S实验手册DOC.docx
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S实验手册DOC
本学期共进行六个实验,按照顺序依次是:
1.八段码显示抢答器、2.交通灯控制、3.传送带控制、4.液体混合装置、5.10秒倒计时、6.机械手控制,其中实验3与5属于自主完成实验。
最终考试集中在六个试验中,抽取相应的题号及实验台号,然后进行实际编程操作,具体规则详见期末考试要求。
八段码显示抢答器
1、实验目的:
1 用PLC八段码显示抢答器并编制程序;
2 掌握用户程序的输入和编辑方法;
3 熟悉基本指令的应用;
4 熟悉梯形图程序的编辑。
2、实验设备:
5 西门子S7-1500PLC;
6 八段码实验板;
7 连接导线一套。
图.八段码实验面板
3、实验内容:
控制要求:
一个四组抢答器,任一组抢先按下后,显示器能够及时显示该组的编号,同时锁住抢答器,使其它组按下后无效,抢答器有复位开关,复位后可重新抢答.
4.I/O分配:
输入:
按键1-->I0.1按键2-->I0.2按键3-->I0.3
按键4-->I0.4复位开关-->I0.5
输出:
A-->Q0.0B-->Q0.1
C-->Q0.2D-->Q0.3
E-->Q0.4F-->Q0.5G-->Q0.6
4、实验程序
5、总结并分析此实验的要点过程以及出现的问题和如何解决
6、思考与练习
根据上述所学的知识,应用数码管的反编法编写抢答器程序。
交通信号灯控制系统
1.控制要求
交通信号灯控制系统示意图如图所示,信号灯由一个启动按钮控制,当按下启动按钮时,系统按如下程序工作:
1 东西方向红灯亮,南北方向绿灯亮,维持10s;
2 东西方向红灯亮,南北方向绿灯闪,维持3s;
3 东西方向红灯亮,南北方向黄灯亮,维持2s;
4 南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮,维持10s;
5 南北方向红灯亮,东西方向绿灯闪,维持3s;
6 南北方向红灯亮,东西方向黄灯亮,维持2s;
7 回到步骤
,周而复始地运行。
当按下停止按钮时,系统停止工作。
图交通信号灯控制系统示意图
2.时序图
根据控制要求,交通信号灯控制系统的时序图如下:
图交通信号灯控制系统时序图
3.I/O地址分配表
根据交通信号灯的控制要求,实验采用的硬件包括西门子S7_1500PLC,启动按钮SB1、停止按钮SB2及交通信号灯实验板。
系统的I/O地址分配表如表所示
I/O地址分配表
输入
输出
地址
代号
输入信号
地址
代号
输出信号
I4.0
SB1
启动按钮
Q16.1
HL1
东西向红灯
I4.1
SB2
停止按钮
Q16.2
HL2
东西向绿灯
—
—
—
Q16.3
HL3
东西向黄灯
—
—
—
Q16.4
HL4
南北向红灯
—
—
—
Q16.5
HL5
南北向绿灯
—
—
—
Q16.6
HL6
南北向黄灯
4.系统接线路
根据交通信号灯的控制要求,PLC接线图如图所示:
图交通信号灯控制系统PLC接线图
5.梯形图程序示例
图交通信号灯控制系统梯形图程序
传送带PLC控制
1、实验目的:
1 熟悉传送带工作过程并编制相应的程序;
2 掌握用户程序的输入和编辑方法;
3 熟悉基本指令的应用;
4 熟悉梯形图程序的编辑。
2、实验设备:
5 西门子S7-1500PLC.
6 传送带实验板.
7 连接导线一套.
