電氣控制與PLC實驗指導(dǎo)書

《電氣控制與PLC》實驗指導(dǎo)書可編程控制器的實驗遵照循序漸進的原則，由淺入深的分為上機練習(xí)，參照例程序的PLC應(yīng)用練習(xí)實驗和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的綜合實驗等部分。PLC實驗方法有兩種，一種是用PLC實驗裝置進行實驗和應(yīng)用程序的開發(fā)；另一種是用普通PLC外加若干導(dǎo)線進行簡易的開發(fā)和實驗。PLC實驗裝置具有直觀，使用方便的優(yōu)點，通常配有各種工業(yè)控制模板，可以形象地模擬工業(yè)現(xiàn)場控制，特別是導(dǎo)線的插拔連接形式，合用于教學(xué)的反復(fù)使用。若無PLC實驗裝置，也可直接使用PLC配以外部連接導(dǎo)線，給出必要的輸入信號進行實驗，并且可以運用PLC自身的輸出指示觀測PLC運營結(jié)果。本章以PLC實驗裝置的應(yīng)用為主，研究PLC的實驗方法。1PLC-S7-JZ型實驗裝置PLC實驗裝置的生產(chǎn)廠家眾多，型號各異，但基本原理和結(jié)構(gòu)、設(shè)計思想大體相同。為適合教學(xué)使用，實驗裝置一般采用插頭、插座連接結(jié)構(gòu)，并制成各種控制模板供練習(xí)使用。本節(jié)以河南機電高等?？茖W(xué)校電氣工程系自動化研究所研制的PLC-S7-JZ型實驗裝置為例，介紹PLC實驗裝置的結(jié)構(gòu)原理和使用方法。1.1.1實驗裝置的結(jié)構(gòu)和原理PLC-S7-JZ型實驗裝置由PLC、模擬控制板、通用器件板、工程環(huán)境等四部分組成。本裝置采用24點的小型PLC為基本單元，實驗裝置的結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。下面簡介PLC實驗裝置的結(jié)構(gòu)原理及使用方法。圖1.1PLC-S7-JZ實驗裝置1.通用器件板通用器件板重要由I/O點，發(fā)光二極管指示及開關(guān)等組成。其電源開關(guān)為PLC提供220V供電電源，并為24V/1A直流電源供電，模板結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。圖1.2通用器件板（1）輸入點（INPUT）INPUT部分有I0.0~I1.5共14個輸入點（與PLC的輸入點相連），其中1M、2M點為輸入點的公共接地端，假如用戶使用的輸入點數(shù)不超過8點時只需1M接地，2M懸空即可，使用點數(shù)多時2M也必須接地。此外要用到的輸入點要與直流電源+24V端連接。（2）輸出點（OUTPUT）OUTPUT部分有Q0.0~Q1.1共10個輸出點（與PLC的輸出點相連），其中1L、2L、3L使用時要接電源的高電平，實驗時一般接24V電源正極（實驗裝置提供），假如接外部負載時要結(jié)合PLC對外輸出電壓范圍和實際負載合理的選定電源。若用戶用的輸出點數(shù)不超過4點，只需1L接高電平，不超過7點只需1L、2L接高電平，超過7點時1L、2L、3L全接高電平。（3）通用器件板中間部分為4個鈕子開關(guān)和4個指示燈（發(fā)光二極管），分別為PLC提供開關(guān)量輸入信號和輸出狀態(tài)指示。鈕子開關(guān)可以與模擬控制板配合使用，還可以單獨使用。（4）電源部分通用器件板右側(cè)是電源部分，設(shè)有交流供電電源開關(guān)和24V/1A直流電源的正、負極插座。（5）BCD碼撥盤本裝置設(shè)有3位BCD碼撥盤，分別相應(yīng)個、十、百位數(shù)，通過插拔式連接導(dǎo)線，可以將BCD碼撥盤的8、4、2、1端與PLC的輸入端點連接起來，從PLC外部向PLC內(nèi)部定期器、計數(shù)器等送入所需要3位以下十進制數(shù)。（6）通用器件板與模擬控制板的聯(lián)系模擬控制板給出各種控制對象的示意圖，安裝了一些開關(guān)、指示燈、I/O插座等器件。