PLC实验指导书版 河南理工.docx
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PLC实验指导书版河南理工
第一章简介
PLC--Ⅲ可编程控制器教学实验装置，是根据“PLC课程”教学的需要，结合PLC在工厂中的应用，与教学大纲要求相配套的教学实验设备。
具功能完善、结构合理、操作方便、造型美观等特点。
既有发光管、LED显示实验，又有电机驱动的动作实验。
既能巩固教学效果，又能提高学生动手操作、产品开发的能力。
一、实验装置特点：
1）铝、铁框架式结构，结构稳定、牢固
2）模块化设计，便于组合、扩充实验
3）电机驱动与灯光模拟相结合
4）图文并茂的面板设计，便于实验操作
5）主机（FXON-60MR）性能稳定，功能强大，应用广泛
6）配有FXON—232ADP、SC09适配器，与计算机直接通信
7）电气接点置于面板上，方便接线和组织开发性实验
8）具有输出、输入指示，用于检测各输出、输入量
9）配置模拟量输入输出模块（FXON-3A），两路模拟量输入，一路模拟量输出
10）一个检测蜂鸣器，用于检测重点输入、输出量
11）两种输入方式：
带灯按钮和BCD拨码盘（编码器）
12）两种编程方式：
计算机自编程（SWOPC-FXGP/WIN-C）；手持编程器手动编程（FX-10P）
13）DC24V自动保护电源，用于执行机构供电
二、技术指标：
1）主机机型：
三菱FXON—60MR
2）输入点数：
36点光电耦合输入
3）输出点数：
24点继电器输出（输出电流≤2A）
4）编程方式：
梯形图、指令语句表
5）运算速度：
基本指令1.6us/步
6）程序容量：
2000步，内置电可擦除存储器EEPROM
7）指令种类：
顺控指令（20种），步进指令（2种），应用（功能）指令（36种51条）
8）定时器：
64点
9）辅助继电器：
512点
10）特殊继电器：
57点
11）状态寄存器：
118点
12）计数器：
29点（高速13点）
13）数据寄存器：
286点（特殊用28点，变址用2点）
14）指针：
68点
15）嵌套：
8点（级）
16）常数：
十进制，十六进制
17）计算机编程软件：
SWOPC-FXGP/WIN-C
18）适配器：
三菱FX-232ADP、SC09
19）模拟量输入输出模块：
三菱FXON-3A
20）手持编程器：
三菱FX-10P
21）工作电源：
AC220V50HZ
22）执行机构电源：
DC24V/2A
23）外形尺寸：
1300*600*1350
三、实验模块：
1）八段码、时钟显示
2）礼花之光
3）水塔水位自动控制（灯光模拟）
4）自动轧钢机（灯光模拟）
5）多种液体自动混合（灯光模拟）
6）交通信号灯控制
7）产品质量分级（灯光模拟）
8）电机正反转，制动（实际动作）
9）自动选刀（灯光模拟）
10）皮带自动送料（电机驱动动作）
11）四层电梯模型（电机驱动动作）
四、实验项目：
㈠指令系统基本实验
1）基本指令
2）连锁，暂存继电器，跳转指令
3）定时计数器指令
4）锁存继电器，微分、积分指令
5）数据移位及传送指令
6）数据比较转换指令
7）BCD码，二进制及转换指令
8）子程序及逻辑运算指令
㈡程序设计训练实验及拓展练习（灯光模拟）
1）八段码、时钟显示
2）天塔之光
3）水塔水位自动控制
4）自动轧钢机
5）多种液体自动混合
6）交通信号灯控制
7）产品质量分级
㈢自动控制动作实验及拓展练习（电机驱动或灯光模拟）
1）直流电机正、反转，能耗制动
2）加工中心刀具库自动选刀
3）皮带自动送料装车
4）四层电梯控制
五、装置说明：
1、实验桌
实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构，桌面为防火耐磨高密度板。
桌面右边为实验屏，左边放置显示器。
