水利水电PLC实习指导书.docx
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水利水电PLC实习指导书
可编程控制器原理与应用
实习指导书
黄莉王学智
湖北水利水电职业技术学院机电系
目录
第一章：
概述……………………………………………………………2
1．实习目的………………………………………………………2
2．实习要求………………………………………………………2
3．实习安排………………………………………………………2
第二章：
FX—PLC编程软件的使用方法……………………………3
第三章：
FX—PLC实验内容…………………………………………8
实验一：
与、或、非、等基本逻辑指令的应用……………8
实验二：
与、或、非、复位等到基本逻辑指令的应用……10
实验三：
定时器、计数器的应用……………………………12
实验四：
步进顺控指令实验…………………………………14
实验五：
比较、传送灯功能指令的应用……………………16
第一章概述
1、实习目的:
通过实训,进一步熟悉PLC的系统结构、工作原理和编程应用。
针对给定的控制项目（中等复杂的单机控制系统）进行PLC选型、外围设备选择、I/O地址分配和程序编程，并进行现场接线和调试安装，达到准确理解指令，正确使用指令，正确编制简单程序并进行现场调试的目的。
同时通过反复修改调试程序培养学生严谨认真的工作态度和耐心细致的工作态度，培养学生灵活应用所学知识解决工程实际问题的能力；同时学习与人合作交流，学会用语言表述问题过程和调试结果，提高综合素质。
2、实习要求:
根据给定的题目和已学过的知识，独立进行PLC选型、外围设备选择、I/O地址分配和程序编程，并进行现场接线和调试，编写实习报告
设计报告要求：
（1）完整的设计任务书。
（2）正确选择输入输出设备，分配地址，并画出I/O接线图和相关图纸。
（3）设计梯形图控制程序。
（4）编制系统的操作说明。
（5）程序调试中的重要异常现象和修改排除过程。
（6）实训总结。
3、实习安排:
全班分为14组，每组三到四人。
第三章实验内容有五个实验组成，每个实验由任务分析、实验器材、实验步骤、自主实训四部分组成。
实验时间为五天，每天完成一项实验。
首先根据实验报告指导书完成第一部分任务分析提出的项目，完成基本实训任务。
然后思考第四部分自主实验的综合实训项目，并进行设计调试实训。
第二章FX-PLC编程软件的使用方法
一、FXGP-WIN-C编程软件的界面介绍见图
（1）
a
b
c
dh
LLKJHHHH
e
KK
f
g
图
（1）
界面包含：
a当前编程文件名,例如标题栏中的文件名untit101
b菜单:
文件（F）、编辑（E）、工具（T）、PLC、遥控（R）、
监控/测试（M）等等。
c快捷功能键:
保存、打印、剪切、转换、元件名查、指令查、
触点/线圈查、刷新等等。
d当前编程工作区:
编辑用指令（梯形图）形式表示的程序。
e当前编程方式:
梯形图。
f状态栏:
梯形图。
g快捷指令:
F5常开、F6常闭、F7输入元件、F8输入指令等等。
h功能图:
常开、常闭、输入元件、输入指令等等。
菜单操作：
FXGP-WIN-C（以下统一用简称FXGP）的各种操作主要靠菜单来选择，当文件处于编辑状态时，用鼠标点击想要选择的菜单项，如果该菜单项还有子菜单，鼠标下移，根据要求选择子菜单项，如果该菜单项没有下级子菜单，则该菜单项就是一个操作命令，单击即执行命令。
二、设置编辑文件的路径
首先应该设置文件路径，所有用户文件都在该路径下存取。
假设D：
\PLC*设置为文件存取路径。
操作步骤：
首先打开Windows界面进入“我的电脑”，选中D盘，新建一个文件夹，取名为[PLC1]确认，然后进入FXGP编程软件。
三、编辑文件的正确进入及存取
正确路径确定后，可以开始进入编程﹑存取状态。
1、假设首次程序设计：
首先打开FXGP编程软件，点击〈文件〉子菜单〈新文件〉或点击常用工具栏
弹出[PLC类型设置]对话框，供选择机型。
本实验指导书提供的为FXON、FX2N二种机型，实验使用时，根据实际确定机型，若FX2N即选中FX2N，然后[确认]，就可马上进入编辑程序状态。