通用器件板上的INPUT及OUPUT端口與模擬控制板上的輸入、輸出信號端口按照一定規(guī)律連接起來，可以把控制對象板的輸入信號送至PLC，也可以把PLC的輸出送到控制對象板，使模擬控制板可以在PLC的控制下工作。2.模擬控制板的工作原理模擬控制板上的開關(guān)有點動按鈕和鈕子開關(guān)兩種開關(guān)形式。模擬控制板上的開關(guān)均為雙聯(lián)開關(guān)，開關(guān)有效時，PLC輸入有效，同時輸入指示燈（發(fā)光二極管）發(fā)光。模擬控制板上的負載均采用發(fā)光二極管作為PLC輸出指示，當模擬控制板上負載端得到高電平（+24伏）時發(fā)光二極管發(fā)光，低電平時熄滅。模擬控制板輸入點結(jié)構(gòu)與輸出點結(jié)構(gòu)工作原理如圖1.3所示：圖1.3實驗?zāi)０咫娐吩韴D3.工程環(huán)境工程環(huán)境的設(shè)立重要是為了驅(qū)動一定功率的負載，工程環(huán)境部分由低壓斷路器、熔斷器、交流接觸器、指示燈、按鈕、接線端子排等低壓電器元件組成。一定功率負載的驅(qū)動，更加接近工程實際。1.1.2通用器件板及模擬控制板的連接1.通用器件板的連接通用器件板使用時，向PLC的輸入端點及PLC的輸出負載提供24V的直流電源，參照圖1.4導(dǎo)線連接舉例，PLC輸入的公共端1M、2M接24VDC的負極，PLC輸出的公共端1L、2L接24VDC的正極。開關(guān)組的COM端接24VDC的正極，通過接通開關(guān)的方式將+24V送到PLC的輸入點。負載組（發(fā)光二極管）的COM端接24VDC的負極，通過從PLC導(dǎo)通的Q點（輸出點）得到+24V電源，使發(fā)光二極管工作。BCD碼撥盤的公共端A接24VDC的正極，8421編碼端分別接到PLC的各個輸入點，以實現(xiàn)BCD碼外部數(shù)據(jù)的輸入。1.4通用器件板連接方法2.模擬控制板的使用方法模擬控制板模擬控制板使用時，需要通過通用器件板，向模擬控制板提供PLC的I/O信號及24V直流電源，模擬控制板與通用器件板之間的連接關(guān)系如圖1.5所示。模擬控制板圖1.5負載板與通用器件板的連接方法模擬控制板的24V電源端與通用器件板的直流24V電源正、負極輸出連接，以保障模擬控制板電路的正常工作。若僅用PLC的輸出信號時，也可以只將模擬控制板的24V直流電源負極與通用器件板的電源負極相連接（正極無須連接）。其它信號端子分別接至通用器件板已分派I/O端點。完畢了對的的接線后，可以進行程序的運營顯示。1.2SIMATIC使用方法和PLC的應(yīng)用練習(xí)本節(jié)一方面研究SIMATIC指令系統(tǒng)的基本操作方法，然后進行PLC的練習(xí)實驗。本節(jié)給出了PLC控制系統(tǒng)實驗規(guī)定的例程序，參考電路等PLC練習(xí)實驗所需要的所有資料，可以通過程序輸入、調(diào)試、運營，逐步掌握PLC實驗的基本方法。1.2.1基本操作練習(xí)1.實驗?zāi)康模?）練習(xí)使用S7-200編程軟件，了解PLC實驗裝置的組成。（2）掌握用戶程序的輸入和編輯方法。（3）熟悉基本指令的應(yīng)用。（4）熟悉語句表指令的應(yīng)用及其與梯形圖程序的和轉(zhuǎn)還。2.實驗內(nèi)容（1）輸入圖1.6所示的梯形圖，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的語句表指令（也可結(jié)合教材第5章習(xí)題練習(xí)）。（2）為梯形圖1.6中段1注釋，并用符號表為I0.0、I0.1、Q0.0添加符號名（符號名可任意設(shè)定）。（3）練習(xí)程序的編輯、修改、復(fù)制、粘貼的方法。（4）將圖1.6中程序改成圖1.7，并轉(zhuǎn)換成語句表程序，分析OLD、ALD語句用法。（5）參考5.1.1例題5.5，練習(xí)棧操作指令的使用方法。（6）參考5.1.2，練習(xí)定期器指令及參數(shù)的輸入方法。