图传动带实验板
3、实验要求:
控制要求:
如图所示,共有三个传动带,一个送料斗。
按下启动按钮,电机带动传送带M2先转动;2秒后(时间也可设置为1S),电机带动传送带M2转动;再过2秒秒后(时间也可设置为1S),电机带动传送带M0转动;三个传动带都转动起来,2秒后送料斗L开始送料,3S秒过后,送料完成,送料斗L关闭;2秒过后传送带M0关闭;2秒过后传送带M1关闭;2秒过后传送带M2关闭;一个周期的传动带工作完毕,2秒过后自动进入传动带下个工作周期。
在传动带工作期间,按下停止按钮,传动带停止工作。
4、I/O地址分配:
系统的I/O地址分配表如表所示
表.I/O地址分配表
输入
输出
地址
代号
输入信号
地址
代号
输出信号
I0.0
SB1
启动按钮
Q0.0
M2
东西向红灯
I0.1
SB2
停止按钮
Q0.1
M1
东西向绿灯
—
—
—
Q0.2
M0
东西向黄灯
—
—
—
Q0.3
L
南北向红灯
5.梯形图程序示例
液体混合装置的PLC控制实验
1、实验目的:
1 掌握液体混合装置的动作时序。
2 熟悉PORTAL软件的使用,进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。
3 根据实验设备,熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。
4 能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试,养成良好的设计习惯,培养基本的设计能力,学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。
2、实验预习要求:
1 熟悉实验对液体混合装置的控制要求。
2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。
3 熟练使用PORTAL软件进行硬件组态,程序输入,下载,调试。
3、实验设备:
名称型号数量
三相交流电源模块308220011
直流电源模块308240011
PLC主机单元模块308640021
数字量输入模块308240031
液体混合装置实验模块185040051
个人计算机PC1
图液体混合装置实验板
4、实验原理:
按下启动按钮后,进料泵X1起动运行,容器中的液位开始升高,当中液位传感器I报警后,关进料泵X1,开进料泵X2;当高液位传感器H报警后,关进料泵X2,混料泵M开;3秒后,关混料泵M,出料泵X3开;低液位传感器J报警后,关出料泵X3。
一个工作周期完成。
按下停止按钮后,所有泵停止工作。
提示:
1 该控制程序有五个输入量,分别是启动按钮SB1、停止按钮SB2、低液位传感器(J)、中液位传感器(I)、高液位传感器(H)。
2 控制程序有四个输出量,分别是进料泵X1、进料泵X2、混料泵M、出料泵X3。
5、实验内容:
1 进行PLC的I/O分配,并画出小车运行时PLC控制的接线图。
输入设备
输出设备
序号
名称
代号
地址
序号
名称
代号
地址
1
起动按钮
SB1
I0.0
1
进料泵1
X1
Q0.1
2
停止按钮
SB2
I0.1
2
进料泵2`
X2
Q0.2
3
低液位传感器
J
I0.2
3
混料泵
M
Q0.3
4
中液位传感器
I
I0.3
4
出料泵
X3
Q0.4
5
高液位传感器
H
I0.4
2 设计由PLC控制的液体混合装置程序,画出控制程序梯形图。
3 输入自编程序,上机调试、运行直至符合动作要求。
4 示例LAD图
6、分析与讨论:
1 PORTAL编程软件中有哪几种类型的块?
2 S7-1500的CPU中运行着哪二种程序?
倒计时PLC控制实验
实验要求:
按下启动按钮SB1,八段码开始倒计时,从9开始,每隔一秒显示一个数字,即9→8→7→6→5→4→3→2→1→0→所有灯灭,完成一个周期的倒计时,间隔1秒后,自动进入下一个周期的倒计时。
倒计时进行至中间过程,按下停止按钮,倒计时停止,所有灯全灭,如要进行新的倒计时需再次按下启动按钮。
I/O地址分配:
I/O地址分配表
输入
输出
地址
代号
输入信号
地址
代号
输出信号
I0.0
SB1
启动按钮
Q16.0
LED灯A
I0.1
SB2
停止按钮
Q16.1
LED灯B
—
—
—
Q16.2
LED灯C
—
—
—
Q16.3
LED灯D
—
—
—
Q16.4
LED灯E
—
—
—
Q16.5
LED灯F
Q16.6
LED灯G
机械手的PLC控制实验
1、实验目的:
1 掌握机械手的动作时序。
2 熟悉PORTAL软件的基本使用方法。
3 进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。
4 根据实验设备,熟练掌握PLC的外围I/O设备接线方法。
5 能根据“系统设计要求”进行程序设计和程序调试,养成良好的设计习惯,培养基本的设计能力,学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。
2、实验预习要求:
1 熟悉实验对机械手的控制要求。
2 熟悉I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。
3 熟练使用PORTAL软件进行硬件组态,程序输入,下载,调试。
3、实验设备:
名称
型号
数量
三相交流电源模块
30822001
1
直流电源模块
30824001
1
PLC主机单元模块
30864002
1
数字量输入模块
30824003
1
机械手实验模块
18504001
1
个人计算机PC
1
PC/MPI编程电缆
1
4、实验原理:
如图所示是一个将工件由工作台D处移动到输送带M处的机械手。
上升/下降和伸出/缩回的执行用双线圈二位电磁阀推动汽缸完成。
当某个电磁阀线圈通电,就一直保持现有的机械动作,例如一旦下降的电磁阀线圈通电,机械手下降,即使线圈再断电,仍保持现有的下降动作状态,直到相反方向的线圈通电为止。
另外,线圈,夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动汽缸完成,线圈通电执行夹紧动作,线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限和左、右限位开关,它的工作过程如图所示,有八个动作,即为:
原位→下降→夹紧→上升→左移
↑↓
右移←上升←放松←下降
机械手控制分为一个周期运行与连续运行:
当按下一个周期运行按钮(SB1)时,机械手开始向下运动(LED7亮),当下限位开关启动时(按下LS3,LED3亮),机械手向下运动停止(LED7灭),机械手抓紧(LED8亮),3秒(时间可以自设)过后,机械手开始上升(LED7亮),当上限为开关启动时(按下LS4,LED4亮),机械手停止向上运动(LED7灭),开始向左运动(LED6亮),当左限位开关启动时(按下LS2,LED2亮),机械手停止向左运动(LED6灭),开始向下运动(LED7亮),当下限位开关启动时(按下LS3,LED3亮),机械手停止向下运动(LED7灭),机械手松开(LED8灭),3秒(时间可以自设)之后,机械手向上运动(LED7亮),当上限位开关启动时(按下LS4,LED4亮),机械手停止向上运动,开始向右运动(LED6亮),当右限位开关启动时(按下LS1,LED1亮),机械手停止向右运动,恢复至原位(LED9亮)。
一个周期运动完成。
当同时按下启动按钮(SB1)与连续运行按钮(SB3),第一个周期结束时,机械手运行至右限位开关时不再恢复至原位而是接着向下运动,进行下一个周期的循环。
机械手运行期间,如需停止按下停止按钮SB2,机械手运动停止。
注意:
机械手实验板中的按钮按一次启动,再按一次方停止。
5、实验内容:
1 进行PLC的I/O地址分配,并画出机械手运动时PLC控制的接线图。
输入设备
输出设备
序号
名称
代号
地址
序号
名称
代号
地址
1
起动按钮
SB1
I0.1
1
上升/下降电磁阀
LED7
Q16.2/Q16.0
2
停止按钮
SB2
I0.2
2
左/右电磁阀
LED6
Q16.3/Q16.4
3
连续运行
SB3
I0.3
3
夹紧/放松电磁阀
LED8
Q16.1
4
下限位开关
LS3
I1.0
4
原位指示灯
LED9
Q16.5
5
上限位开关
LS4
I1.1
6
左限位指示灯
LED2
6
左限位开关
LS2
I1.2
7
右限位指示灯
LED1
7
右限位开关
LS1
I1.3
8
上限位指示灯
LED4
8
工件指示开关
LS6
9
下限位指示灯
LED3
工件指示灯
LED5
2 设计由PLC控制的机械手动作程序,画出控制程序梯形图。
3 输入自编程序,上机调试、运行直至符合动作要求。
6、分析与讨论:
1 PORTAL编程访问存储区时有几种寻址方式?
2 S7-1500存储区的最小组成部分是什么?