可編程序控制器實驗

實驗三基本指令的編程練習（一）與或非邏輯功能實驗一、 實驗?zāi)康?、 熟悉PLC實驗裝置及實驗箱，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、 基本指令編程練習的實驗面板圖1-1圖1-1基本指令編程練習的控制面板上圖中下面三排接線孔，通過防轉(zhuǎn)疊插鎖緊線與PLC的主機相應(yīng)的輸入輸出插孔相接。Ix為輸入點，Qx為輸出點。上圖中中間兩排I0.0?I.1.5為輸入按鍵，模擬開關(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載的通與斷。三、 編制梯形圖并寫出程序通過程序判斷Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的輸出狀態(tài)，然后輸入程序并運行，加以驗證。四、 實驗步驟編寫一些基本的指令程序，并進行調(diào)試運行。觀察實驗結(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）通過專用PC/PPI電纜連接計算機與PLC主機。打開編程軟件STEP7，逐條輸入程序，檢查無誤后，將所編程序下載到主機內(nèi)，并將可編程控制器主機上的STOP/RUN開關(guān)撥到RUN位置，運行指示燈點亮，表明程序開始運行，有關(guān)的指示燈將顯示運行結(jié)果。（二）定時器/計數(shù)器功能實驗在基本指令的編程練習實驗區(qū)完成本實驗。一、 實驗?zāi)康恼莆斩〞r器、計數(shù)器的正確編程方法，并學會定時器和計數(shù)器擴展方法，用編程軟件對可編程控制器的運行進行監(jiān)控。二、 編制梯形圖并寫出實驗程序定時器、計數(shù)器及其擴展的參考程序1、 定時器的認識實驗定時器的控制邏輯是經(jīng)過時間繼電器的延時動作，然后產(chǎn)生控制作用。其控制作用同一般延時繼電器。編寫定時器指令，通過程序運行觀察實驗結(jié)果。定時器擴展實驗由于PLC的定時器和計數(shù)器都有一定的定時范圍和計數(shù)范圍。如果需要的設(shè)定值超過機器范圍，我們可以通過幾個定時器和計數(shù)器的串聯(lián)組合來擴充設(shè)定值的范圍。完成定時器擴展程序編寫。計數(shù)器認識實驗西門子S7-200系列的內(nèi)部計數(shù)器分為加計數(shù)器,減計數(shù)器和加減計數(shù)器三種。編寫計數(shù)器程序，并運行程序觀察結(jié)果。4、 計數(shù)器的擴展實驗當一個計數(shù)器不能完成要求的計數(shù)數(shù)目，可以通過擴展完成，與定時器類似。實驗四三相異步電動機的星/三角換接啟動控制一、 實驗?zāi)康?、 掌握電機星/三角換接啟動主回路的接線。2、 學會用可編程控制器實現(xiàn)電機星/三角換接降壓啟動過程的編程方法。二、 實驗要求合上啟動按鈕后，電機先作星形連接啟動，經(jīng)延時6秒后自動換接到三角形連接運轉(zhuǎn)。三、 三相異步電動機星/三角換接啟動控制的實驗面板圖：圖2-1所示三相異步電動機?星/三角換接啟動控制圖2-1三相異步電動機的星/三角換接啟動控制面板上圖下框中的SS、ST、FR分別接主機的輸入點I0.0、I0.1、I0.2；將KM1、KM2、KM3分別接主機的輸出點Q0.0、Q0.1、Q0.2；COM端與主機的1L端相連；本實驗區(qū)的+24V端與主機的L+端相連。KM1、KM2、KM3的動作用發(fā)光二極管來模擬。四、 編制梯形圖并寫出程序五、 動作過程分析啟動：按啟動按鈕SS，I0.0的動合觸點閉合，M10.0線圈得電，M10.0的動合觸點閉合，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，電動機作星形連接啟動；同時定時器線圈T37得電，當啟動時間累計達6秒時，T37的動斷觸點斷開，Q0.2失電，接觸器KM3斷電，觸頭釋放，與此同時T37的動合觸點閉合，T38得電，經(jīng)0.5秒后，T38動合觸點閉合，Q0.1線圈得電，電動機接成三角形，啟動完畢。定時器T1的作用使KM3斷開0.5秒后KM2才得電，避免電源短路。停車：按停止按鈕ST,I0.1的動斷觸點斷開，M10.0、T37失電；M10.0、T37的動合觸點斷開，Q0.0、Q0.2失電。KM1、KM3斷電，電動機作自由停車運行。過載保護：當電動機過載時，I0.2的動斷觸點斷開，Q0.0、Q0.2失電，電動機也停車。按一下按鈕FR，可模擬過載，觀察運行結(jié)果六、 實驗設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置一臺2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干七、 預(yù)習要求閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習教材中有關(guān)的內(nèi)容。八、 報告要求整理出運行和監(jiān)視程序時出現(xiàn)的現(xiàn)象。實驗五十字路口交通燈控制的模擬一、 實驗?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，使學生了解用PLC解決一個實際問題的全過程。