（7）練習(xí)系統(tǒng)塊設(shè)立的方法。圖1.6梯形圖練習(xí)1圖1.7梯形圖練習(xí)23.實驗環(huán)節(jié)（1）開機（打開計算機電源，但不接PLC電源）。（2）進入S7-200編程軟件。（3）選擇語言類型（SIMATIC或IEC）。（4）輸入CPU類型。（5）由主菜單或快捷按鈕輸入、編輯程序。（6）進行編譯，并觀測編譯結(jié)果，修改程序，直至編譯成功。4.實驗報告內(nèi)容（1）以圖1.6為例，總結(jié)梯形圖輸入及修改的操作過程。（2）寫出梯形圖添加注釋及符號名的操作過程。（3）總結(jié)OLD、ALD指令和棧操作指令的使用方法。（4）簡述系統(tǒng)塊設(shè)立的方法。1.2.2正次品分揀機1.實驗?zāi)康模?）加深對定期器的理解，掌握各類定期器的使用方法。（2）理解公司車間產(chǎn)品的分撿原理。2.實驗器材（1）實驗裝置（含S7-20024點CPU）一臺。圖1.8正次品分揀模擬控制板（2）正、次品分揀模板一塊。（3）連接導(dǎo)線若干。3.模擬控制板的控制規(guī)定及參考（1）控制規(guī)定①用啟動和停止按鈕控制電動機M運營和停止。在電動機運營時，被檢測的產(chǎn)品（涉及正、次品）在皮帶上運送。②產(chǎn)品（涉及正、次品）在皮帶上運送時，S1（檢測器）檢測到的次品，通過5秒傳送，到達次品剔除位置時，啟動電磁鐵Y驅(qū)動剔除裝置，剔除次品（電磁鐵通電0.1秒），檢測器S2檢測到的次品，通過3秒傳送，啟動Y，剔除次品；正品繼續(xù)向前輸送。正次品分揀操作流程如圖1.9所示。圖1.9正次品分揀流程圖（2）參考電路和程序PLCI/O端口分派及參考電路圖：SB1I0.0M啟動按鈕SB2I0.1M停止按鈕SQ1I0.2檢測站1，SQ2I0.3檢測站2MQ0.0電動機（傳送帶驅(qū)動），YQ0.1次品剔除圖1.10正次品分揀機PLC電氣原理圖圖1.11正次品分揀機參考程序4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）按參考電路圖完畢PLC電路接線（配合通用器件板開關(guān)元器件）。（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉?。?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。（4）通過實驗?zāi)０澹@示出對的運營結(jié)果。注意：程序上、下載時，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。5.思考練習(xí)（1）分析各種定期器的使用方法及不同之處。（2）總結(jié)程序輸入、調(diào)試的方法和經(jīng)驗。（3）試將S1作為產(chǎn)品計數(shù)的檢測裝置，對日產(chǎn)量進行記錄。（4）程序規(guī)定增長皮帶傳送機構(gòu)不工作時，檢測機構(gòu)不允許工作（剔除機構(gòu)不動作），編寫梯形圖控制程序。1.2.3交通燈自動控制1.實驗?zāi)康模?）練習(xí)定期器、計數(shù)器的基本使用方法。（2）掌握PLC的編程和調(diào)試方法。（3）相應(yīng)用PLC解決實際問題的全過程有個初步了解。2.實驗設(shè)備（1）編程器1臺（PC機）。（2）實驗裝置1臺（含S7-20024點CPU）。（3）交通燈實驗?zāi)０逡粔K。（4）導(dǎo)線若干。圖1.12交通燈模擬控制板3.控制規(guī)定及參考交通路口紅、黃、綠燈的基本控制規(guī)定如下：路口某方向綠燈顯示（另一方向亮紅燈）10秒后，黃燈以占空比為50％的一秒周期（0.5秒脈沖寬度）閃爍3次（另一方向亮紅燈），然后變?yōu)榧t燈（另一方向綠燈亮、黃燈閃爍），如此循環(huán)工作。