電氣控制技術(shù)與plc實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一、常用功能指令一、基本邏輯指令1、,實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解和熟悉S7-200系列PLC的結(jié)構(gòu)和外部接線方法，了解和熟悉STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件的使用方法及仿真軟件的使用。CPU模塊1只，安裝了STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件的計(jì)算機(jī)1臺(tái)。PC/PPI編程電纜或PPI主站電纜1根。數(shù)字量輸入電路板1塊。數(shù)字量輸入電路板上的小開(kāi)關(guān)用來(lái)生產(chǎn)數(shù)字量輸入信號(hào)，根據(jù)PLC的電源電壓類(lèi)型，其外部接線圖可以參考圖2-15或圖2-16.PLC的輸出量的狀態(tài)用各輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的LED來(lái)觀察，調(diào)試程序時(shí)一般可以不接受實(shí)際的外部負(fù)載。2、，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在斷電的情況下用編程電纜連接CPU的通信口和計(jì)算機(jī)的串行通信接口，經(jīng)教師檢查后給計(jì)算機(jī)和PLC通電。起保護(hù)停電路實(shí)驗(yàn)打開(kāi)STEP7-Mi-cro/WIN編程軟件，執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”，或點(diǎn)擊工具條上最左邊的“新建項(xiàng)目”圖標(biāo)，生成一個(gè)新的項(xiàng)目。執(zhí)行菜單命令“PLC”→“類(lèi)型”，設(shè)置PLC型號(hào)。用“檢視”菜單選擇PLC的編程語(yǔ)言，執(zhí)行菜單命令“工具”→“選項(xiàng)”，在“一般”對(duì)話框的“一般”選項(xiàng)卡中，選擇SIMATIC指令集和“國(guó)際”助記符集，還可以選擇默認(rèn)的程序編輯器。在主程序OB1中輸入圖A-1所示的梯形圖程序。點(diǎn)擊工具條中的“編譯”或“全部編譯”按鈕，編譯輸入的程序。如果程序有錯(cuò)誤，編譯后將在輸出窗口顯示與錯(cuò)誤有關(guān)的信息。雙擊顯示的某一條錯(cuò)誤，程序編輯器中的矩形光標(biāo)將移到該錯(cuò)誤所在的網(wǎng)絡(luò)。必須改正程序中所有的錯(cuò)誤，編譯成功后，才能下載程序。設(shè)置通信參數(shù)（見(jiàn)10.1.2節(jié)），建立起計(jì)算機(jī)與PLC的通信連接。將CPU模塊上的模式開(kāi)關(guān)放在非STOP位置。點(diǎn)擊工具條中的“下載”按鈕，在下載對(duì)話框中選擇要下載的模塊，點(diǎn)擊“下載”按鈕，開(kāi)始下載。下載成功后，點(diǎn)擊工具欄中的“運(yùn)行”按鈕，用戶(hù)程序開(kāi)始運(yùn)行，“RUN”LED亮。斷開(kāi)數(shù)字量輸入板上的全部輸入開(kāi)關(guān)，CPU模塊上輸入側(cè)的LED全部熄滅。用接在端子I0,1和I0.2的開(kāi)關(guān)模擬按鈕的操作，將開(kāi)關(guān)接通后馬上斷開(kāi)，發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)，觀察Q0.0對(duì)應(yīng)的LED的狀態(tài)。復(fù)雜電路的實(shí)驗(yàn)輸入圖A-2所示的梯形圖程序，編譯成功后下載和運(yùn)行該程序。分別在梯形圖和語(yǔ)句表方式用“程序狀態(tài)”功能監(jiān)視程序的運(yùn)行情況。改變各有關(guān)輸入點(diǎn)的狀態(tài)，觀察Q0.3和M1.0的狀態(tài)是否符合圖A-2的邏輯關(guān)系。圖A-1梯形圖圖A-2梯形圖二、定時(shí)器計(jì)數(shù)器指令的編程實(shí)驗(yàn)（1）定時(shí)器的編程實(shí)驗(yàn)輸入圖A-3所示的梯形圖程序，編譯成功后運(yùn)行該程序。各定時(shí)器均為100ms定時(shí)器。用狀態(tài)監(jiān)視各定時(shí)器的輸出位和當(dāng)前值，通過(guò)接通和斷開(kāi)各定時(shí)器的IN輸入電路和T5的復(fù)位電路，觀察各定時(shí)器的定時(shí)器位和當(dāng)前值的變化情況。計(jì)數(shù)器的編程實(shí)驗(yàn)輸入圖A-4所示的梯形圖程序，編譯成功后運(yùn)行該程序。用狀態(tài)表監(jiān)視各計(jì)數(shù)器的輸出位和當(dāng)前值。接通和斷開(kāi)各計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入電路和復(fù)位電路，觀察各計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和計(jì)數(shù)器位的變化情況。