实验桌正面有一键盘抽屉和一个带锁抽屉（可放置实验用手枪头导线等），右下方放置立式微机机箱。
2、实验屏架
实验屏架采用铁质双层亚光密纹喷塑结构，配有铝型材滑道，供放置和移动实验模块。
实验屏左边为四层电梯模型，右边用专用铝型材滑道分成两层：
上层放置三块实验模块，下层放置PLC—主机箱。
实验屏用螺丝固定在实验桌上，方便拆装和运输。
3、PLC—控制主机
PLC—控制主机箱采用铝合金框架式结构，结构稳定、牢固，便于拆卸、维修。
集主机、计算机接口、输入输出、电源于一体。
仅主机箱就可以做PLC模拟实验。
图１所示为主机及其接口的电路原理图。
由输入输出和电源三个单元组成。
图１PLC—控制主机箱
图２控制主机箱电路原理图
a）输入单元
输入单元由36个带发光指示的按钮（SB0～SB43）和9个拨码器（A1～A9）组成。
SB0～SB3、SB10～SB13、SB20～SB23、SB30～SB33、SB40～SB43带自锁，SB4～SB7、SB14～SB17、SB24～SB27、SB34～SB37不带自锁，且用颜色区分。
按钮SB0～SB43通过开关S1～S9与9组拨码器相互切换，用以完成对36个输入点的不同输入方式。
改变开关S1～S9的通断状态，即可对主机提供所需输入的开关信号，当开关S1～S9拨向上方时，利用拨码器对主机输入开关信号。
拨码器（A1～A9）分别对应十进制数的个、十、百、千、万位，其作用是将十进制数转换为BCD码。
b）输出单元
输出单元由24个发光二极管和一个蜂鸣器HA组成，主机工作时，发光二极管是否发光，即表示输出各点的状态，使用者便可知主机输出信息。
若强调某点输出状态，可用导线将该点与蜂鸣器HA连接，蜂鸣器HA是否发声来表示该点的输出状态。
（注：
输出单元的COM接DC24V正极）
c）电源单元
主机箱用AC220V/50HZ电源，有2A保险及指示灯，且安装有微机、打印机电源插孔，电源具有漏电保护，确保人身安全。
主机箱中另配置有DC24V/2A稳压电源，供输出单元及实验模块外供电使用。
电源具有短路保护功能，对于可能出现的误操作，均能确保主机的安全。
六、检验方法：
（一）主机箱的检验
1．DC24V电源检验：
电源开关合上后，DC24V指示灯亮，且用电压表检查DC24V，若电压值＞22V，合格。
2．输人输出单元检验
1）输入开关单元检验：
将拨码器的开关拨向OFF。
按下按钮，对应观察主机的指示灯和按钮中的发光二极管是否亮，如果全亮则合格。
2）输入拨码器单元检验：
将拨码器开关拨向ON，每个拨码器从0按到9，观察PLC主机的指示灯是否正确（每个拨码器对应四个输人口，数码对应的为8421-BCD码）。
如果每个都正确，则合格。
3）输出单元检验：
将面板上的COM与24V正极相连，输入下面的检测程序并运行，依次按下X0—X27输入按钮，观察Y0—Y27对应指示灯是否依次点亮，是则合格。
检测程序清单：
LDM8013
SFTLX0Y0K24K24
END
4）输出蜂鸣器检验：
用导线连接DC24V电源正极与蜂鸣器对应的插孔，有声则合格。
5）通信口检验：
用电缆将SC09与计算机串行口相连，使用编程软件中的连接功能，若通信成功则合格。
（二）实验板的检验
将DC24V电源与所需检验实验模块的电源对应相连。
输出控制检验：
用导线一端插入DC24V正极，另一端依次插入实验模块各指示灯或电机驱动控制插孔，观察对应的指示灯或电机，若发光或动作，则合格。
输入控制检验：
用导线一端插入主机X0，另一端依次插入实验模块各输入控制插孔，按下按钮，观察对应的指示灯，若发光则合格。
若是行程开关，则须按下；若是干簧管，则须用磁铁靠近干簧管。
七、软件说明：
1、SWOPC-FXGP/WIN-C为一个可应用于FX系列可编程控制器的中文版编程软件,可在Windows3.1及Windows95下运行.