注意这时编程软件会自动生成一个〈SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉文件名，在这个文件名下可编辑程序。
2、文件完成编辑后进行保存:
点击〈文件〉子菜单〈另存为〉，弹出[FileSaveAs]对话框，在“文件名”中能见到自动生成的〈SWOPC-FXGP/WIN-C-UNTIT***〉文件名，这是编辑文件用的通用名，在保存文件时可以使用，但我们建议一般不使用此类文件名，以避免出错。
而在“文件名”框中输入一个带有（保存文件类型）特征的文件名。
保存文件类型特征有三个：
1）WinFiles（*.pmw）；
2）DosFiles（*.pmc）；
3）AllFiles（*.*）。
一般类型选第一种，例：
先擦去自动生成的“文件名”，然后在“文件名”框中输入（ABC.pmw）、（555.pmw）、（新潮.pmw）等等。
有了文件名，单击“确定”键，弹出“另存为”对话框，在“文件题头名”框中输入一个自己认可的名字，单击“确定”键，完成文件保存。
注：
如果点击工具栏中“保存”按键只是在同名下保存文件。
3、打开已经存在的文件:
首先点击编程软件FXGP-WIN-C，在主菜单〈文件〉下选中〈打开〉弹出[FileOpen]对话框，选择正确的驱动器、文件类型和文件名，单击“确定”键即可进入以前编辑的程序。
四、文件程序编辑
当正确进入FXGP编程系统后，文件程序的编辑可用二种编辑状态形式：
1）指令表编辑
2）梯形图编辑
1、指令表编辑程序
“指令表”编辑状态，可以让你用指令表形式编辑一般程序。
现在以输入下面一段程序为例：
StepInstructionI/0
0LDX000
1OUTY000
2END
操作步骤解释
1）点击菜单〈文件〉中的〈新文件〉或〈打开〉选择PLC类型设置，FXON或FX2N后确认，弹出“指令表”（注：
如果不是指令表，可从菜单“视图”内选择“指令表”）
建立新文件，进入“指令编辑”状态，进入输入状态，光标处于指令区，步序号由系统自动填入
2）键入“LD”[空格]
（也可以键入“F5”）
键入“X000”，[回车]
输入第一条指令
（快捷方式输入指令）
输入第一条指令元件号，光标自动进入第二条指令
3）键入“OUT”[空格]
（可以健入“F9”）
键入“Y000”，[回车]
输入第二条指令
（快捷方式输入指令）
输入第二条指令元件号，光标自动进入第三条指令
4）键入“END”，[回车]
输入结束指令，无元件号，光标下移
注：
程序结束前必须输入结束指令（END）
“指令表”程序编辑结束后，应该进行程序检查，FXGP能提供自检，单击[选项]下拉子菜单，选中[程序检查]弹出[程序检查]对话框，根据提示，可以检查是否有语法错误，电路错误以及双线圈检验。
检查无误可以进行下一步的操作〈传送〉、〈运行〉
2、“梯形图”编辑程序
梯形图编辑状态，可以让你用梯形图形式编辑程序。
现在以输入下面一段梯形图为例：
操作步骤解释
1）点击菜单〈文件〉中的〈新文件〉或〈打开〉选择PLC类型设置，FXON或FX2N后确认，弹出“梯形图”（注：
如果不是梯形图，可从菜单“视图”内选择“梯形图”）
建立新文件，进入“梯形图编辑”状态，进入输入状态，光标处于元件输入位置。
2）首先将小光标移到左边母线最上端处
确定状态元件输入位置
3）按“F5”或点击右边的功能图中的常开，弹出
“输入元件”对话框
输入一个元件“常开”触点
4）键入“X000”[回车]
输入元件的符号“X000”
5）按“F6”或点击功能图中的常闭，弹出“输入
元件”对话框
输入一个元件“常闭”触点
6）键入“X001”[回车]
输入元件的符号“X001”
7）按“F7”或点击功能图中的输出线圈
输入一个输出线圈
8）键入“Y000”[回车]
输入线圈符号“Y000”
9）点击功能图中带有连结线的常开，弹出“输入
元件”对话框输入一个并联的常开触点
10）键入“Y000”[回车]
输入一个线圈的辅助常开的符号“Y000”
11）按“F8”或点击功能图中的“功能”元件
“—[]—”,弹出“输入元件”对话框
输入一个“功能元件”
12）键入“END”[回车]
输入结束符号
注：
程序结束前必须输入结束指令（END）