圖A-3定時(shí)器圖A-4計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)二基于PLC的電動(dòng)機(jī)啟?？刂茖?shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握PLC順序控制電路的程序構(gòu)成以及簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方法；(2)熟悉PLC梯形圖程序的編輯方法和S7-200編程軟件的使用方法；(3)熟練掌握電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐返脑O(shè)計(jì)；(4)能夠熟練進(jìn)行安裝、配線和調(diào)試，利用PLC及中間繼電器、接觸器等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟停控制。二、實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備及附件序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)數(shù)量1西門(mén)子S7-200PLC1臺(tái)2交流電動(dòng)機(jī)1臺(tái)3接觸器1個(gè)4中間繼電器1個(gè)5組合按鈕2個(gè)6指示燈1個(gè)7斷路器1個(gè)（三相）8熔斷器1組9導(dǎo)線若干10工具若干三、實(shí)驗(yàn)線路及原理利用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟?？刂圃诒緦?shí)驗(yàn)中，主要練習(xí)使用PLC來(lái)代替接觸器，繼電器等實(shí)現(xiàn)要求的控制功能，器電路原理圖如圖一所示。(a)主電路 （b）PLC控制電路圖一PLC控制電動(dòng)機(jī)啟停電氣原理圖圖二PLC梯形圖程序及輸出波形四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，利用S7-200編程軟件STEP7-MicroWIN完成PLC程序的設(shè)計(jì)；(2)下載程序至PLC進(jìn)行調(diào)試與仿真，直至程序能按實(shí)驗(yàn)要求運(yùn)行；(3)根據(jù)電氣原理圖進(jìn)行必要的接線，實(shí)現(xiàn)基于PLC的電動(dòng)機(jī)啟?？刂?。五、預(yù)習(xí)要求(1)了解PLC的工作原理，以及外部連線方法；(2)熟悉S7-200編程軟件STEP7-MicroWIN的使用的方法和梯形圖程序設(shè)計(jì)方法；(3)復(fù)習(xí)電氣原理圖的分析與設(shè)計(jì)方法，完成基于PLC的電動(dòng)機(jī)啟?？刂齐娐返脑O(shè)計(jì)；六、實(shí)驗(yàn)步驟(1)PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)與仿真：①在PC機(jī)上打開(kāi)STEP7-MicroWIN軟件，新建項(xiàng)目，參考圖二完成梯形圖程序的設(shè)計(jì)，編譯無(wú)錯(cuò)后下載到PLC中；②在PLC中運(yùn)行程序，依次輸入I0.0,I0.1后觀察輸出Q0.0的狀態(tài)，直至能與圖二中的輸出波形相吻合。(2)連線，調(diào)試，運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟?？刂疲孩侔磮D1的電氣原理圖，主回路和控制電路進(jìn)行必要的接線，并檢查繼電器，接觸器能否正常工作，并將將已調(diào)試好的PLC接入控制電路；②連接好后上電之前應(yīng)進(jìn)行必要的檢查，確定無(wú)誤后方可接入交流電源并合上斷路器；③將PLC設(shè)為運(yùn)行狀態(tài)，按下SB1后電機(jī)能啟動(dòng)并保持運(yùn)行，按下SB2后電機(jī)停轉(zhuǎn)，觀察PLC的輸出以及接觸器，繼電器的工作情況，觀察兩個(gè)開(kāi)關(guān)怎么通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)的控制作用。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)畫(huà)出電氣原理圖（包括主電路，PLC控制電路），并分析系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況；(2)討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。(3)完成思考題八、思考題(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，簡(jiǎn)述PLC控制系統(tǒng)與接觸器—繼電器控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)控制電路中的中間繼電器的作用是什么?(3)在設(shè)計(jì)梯形圖程序時(shí)，處理常閉觸點(diǎn)的輸入信號(hào)時(shí)需要注意什么？圖二