2、在SWOPC-FXGP/WIN-C中，可通过梯形图、指令语句表及SFC（状态转移图）符号来创建PLC程序，并能自动语法检查和纠错，建立注释数据及设置寄存器数据。
3、创建PLC程序以及将其存储为文件，用打印机打印。
4、该程序在串行系统中可以与可编程控制器进行通讯、文件传送、操作监控以及实现各种测试功能。
5、运行SWOPC-FXGP/WIN-C的PC环境如下:
[PC及内存]
机型:
IBMPC/AT（兼容）
CPU:
i486SX或更高.
内存:
8兆或更高（推荐16兆以上）
[操作系统]
MS-DOS（MS-DOS/V）
Windows3.1（386增强模式）
Windows95
[显示器]
解析度为800x600点,16色或更高.
八、模块I/O说明
1、PLC—电机正反转及制动模块I/O说明：
输出控制：
KM1—电机正转，KM2—电机反转，KMZ—电机制动
2、PLC--回转刀盘模块I/O说明；
输入控制：
SIN1—SIN4--4个刀具到位信号开关，SB1—SB4--四刀具选刀请求控制
输出控制：
顺—电机正转选刀，逆--电机反转选刀，到位—到位指示，换刀—机械手换刀
3、PLC—八段码显示模块I/O说明：
输出控制：
a__h—八段码各段显示，1、2—时钟点显示
4、PLC—交通灯信号控制模块I/O说明：
输入控制：
S1、S2、S3—手动控制输入
输出控制：
绿、黄、红（东西）--东西方向的交通灯；绿、黄、红（南北）--南北方向的交通灯
5、PLC--水塔水位控制模块I/O说明：
输入控制：
S1—水塔高水位开关,S2--水塔低水位开关,S3--水池高水位开关,S4--水池低水位开关
输出控制：
M—水塔注水电机，Y--水池注水电机
6、PLC—自动轧钢机模块I/O说明：
输入控制：
S1--检测钢板信号开关A，S2--检测钢板信号开关B
输出控制：
KM1—轧钢轮电机M1；KM2—传送带电机M2；KM5—压料电机M5；Y1、Y2、Y3--轧钢轮高度指示；KM3Z、KM3F--传送带电机M3正、反转；KM4Z、KM4F--传送带定位电机正、反转
7、PLC—自动控制送料模块I/O说明：
输入控制：
S1—料斗高位信号；S2—运料车到位信号
输出控制：
KM1、KM2、KM3—三级传送带电机；L1、L2—进车红、绿灯；K1、K2—料斗开关电磁阀；K3—料斗进料电磁阀
8、PLC--多液体混合模块I/O说明：
输入控制：
L1、L2、L3—液面高度信号；T—温度传感信号
输出控制：
Y1、Y2、Y3—三种液体输入电磁阀；Y4—容器输出电磁阀；M—搅拌电机
9、PLC—礼花之光模块I/O说明：
输出控制：
L0～L20—分别为21个发光管
10、PLC—电梯控制模块I/O说明：
输入控制：
S1、S2、S3—1、2、3层上升呼叫；
S6、S5、S4—2、3、4层下降呼叫；
SIN—顶层信号；SIN0—底层信号；
SIN1…SIN4—一至四层信号；运行—运行信号；
一层…四层—--呼叫一至四层信号；
输出控制：
R1、R2、R3—1、2、3层上升呼叫指示；
S6、S5、S4—2、3、4层下降呼叫指示；
L1…L4----一至四层选层指示；
KM1—电梯电机正转（电梯上升）；
KM2—电梯电机反转（电梯下降）；
KMZ—电梯电机制动
11、PLC—产品自动检测分拣控制模块I/O说明：
输入控制：
S1—高速计数信号；S2—检测产品信号
输出控制：
Y1…Y4—四级别产品指示；M5—传送带电机；L1、L2—检测产品及运行指示
第二章FX—10P—E手持编程器操作说明
一．概述
FX—10P—E手持式编程器（后述称之为HPP）可与三菱MELSEC—FX系列PLC相连，以便向PLC写入程序或监控PLC的操作状态。
其功能如下：