第三章FX-PLC实验内容
实验一与、或、非、等基本逻辑指令的应用
一、任务要求
现需要对一台小型三相交流异步电动机进行全压启动控制。
要求按下起动按钮SB2，接触器KM线圈得电，其主触点闭合使电机全压启动；按下停止按钮SB1，电机停止。
如何用PLC进行控制呢？
二、实验器材
1、PLC可编程控制器一台
2、微机一台
3、编程电缆一根
4、交流接触器一个、热继电器一个
5、熔断器、自动空气开关、端子排若干
6、小型三相异步电动机一台
三、实验步骤
1.分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
对于本控制任务，I/O地址分配如下：
停止按钮SB1---X0；启动按钮SB2---X1；FR触点----X2；接触器KM----Y0；
将选择的输入输出设备和分配好的I/O地址一一对应连接形成PLC的I/O接线图。
如图3-1所示。
图3-1电机全压启停控制的输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
0LDX001
1ORY000
2ANIX000
3ANIX002
4OUTY000
5END
图3-2电机全压启动的指令表程序和梯形图程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运行结果。
四、自主实训任务
采用三个按钮来控制三个彩灯。
要求按下SB1，红灯、绿灯亮，按下SB2红绿黄三灯全亮；按下SB3三灯全灭。
应用置位复位指令编写梯形图或指令表程序。
2.分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
实验二、与、或、非、置位、复位等基本逻辑指令的应用
一、任务要求
对一台三相异步电动机进行正反转控制。
要求按下正转按钮SB2，电机正向启动运行；按下反转按钮SB3，电机反向启动运行；按下停止按钮SB1，电机停止运行。
为了确保KM1、KM2不会同时接通导致主电路短路，控制电路中采用了接触器KM1、KM2常闭触点互锁。
二、实验器材
1、PLC可编程控制器一台
2、微机一台
3、编程电缆一根
4、交流接触器两个、热继电器一个
5、熔断器、自动空气开关、端子排若干
6、小型三相异步电动机一台
三、实验步骤
1.选择输入输出设备，分配输入/输出地址，画出I/O接线图
X0：
SB1（停止按钮,接常开触点）；X1：
SB2（正转起动）；X2：
SB3（反转起动）；X3：
FR（热继电器常闭触点）；
Y1：
KM1（正转接触器）；Y2：
KM2（反转接触器）
根据分配的I/O地址，绘制的输入输出接线图如图3-3所示。
图中PLC外部负载输出回路中串入了KM1、KM2的互锁触点，其作用在于即使在KM1、KM2线圈故障的情况下，也能确保KM1、KM2线圈不同时接通。
图3-3电机正反转控制的输入输出接线图
2．编制电机正反转的梯形图程序或指令表程序
图3-4电机正反转控制的梯形图程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运行结果。
三、思考与拓展
采用置位复位指令编制电机正反转的PLC梯形图和指令表程序。
1．分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
实验三、定时器、计数器的应用
一、任务要求
对一台三相异步电机进行延时启动控制。
要求按下起动按钮SB1，电动机并不马上启动，延时10s后接触器KM线圈得电，电机启动运行。
按下停止按钮SB2，电机停止。
在电气控制中，我们采用时间继电器KT，使电机完成延时启动的任务。
用PLC进行控制时怎样完成这一任务呢？
二、实验器材
1、PLC可编程控制器一台
2、微机一台
3、编程电缆一根
4、交流接触器一个、热继电器一个
5、熔断器、自动空气开关、端子排若干
6、小型三相异步电动机一台
7、彩灯若干
三、实验步骤
1.选择输入输出设备，分配I/O地址，画出接线图
X0----SB1启动按钮X1-----SB2停止按钮；
X2----FR热继电器Y0----接触器KM
根据上述分配的地址，绘制的I/O接线图如图3-5所示。