PLCI/O端口分派：SB1I0.0起動按鈕SB2I0.1停止按鈕HL1（HL7）Q0.0東西紅燈HL2（HL8）Q0.1東西黃燈HL3（HL9）Q0.2東西綠燈HL4（HL10）Q0.4南北紅燈HL5（HL11）Q0.5南北黃燈HL6（HL12）Q0.6南北綠燈PLC參考電路：圖1.13紅綠燈控制PLC電氣原理圖4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）按參考電路圖完畢PLC電路接線（配合通用器件板開關(guān)元器件）。（2）輸入?yún)⒖汲绦虿⒕庉嫛＃?）編譯、下載、調(diào)試應(yīng)用程序。（4）通過實驗?zāi)０澹@示出對的運營結(jié)果。注意：程序上、下載時，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。5.思考練習(xí)（1）要實現(xiàn)一個簡樸的過程控制，程序編制的思緒及環(huán)節(jié)有哪些？（2）定期器、計數(shù)器預(yù)置值如何設(shè)定輸入？如何修改？（3）簡述上機操作環(huán)節(jié)。（4）增設(shè)某個方向直通的功能。6.參考程序圖1.14紅綠燈控制參考程序1.3PLC綜合能力實驗本節(jié)僅給出PLC控制題目及規(guī)定，由實驗者自行設(shè)計PLC外部接線和應(yīng)用程序，并反復(fù)進行程序的輸入、修改、調(diào)試，直至得出對的的運營結(jié)果，旨在提高創(chuàng)新和獨立思考能力及綜合素質(zhì)。1.3.1工作臺自動循環(huán)控制1.實驗?zāi)康模?）掌握PLC外部輸入、輸出電路的設(shè)計和導(dǎo)線的連接方法。（2）運用符號表對POU（S7-200的三種程序組織單位指主程序、子程序和中斷程序）進行賦值。（3）掌握應(yīng)用軟件的編程方法。（4）掌握程序注釋的方法。2.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）設(shè)計工作臺自動循環(huán)的PLC控制電路。（2）連接PLC外部電路（使用通用器件板開關(guān)元器件）。（3）輸入梯形圖程序。（4）建立符號表，對POU賦值。圖1.15工作臺自動循環(huán)（5）為程序注釋。*I/O分派、符號表及注釋參考：I0.0SB1正向起動按鈕I0.5SQ3前進位置檢測I0.1SB2反向起動按鈕I0.6SQ4前進位置保護I0.2SB3停止開關(guān)Q0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器I0.3SQ1起始位置檢測Q0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器I0.4SQ2起始位置保護（6）編輯、編譯及下載用戶程序；（7）動態(tài)調(diào)試和運營用戶程序，顯示運營結(jié)果。注意：程序上、下載時，必須給PLC上電，并將CPU置于STOP狀態(tài)。3.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；（3）實驗板1塊；（4）連接導(dǎo)線若干。4.實驗內(nèi)容與規(guī)定（1）畫出PLC外部（輸入、輸出）電路，并連接外部導(dǎo)線；（2）一方面接通個人計算機（編程器）電源，然后，接通可編程控制器（PLC）電源；（3）編程及調(diào)試運營。①設(shè)計PLC控制工作臺自動循環(huán)的梯形圖程序；②選擇CPU的工作方式（RUN或STOP）③輸入梯形圖程序；④建立符號表；⑤為程序添加注釋；⑥程序的編譯、下載；⑦程序的調(diào)試和運營。5.實驗報告內(nèi)容（1）根據(jù)控制規(guī)定，畫出程序流程框圖；（2）總結(jié)建立符號表的優(yōu)點；（3）具體記錄、分析程序下載過程及運營時出現(xiàn)的問題。6.思考練習(xí)運用工程環(huán)境的條件，按本題的規(guī)定，實現(xiàn)對小功率單相交流異步電動機（M）的驅(qū)動，同時增長運營指示功能，畫出控制原理圖。1.3.2智力競賽搶答器1.實驗?zāi)康模?）掌握PLC外部輸入、輸出電路的設(shè)計和連接方法；（2）掌握應(yīng)用軟件的編程方法；（3）掌握應(yīng)用符號地址編程的方法。