可编程控制器原理与应用综合实验文档格式.docx

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一、课程基本信息（楷体、三号、加黑）

1、课程代码：

（楷体、小四）057270

2、课程名称（中/英文）：

3、学时/学分：

24学时

4、先修课程：

《电器控制技术》，《可编程控制器原理及应用》

5、面向对象：

机械设计制造及自动化专业本科生

6、开课院（系）：

机电学院专业实验室

7、教材、教学参考书：

西门子S7-200系列可编程控制器（PLC）原理及应用；

欧姆龙C系列可编程控制器（PLC）原理及应用

二、课程性质和任务（楷体、三号、加黑）

课程的教材部分以自学与答疑相结合，实验部分已设计与操作接线相结合，进行程序设计和程序调试，交付实验报告及实验总结。

三、教学内容和基本要求

学习可编程控制器（PLC）的原理与编程方法，熟悉可编程控制器的编程软件8课时

进行系统电路设计与连接线路4课时

进行程序设计和程序调试10课时

实验报告及实验总结2课时

四、实验（上机）内容和基本要求

熟悉可编程控制器的编程软件：

需要有西门子S7-200系列编成软件，

欧姆龙C系列编成软件

五、各教学环节学时分配

目

项

学时

讲课

习题课

讨论课

实验课

其他

合计

第一章

第二章

第三章

第四章

第五章

第六章

六、对学生能力培养的要求

通过这个实验，让学生初步了解可编程控制器（PLC）的应用方法，掌握可编程控制器（PLC）的编成方法和对电器的控制方法，巩固以前所学课程的内容。

七、考核方法：

考勤10%

设计与编程调试70%

总结报告20%

撰写人：

韦平顺制定日期：

2006-03-25

可编程控制器（PLC）应用

综合实验

韦平顺编写

西北工大学

2004.02

一、实验目的：

1、学习可编程控制器（PLC）的基本原理、编程和操作方法。

2、应用可编程控制器（PLC）对所给的对象进行编程控制。

二、实验设备：

1、西门子S7-200PLC一台。

2、欧姆龙C28P、C40P各一台。

3、物料传送实验台一台。

4、指示灯板一个，导线若干。

5、系统计算机一台。

三、实验要求：

1、通过实验结果来验证理论上的分析，巩固所学的理论知识。

能够在分析和处理实验结果中发现问题并解决问题，进一步深化所学的理论知识。

2、能够根据需要查阅相关资料，独立思考，深入钻研有关问题，具有一定的独立工作能力和创新能力。

3、了解PLC的基本工作原理，掌握PLC的使用方法，能够检查和排除一般性故障。

4、能运用PLC编程软件，进行模拟设计及调试。

5、能独立撰写设计说明，准确分析实验结果，正确编制PLC控制程序。

《可编程序控制器》实验以实践环节为主，是理论教学的深化和补充，通过实际动手进行外部接线、编制程序并调试运行，加强理论与实践的相结合，提高学生独立分析问题和解决问题的能力及综合设计和创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。

四、控制对象要求

1、用欧姆龙PLC模拟控制一十字路口的交通灯，代替人工控制。

具体要求是：

、控制器分手动和自动两种控制形式。

、路口分干线车道和、支线车道。

干线车道分直行车道和左转车道，支线车道不分直行左转车道，干线车道直行车和左转必须分时进行，所有车道的右转不受红绿灯的影响。

、手动控制时，三个开关分别控制着三个方向的绿灯亮；

三个方向的绿灯不能同时点亮，一个方向开关控制相应的的亮绿灯时，另两个方向的亮红灯；

两个以上方向开关不能同时工作，影响的亮灯状态。

2、西门子PLC模拟控制物料传送实验台的运动过程。

具体要求是：

、当零件在物料仓，传送车在初始位置，其它各机构在原位。

、输送电机开始转动，一个零件落下，到待检仓，光电传感器检测到有零件进待检仓，输送电机停止转动。

、当检测到传送车在初始位置（由行程开关Ⅰ压下来确定），传送车上有零件盒（零件盒压下由行程开关Ⅲ判断），零件推动气缸Ⅰ推动零件到传送车，零件推动气缸Ⅰ回到初始位置，经过一定的延时，传送车推动气缸Ⅱ推动传送车移动到分拣位置（压下行程开关Ⅱ）。

、传送车移动到分拣位置（压下行程开关Ⅱ）后，由接近开关来并判断零件的材料性质（只区分金属和非金属材料），根据需要控制相应的气动机械手卸下零件（左侧旋转气缸Ⅰ区分金属零件、右侧旋转气缸Ⅱ区分非金属零件），并放到相应的位置，然后传送车推动气缸Ⅱ回到初始位置，等到下一个零件到来。

（5）、气动机械手的工作分左侧旋转气缸Ⅰ旋转到传送车上方后，有一定的延时，手臂气缸Ⅰ开始下降，经过延时，吸盘Ⅰ开始吸附传送车上的零件盒，手臂气缸Ⅰ开始上升，左侧旋转气缸Ⅰ旋转到初始位，手臂气缸Ⅰ开始下降，吸盘Ⅰ释放零件盒，完成一次金属零件的分检放置；

右侧旋转气缸Ⅱ旋转到传送车上方后，手臂气缸Ⅱ下降，经过延时，吸盘Ⅱ开始吸附传送车上的零件盒，手臂气缸Ⅱ开始上升，右侧旋转气缸Ⅱ旋转到初始位，手臂气缸Ⅱ开始下降，吸盘Ⅱ释放零件盒，完成一次非金属零件的分检。

（6）、传送车推动气缸回到初始位置，经过一定的延时后，输送电机才可以转动，控制下一个零件落下。

（7）、控制部分：

直线气缸和旋转气缸的运行都要有一定的延时；

气泵的启、停要控制；

光电传感器、接近传感器、行程开关作为位置检测、行程检测、材质检测的元件，把相关的信息量反馈到PLC。

五、器件参数：

1、气动电磁换向阀工作电压：

24VDC

2、接近传感器工作电压：

3、行程开关工作电压：

4、气泵工作电压：

3φ380VAC

5、控制开关工作电压：

6、红绿黄指示灯工作电压：

220VAC

7、光电传感器工作电压：

2、控制示意图：

十字路口示意图

物料传送实验台外形图

物料传送实验台器件位置图

六、控制电气原理图：

交通灯控制PLC接线图

物料传送实验台电气图

物料传送实验台PLC接线图

七、控制节点分配：

1、交通灯管理PLC节点分配

输入节点

名称

输出节点

2、物料传送实验台PLC节点分配

八、控制梯形图：

九、程序清单：

十、实验总结：