图3-5电机延时启动控制的输入输出接线图
2．编制电机延时起动的梯形图程序
图3-6电机延时启动的梯形图和指令表程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运行结果。
四、思考与拓展
设计一个全压启动的电机控制电路，要求按下SB1电机启动，同时红色指示灯以一秒频率闪烁，十秒后红灯灭，绿色指示灯亮。
按下停止按钮，电机停，绿灯灭。
1．分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运行结果。
实验四步进顺控指令实验
一、任务要求
设计广告牌字的灯光闪烁的控制系统。
其控制要求如下：
用L1、L2、L3三盏灯分别照亮“欢迎您”三个字。
按下启动按钮，三灯依次点亮，L1点亮时，照亮“欢”字，L2点亮时，照亮“迎”字，L3点亮时，照亮“您”；然后全部点亮三个字，再全部熄灭三个字，闪烁三次。
循环往复。
按下停止按钮，三灯全灭。
二、实验设备
1、PLC可编程控制器一台
2、微机一台
3、编程电缆一根
4、交流接触器一个、热继电器一个
5、熔断器、自动空气开关、端子排若干
6、小型三相异步电动机一台
7、彩灯若干
三、实验步骤
1、分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
图3-7灯光闪烁控制系统输入输出接线图
2．采用步进顺控指令编制灯光闪烁的控制系统梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运行结果。
4、如何调整彩灯闪烁的速度？
四、自主实验项目
任务要求：
十字路口交通灯控制，要求按一下起动按钮，信号系统按图3-8所示要求开始工作（绿灯闪烁周期为1S），按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭；
红灯10S绿灯5S绿闪3S黄灯2S
东西向
南北向
绿灯5S绿闪3S黄灯2S红灯10S
图3-8十字路口交通灯控制
1．分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
实验五比较、传送等功能指令的应用
一、任务要求
现代设备维护保养都需要规范操作。
现有一台设备要进行维护保养管理，需设计一个维护保养的提醒装置。
要求：
5台设备同时启停工作，每操作使用一次，提醒装置记录一次，当操作使用次数等于10次时，点亮红色指示灯，提醒已到维护时间，当操作次数小于10次时，点亮绿色指示灯，表明可以继续使用。
二、实验器材
1、PLC可编程控制器一台
2、微机一台
3、编程电缆一根
4、交流接触器一个、热继电器一个
5、熔断器、自动空气开关、端子排若干
6、小型三相异步电动机一台
7、彩灯若干
三、实验步骤
1.选择输入输出设备，分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
启动操作按钮——X0，停止按钮―――X1，复位按钮——X2；
绿色灯L0——Y10，红色灯L1——Y11，电机的接触器1-5――Y0-Y4；
绘制的接线图如图3-9所示。
图3-9设备维护控制系统的输入输出接线图
2．利用传送、比较指令编制设备维护装置的梯形图程序或指令表程序
图3-10设备维护系统梯形图和指令表程序
3．程序调试
按照输入输出接线图接好各信号线、电源线等，输入程序，便可以观察运
结果。
4．思考：
对三台设备进行维护，当操作使用次数等于8次时，红色指示灯闪烁，提醒已到维护时间，当操作次数小于8次时，点亮绿色指示灯，表明可以继续使用。
四、自主实验项目
任务分析：
某广场需安装6盏霓虹灯L0-L5，要求L0-L5以正序每隔1s依次轮流点亮，然后全亮保持5s,再循环。
1．分配I/O地址，绘制PLC输入输出接线图
2．编制电机全压起动的梯形图程序或指令表程序
3．程序调试
参考资料：
黄中玉主编PLC应用技术【M】人民邮电出版社2009
林庭双主编电气控制与PLC【M】黄河水利出版社2008
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