2.智力競賽搶答器的規(guī)定運用PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1個4組的智力競賽搶答器。3.搶答器的控制規(guī)定（1）在主持人側(cè)，設(shè)立搶答指示電路和啟動、復(fù)位按鈕。選手側(cè)各設(shè)立1個搶答按鈕。（2）主持人按動啟動按鈕，可以進行一次搶答，黃色發(fā)光二極管作允許搶答指示。（3）竟猜者搶答主持人所提的問題時，按動各自的搶答按鈕。（4）收到第1個搶答信號后，主持人側(cè)紅色發(fā)光二極管作搶答指示，數(shù)碼管顯示搶先1組的組別，主持人按下復(fù)位按鈕，指示燈和數(shù)碼管熄滅。4.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置；（3）實驗板1塊；圖1.16搶答器實驗板5.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）設(shè)計PLC外部電路；（2）使用通用器件板開關(guān)元器件和實驗板連接PLC外部電路，采用符號地址、應(yīng)用七段碼指令編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。6.思考練習(xí)（1）指出影響系統(tǒng)響應(yīng)速度的因素。（2）運用CPU214PLC制成的搶答器，最多為幾組？試設(shè)計最多組時PLC的外部電路。1.3.3電動機Y-△起動1.實驗?zāi)康模?）用PLC控制電動機Y-△起動電路；（2）通過實驗，提高分析、解決問題的能力。2.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；圖1.17Y-△啟動模擬控制（3）電動機Y-△起動實驗?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.電動機Y-△起動規(guī)定（1）電動機M能實現(xiàn)正、反向Y-△啟動。（2）電氣操作流程說明：按動正向啟動按鈕SB2，KM1和KM4閉合（Y型起動），經(jīng)3秒后KM4斷開，KM3閉合，實現(xiàn)正向△型運營；按動反向啟動按鈕SB3，KM2和KM4閉合（Y型起動），經(jīng)3秒后KM4斷開，KM3閉合，實現(xiàn)正向△型運營，按停車按鈕SB1，電動機M停止運營。4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）根據(jù)電動機Y-△起動規(guī)定，設(shè)計PLC外部電路（配合通用器件板開關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）若電動機M直接由正向運營轉(zhuǎn)入反向運營（不用停車按鈕），程序如何改動？（2）結(jié)合實驗過程和結(jié)果寫出實驗報告。1.3.4自動送料裝車系統(tǒng)1.實驗?zāi)康模海?）了解工業(yè)生產(chǎn)過程中PLC控制方法；（2）學(xué)會純熟使用PLC解決生產(chǎn)實際問題。2.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；（3）自動送料裝車系統(tǒng)實驗?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.自動送料裝車系統(tǒng)的控制規(guī)定初始狀態(tài)：綠燈（L1）亮，紅燈（L2）滅，表達圖1.18自動裝車模擬控制板允許汽車開進裝料，此時，進料閥門（k1），料斗閥門（k2），電動機（M1，M2，M3）皆為OFF狀態(tài)。當汽車到來時，檢測開關(guān)S3接通（負載板上未設(shè)，可從通用器件板選?。?，紅色信號燈L2亮，綠色L1滅，傳送帶驅(qū)動電動機M3運營；2秒后，電動機M2運營；再通過2秒鐘M1運營，依次順序起動送料系統(tǒng)。