二、 控制要求信號燈受一個啟動開關(guān)控制，當啟動開關(guān)接通時，信號燈系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。當啟動開關(guān)斷開時，所有信號燈都熄滅。根據(jù)實際十字路口交通燈的運行規(guī)則，設(shè)計交通燈的控制。各個方向的紅、黃、綠燈的兩滅時間自行設(shè)定。要符合實際交通燈的運行。三、 十字路口交通燈控制的實驗面板圖：圖4-1所示十字路口交通燈控制面板實驗面板圖中，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為啟動開關(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、 編制梯形圖并寫出實驗程序，上述是一個工作過程，然后再周而復(fù)始地進行。五、 實驗設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實驗箱一臺2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習要求閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習教材中相關(guān)的內(nèi)容。七、 驗報告要求整理出運行和監(jiān)視程序時出現(xiàn)的現(xiàn)象。實驗六水塔水位控制的模擬一、 實驗?zāi)康挠肞LC構(gòu)成水塔水位自動控制系統(tǒng)。二、 實驗內(nèi)容當水池水位低于水池低水位界（S4為ON表示），閥Y打開進水（Y為ON）定時器開始定時，4秒后，如果S4還不為OFF，那么閥Y指示燈閃爍，表示閥Y沒有進水，出現(xiàn)故障，S3為ON后，閥Y關(guān)閉（Y為OFF）。當S4為OFF時，且水塔水位低于水塔低水位界時S2為ON，電機M運轉(zhuǎn)抽水。當水塔水位高于水塔高水位界時電機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、 實驗設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實驗箱一臺2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習要求閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習教材中有關(guān)的內(nèi)容。七、 報告要求整理出運行和監(jiān)視程序時出現(xiàn)的現(xiàn)象。

實驗七液體混合裝置控制的模擬一、 實驗?zāi)康氖炀毷褂弥梦缓蛷?fù)位等各條基本指令，通過對工程實例的模擬，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驗面板圖：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$L1祗旬傳愚清液體混合裝置控制的模擬YV2：了波體B閥門酒嫁A叫門YV1【..j攪動電嘰01混合液持倒門YV3工 虢面傍感器$L1祗旬傳愚清SL3會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

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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皂隊樓祉型YKM1L*>上圖下框中所1、V2、*3、M分別接主機的輸出點Q0.0、Q0.1SL3SL2SL1SB2SB1L十按鈕SB1、SB2分別接主機的輸入點|0.0、?1；液面?zhèn)鞲衅鱦L1、S、Q0.2、Q0.3；起、停L2、SL3分別接主機的輸入點I0.2、I0.3、I0.4。上圖中，液面?zhèn)鞲衅骼免o子開關(guān)來模擬，啟動、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，液體A閥門、液體B閥門、混合液閥門的打開與關(guān)閉以及攪動電機的運行與停轉(zhuǎn)用發(fā)光二極管的點亮與熄滅來模擬。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為攪動電機，控制要求如下：初始狀態(tài):裝置投入運行時，液體A、B閥門關(guān)閉，混合液閥門打開20秒將容器放空后關(guān)閉。啟動操作:按下啟動按鈕SB1，裝置就開始按下列約定的規(guī)律操作：液體A閥門打開，液體A流入容器。當液面到達SL2時，SL2接通，關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門。液面到達SL1時，關(guān)閉液體B閥門，攪動電機開始攪動。攪動電機工作6秒后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當液面下降到SL3時，SL3由接通變?yōu)閿嚅_，再過2秒后，容器放空，混合液閥門關(guān)閉，開始下一周期。