，直到相反方向的線圈通電為止。另外，夾緊/放松由單線圈二位電磁閥推動(dòng)氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動(dòng)作，線圈斷電時(shí)執(zhí)行放松動(dòng)作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開(kāi)關(guān)，它的工作過(guò)程如圖所示，有八個(gè)動(dòng)作，即為:原位一k下降一k夾緊一k上升一k右移左移*上升*放松*下降左移*上升*放松*下降三、機(jī)械手動(dòng)作的模擬實(shí)驗(yàn)面板圖：圖7-1所示機(jī)械手動(dòng)作的模擬上限位開(kāi)關(guān)右限位開(kāi)美機(jī)械手動(dòng)作的模擬控制面彳左限位開(kāi)關(guān)停止VSB1.啟動(dòng)上限位開(kāi)關(guān)右限位開(kāi)美機(jī)械手動(dòng)作的模擬控制面彳左限位開(kāi)關(guān)停止VSB1.啟動(dòng)■下限位開(kāi)美下降限位開(kāi)美3Q1DbG?②夾徵上圖下框中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.0、I0.5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上圖中的啟動(dòng)、停止用動(dòng)斷按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，限位開(kāi)關(guān)用鈕子開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來(lái)模擬。四、編制梯形圖并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)程序，參考梯形圖如下所示：五、 工作過(guò)程分析：當(dāng)機(jī)械手處于原位時(shí)，上升限位開(kāi)關(guān)I0.2、左限位開(kāi)關(guān)I0.04均處于接通“1”狀態(tài)），移位寄存器數(shù)據(jù)輸入端接通，使M10.0置“1”，Q0.5線圈接通，原位指示燈亮。按下啟動(dòng)按鈕，I0.0置“1”，產(chǎn)生移位信號(hào)，M10.0的“1”態(tài)移至M10.1，下降閥輸出繼電器Q0.0接通，執(zhí)行下降動(dòng)作，由于上升限位開(kāi)關(guān)I0.2斷開(kāi)，M10.0置“0”，原位指示燈滅。當(dāng)下降到位時(shí)，下限位開(kāi)關(guān)I0.1接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，M10.0的“0”態(tài)移位到M10.1，下降閥Q0.0斷開(kāi)，機(jī)械手停止下降，M10.1的“1”態(tài)移到M10.2,M20.0線圈接通，M20.0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，夾緊電磁閥Q0.1接通，執(zhí)行夾緊動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T37，延時(shí)1.7秒。機(jī)械手夾緊工件后，T37動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使M10.3置“1”，“0”態(tài)移位至M10.2,上升電磁閥Q0.2接通，I0.1斷開(kāi)，執(zhí)行上升動(dòng)作。由于使用S指令，M20.0線圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，機(jī)械手繼續(xù)夾緊工件。當(dāng)上升到位時(shí)，上限位開(kāi)關(guān)I0.2接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，“0”態(tài)移位至M10.3,Q0.2線圈斷開(kāi)，不再上升，同時(shí)移位信號(hào)使M10.4置“1”，I0.4斷開(kāi)，右移閥繼電器Q0.3接通，執(zhí)行右移動(dòng)作。待移至右限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作位置，I0.3動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使M10.3的“0”態(tài)移位到M10.4，Q0.3線圈斷開(kāi)，停止右移，同時(shí)M10.4的“1”態(tài)已移到M10.5，Q0.0線圈再次接通，執(zhí)行下降動(dòng)作。當(dāng)下降到使I0.1動(dòng)合觸點(diǎn)接通位置，產(chǎn)生移位信號(hào)，“0”態(tài)移至M10.5,“1”態(tài)移至M10.6,Q0.0線圈斷開(kāi)，停止下降，R指令使M20.0復(fù)位，Q0.1線圈斷開(kāi)，機(jī)械手松開(kāi)工件;同時(shí)T38啟動(dòng)延時(shí)1.5秒，T38動(dòng)合觸點(diǎn)接通，產(chǎn)生移位信號(hào)，使M10.6變?yōu)椤?”態(tài)，M10.7為“1”態(tài)，Q0.2線圈再度接通，I0.1斷開(kāi)，機(jī)械手又上升，行至上限位置，I0.2觸點(diǎn)接通，M10.7變?yōu)椤?”態(tài)，M11.0為“1”態(tài)，Q0.2開(kāi)，停止上升，Q0.4線圈接通，I0.3斷開(kāi)，左移。到達(dá)左限位開(kāi)關(guān)位置，I0.4觸點(diǎn)接通，M11.0為“0”態(tài)，M11.1為1”態(tài)，移位寄存器全部復(fù)位，Q0.4線圈斷開(kāi)，機(jī)械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0被置“1”，完成一個(gè)工作周期。再次按下啟