電動機M3運營后，進料閥門K1打開料斗進料，料斗裝滿時，檢測開關(guān)S1=1，進料閥門K1關(guān)閉（設(shè)1料斗物料足夠裝滿1車）；料斗出料閥門K2在M1運營及料滿（S1=1）后，打開放料，物料通過傳送帶的傳送，裝入汽車。當裝滿汽車后，稱重開關(guān)S2動作，料斗出料閥門K2關(guān)閉，同時電動機M3斷電停止，2秒后M2停止，再過2秒M1停止，L1亮，L2滅，表達汽車可以開走。4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）根據(jù)自動送料裝車系統(tǒng)的控制規(guī)定，設(shè)計PLC外部電路，；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路（配合通用器件板開關(guān)元器件），編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）在原實驗基礎(chǔ)上，增長每日裝車次數(shù)記錄功能。（2）結(jié)合實驗過程和結(jié)果寫出實驗報告。1.3.5多種液體自動混合1.實驗?zāi)康模?）結(jié)合多種液體自動混合系統(tǒng)，應(yīng)用PLC技術(shù)對化工生產(chǎn)過程實行控制；（2）學(xué)會純熟使用PLC解決生產(chǎn)實際問題。2.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；（3）多種液體自動混合實驗?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.液體自動混合系統(tǒng)的控制規(guī)定（1）液體自動混合系統(tǒng)的初始狀態(tài)：圖1.19多種液體混合模擬控制板在初始狀態(tài)，容器為空，電磁閥Y1，Y2，Y3，Y4和攪拌機M以及加熱元件R均為OFF，液面?zhèn)鞲衅鱈1，L2，L3和溫度檢測T均為OFF。（2）液體混合操作過程：按動啟動按鈕，電磁閥Y1閉合（Y1為ON），開始注入液體A，當液面高度達成L3時（L3為ON）→關(guān)閉電磁閥Y1（Y1為OFF），液體A停止注入，同時，啟動電磁閥門Y2（Y2為ON）注入液體B,當液面升至L2時（L2為ON）→關(guān)閉電磁閥Y2（Y2為OFF），液體B停止注入，同時，啟動電磁閥Y3（Y3為ON），注入液體C，當液面升至L1時（L1為ON）→關(guān)閉電磁閥Y3（Y3為OFF），液體C停止注入，然后啟動攪拌電動機M，攪拌10秒→停止攪拌，加熱（啟動電爐R）→當溫度（檢測器T動作）達成設(shè)定值時→停止加熱（R為OFF），并放出混合液體（Y4為ON），至液體高度降為L3后，再經(jīng)5秒延時，液體可以所有放完→停止放出（Y4為OFF）。液體混合過程結(jié)束。按動停止按鈕，液體混合操作停止。4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）按液體混合規(guī)定，設(shè)計PLC外部電路（配合使用通用器件板開關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）分析程序運營結(jié)果。（2）試編寫出攪拌與加熱同時進行的程序，規(guī)定加熱與攪拌條件同時滿足后順序向下執(zhí)行，觀測運營結(jié)果。（3）簡述液位傳感器L1，L2，L3的工作原理及實驗時的操作方法。（4）結(jié)合實驗過程和結(jié)果寫出實驗報告。1.3.6循環(huán)顯示電路1.實驗?zāi)康模?）熟悉PLC循環(huán)程序的編程；（2）了解工業(yè)順序控制的基本原理；（3）學(xué)會純熟使用PLC解決動態(tài)顯示問題。2.實驗器材（1）計算機（編程器）1臺；圖1.20循環(huán)顯示模擬控制板（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；（3）循環(huán)顯示實驗?