停止操作:按下停止按鈕SB2后，在當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、 編制梯形圖并寫出程序五、 實驗設(shè)備1、 THSMS-A型、THSMS-B型實驗裝置或THSMS-1型、THSMS-2型實驗箱一臺2、 安裝了STEP7-Micro/WIN32編程軟件的計算機一臺3、 PC/PPI編程電纜一根4、 鎖緊導(dǎo)線若干六、 預(yù)習要求閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習教材中有關(guān)的內(nèi)容。七、 報告要求整理出運行和監(jiān)視程序時出現(xiàn)的現(xiàn)象。實驗八機械手動作的模擬一、 實驗?zāi)康挠脭?shù)據(jù)移位指令來實現(xiàn)機械手動作的模擬。二、 機械結(jié)構(gòu)和控制要求圖中為一個將工件由A處傳送到B處的機械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成。當某個電磁閥線圈通電，就一直保持現(xiàn)有的機械動作，例如一旦下降的電磁閥線圈通電，機械手下降，即使線圈再斷電，仍保持現(xiàn)有的下降動作狀態(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氣缸完成，線圈通電執(zhí)行夾緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。設(shè)備裝有上、下限位和左、右限位開關(guān)，它的工作過程如圖所示，有八個動作，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、機械手動作的模擬實驗面板圖：圖7-1所示機械手動作的模擬上限位開關(guān)右限位開美機械手動作的模擬控制面彳左限位開關(guān)停止VSB1.啟動上限位開關(guān)右限位開美機械手動作的模擬控制面彳左限位開關(guān)停止VSB1.啟動■下限位開美下降限位開美3Q1DbG?②夾徵上圖下框中的YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分別接主機的輸出點Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分別接主機的輸入點I0.0、I0.5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分別接主機的輸入點I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上圖中的啟動、停止用動斷按鈕來實現(xiàn)，限位開關(guān)用鈕子開關(guān)來模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來模擬。四、編制梯形圖并寫出實驗程序，參考梯形圖如下所示：五、 工作過程分析：當機械手處于原位時，上升限位開關(guān)I0.2、左限位開關(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。按下啟動按鈕，I0.0置“1”，產(chǎn)生移位信號，M10.0的“1”態(tài)移至M10.1，下降閥輸出繼電器Q0.0接通，執(zhí)行下降動作，由于上升限位開關(guān)I0.2斷開，M10.0置“0”，原位指示燈滅。當下降到位時，下限位開關(guān)I0.1接通，產(chǎn)生移位信號，M10.0的“0”態(tài)移位到M10.1，下降閥Q0.0斷開，機械手停止下降，M10.1的“1”態(tài)移到M10.2,M20.0線圈接通，M20.0動合觸點閉合，夾緊電磁閥Q0.1接通，執(zhí)行夾緊動作，同時啟動定時器T37，延時1.7秒。機械手夾緊工件后，T37動合觸點接通，產(chǎn)生移位信號，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，執(zhí)行上升動作。由于使用S指令，M20.0線圈具有自保持功能，Q0.1保持接通，機械手繼續(xù)夾緊工件。當上升到位時，上限位開關(guān)I0.2接通，產(chǎn)生移位信號，“0”態(tài)移位至M10.3,Q0.2線圈斷開，不再上升，同時移位信號使M10.4置“1”，I0.4斷開，右移閥繼電器Q0.3接通，執(zhí)行右移動作。待移至右限位開關(guān)動作位置，I0.3動合觸點接通，產(chǎn)生移位信號，使M10.3的“0”態(tài)移位到M10.4，Q0.3線圈斷開，停止右移，同時M10.4的“1”態(tài)已移到M10.5，Q0.0線圈再次接通，執(zhí)行下降動作。當下降到使I0.1動合觸點接通位置，產(chǎn)生移位信號，“0”態(tài)移至M10.5,“1”態(tài)移至M10.6,Q0.0線圈斷開，停止下降，R指令使M20.0復(fù)位，Q0.1線圈斷開，機械手松開工件;同時T38啟動延時1.5秒，T38動合觸點接通，產(chǎn)生移位信號，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，機械手又上升，行至上限位置，I0.2觸點接通，M10.7變?yōu)椤?”態(tài)，M11.0為“1”態(tài)，Q0.2開，停止上升，Q0.4線圈接通，I0.3斷開，左移。到達左限位開關(guān)位置，I0.4觸點接通，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，機械手回到原位，由于I0.2、I0.4均接通，M10.0被置“1”，完成一個工作周期。再次按下啟