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒3.循環(huán)顯示規(guī)定1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒1.5秒模板中心的黃燈L1亮紅燈L2.L3.L4.L5間隔0.5秒依次點亮綠燈L6、L7、L8、L9間隔0.5秒依次點亮黃燈L1熄滅L2、L3、L4、L5同時熄滅L6、L7、L8、L9同時熄滅返回初始步，循環(huán)顯示。4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）按循環(huán)顯示實驗?zāi)０宓囊?guī)定，設(shè)計PLC外部電路（配合使用通用器件板開關(guān)元器件）；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）請重新設(shè)計1套循環(huán)顯示程序流程，運用本控制模板，顯示出不同的動態(tài)結(jié)果。（2）結(jié)合實驗結(jié)果寫出實驗報告。1.3.7水塔水位系統(tǒng)1.實驗?zāi)康模?）運用PLC構(gòu)成水塔水位（液位）控制系統(tǒng)；（2）了解自動控制的工作原理及設(shè)備在平常生活中的應(yīng)用。2.水塔水位的控制規(guī)定（1）初始狀態(tài)：水箱沒有水，液位開關(guān)S4斷開（S4為OFF）。（2）控制規(guī)定：本裝置上電后，按動啟動按鈕，電動閥Y通電（Y為ON）水箱開始注水，水箱水位達成S4高度后，液位開關(guān)S4閉合（S4為ON），水箱水位達成S3高度(水滿)時，液位開關(guān)S3閉合（S3為ON）→注水電動閥Y斷電（Y為OFF），水箱停止注水。此后，隨著水塔水泵抽水過程的進行，水箱液面逐漸減少，液位開關(guān)S3（S3＝OFF）復(fù)位，隨著抽水過程的繼續(xù)進行，水箱液面繼續(xù)減少，當液面低于開關(guān)S4時，液位開關(guān)S4復(fù)位（S4為OFF）→電動閥Y再次通電（Y為ON）水箱(自動)注水，水位達成S3時再次停止注水。如此循環(huán)，使水箱水位保持在S3～S4之間。當水箱水位高于S4液位，并且水塔水位低于水塔最低允許液面開關(guān)S2時（液位開關(guān)S2為OFF）→水泵電動機M開始運營，向水塔抽水。當液面達成最高液位開關(guān)S1時→水塔電機M停止抽水（M為OFF）；循環(huán)控制使得水塔水位自動保持在S1～S2之間變化。3.實驗設(shè)備（1）計算機（編程器）1臺；（2）實驗裝置（含S7-20024點CPU）1臺；（3）水塔水位實驗?zāi)０?塊；（4）連接導(dǎo)線若干。4.實驗內(nèi)容及規(guī)定（1）按水塔水位的控制規(guī)定，設(shè)計PLC外部電路；（2）連接PLC外部（輸入、輸出）電路，編寫用戶程序；圖1.21水塔水位模擬控制板（3）輸入、編輯、編譯、下載、調(diào)試用戶程序；（4）運營用戶程序，觀測程序運營結(jié)果。5.思考練習(xí)（1）聯(lián)系抽水馬桶與水塔水位系統(tǒng)，比較兩者的工作原理和控制過程的異同，進一步理解水位控制系統(tǒng)的工作原理及控制過程。（2）結(jié)合實驗結(jié)果寫出實驗報告。1.3.8電梯控制1.實驗?zāi)康模?）掌握PLC的基本指令、功能指令的綜合應(yīng)用。（2）掌握PLC與外圍控制電路的實際接線方法。（3）掌握隨機邏輯程序的設(shè)計方法。2.實驗器材（1）編程器1臺（PC機）；（2）可編程序控制實驗裝置1臺；（3）四層電梯自動控制演示板1塊；（4）連接導(dǎo)線若干。3.實驗內(nèi)容與環(huán)節(jié)電梯實驗動作規(guī)定如下：圖1.22電梯模擬控制板（1）電梯上行設(shè)計規(guī)定=1\*GB3①當電梯停于1樓（1F）或2F、3F時，4樓呼喊，則上行到4樓碰行程開關(guān)后停止；=2\*GB3②電梯