二．HPP的组成与操作面板
1、HPP的组成
FX—10P—E手持式编程器是由一个2×6的液晶显示屏及一个含有5×7橡胶状键盘等组成。
这些键盘有功能键、指令键、符号键和数字键，其外型如图1所示。
手持编程器（HPP）与FXON－PLC相连使用FX—20P—CAB0编程电缆。
2、HPP的操作面板
各键的功能说明—HPP共有7×5共有35键，各键功能如下表1
图1：
FX—10P—E手持式编程器
表1：
各键功能
键符号
键名称
功能说明
RD/WR
读/写键
这三个为复式功能键，按第一下功能，按第二下选择第二功能
INS/DEL
插入/删除键
MNT/TEST
监控/检测键
OTHER
其它键
无论在使用何种操作，按此键，用屏幕显示菜单选择方式
CLEAR
（红色键）
消除键
在按下[GO]确认键之前，按此键，可消除错误信息返回到上一个屏幕
HELP
帮助键
显示应用指令菜单，在监控功能下，显示十进制与十六进制之间的转换
SP
空格键
元器件号或常数，连续输入时用此键
STEP
步长键
设置地址号（步数号）
↑↓
上、下移动键
移动光标或快速卷动屏幕，选定已用过或未用过的装置号
GO
执行键
确认或执行指令，或连续搜寻屏幕信息
LDAND
XM
NOPMPS
01
指令键
数字键
符号键
这组键均是复式键，有两重功能，键上部为只指令，键下部为数字键或元器件符号，何种功能有效，是在当前操作状态下，功能自动定义的。
E/V、K/H、P/I未被定义
3、编程准备
1）电缆连接
在PLC主控制器上打开连接至HPP的端口盖板。
将FX—20P—CAB0编程电缆接至该端口。
该电缆的另一端接至HPP的右侧端口。
2）打开电源
接通PLC主机电源，则HPP也接通电源，在HPP液晶显示屏显示如下内容：
若按下[RST]和[GO]键可以对HPP进行复位。
◆符号：
是指当前“执行”行，显示于屏幕的左侧。
■符号：
是指当前“执行”行中的某一位，闪烁显示在左侧。
—符号：
光标，显示于字符下的下划线，等待输入字符处。
4、编程
1）接HPP和PLC，置PLC的RUN/STOP选择开关为STOP。
RD/WR
2）式选择：
按键一次、二次，使液晶显示屏上左边显示Ｗ时，即可进行编程
3）清零：
在写入一个新的程序之前，按如下操作步清除PLC内存RAM的原有内容（用ＮＯＰ指令写入），操作顺序为下：
4）程序举例：
按下列操作步骤，输入该程序。
00LDX00012OUTT1K10
01ANDX00115OUTY002
02OUTY00016LDX005
03LDX00217RSTC0
04ORX00319LDX006
05OUTY00120OUTC0K10
06LDX00423LDC0
07ANIT124OUTY003
08OUTT0K1025END
11LDT0
5）程序读出
程序输入完毕后，检查程序输入是否有错。
可按【RD/WR】键在“R”读状态，按【STEP】键，再按步长键【GO】，即可从该地址号检查。
◆０ ＬＤ Ｘ０００Ｒ
１ ＡＮＤ Ｘ００１
例如：
【STEP】【0】【GO】，则显示
Ｒ ０ ＬＤ Ｘ０００◆
１ ＡＮＤ Ｘ００１
若继续往下查看，则按【↓】，此时显示
Ｒ ０ ＬＤ Ｘ０００
◆１ ＡＮＤ Ｘ００１
往下查看，按【↓】键，显示
以此方法一直往下，直至END程序结束。
6）模拟运行
确定编制程序的正确性，可通过模拟运行。
按下表输入X0~X6开关信号，观察Y0~Y3输出结果。
模拟输入开关信号
输出结果
a
X和X接通
Y0通
b
X2和X3通
Y1通
c
X4接通
Y2通
d
X6开关接通10次
Y3通
e
Y3接通后，X5接通
Y４通
如果a~e不是所给定的结果，则上述程序编制失败，用读功能重新查程序正确否。
7）检测功能运用
可通过液晶显示屏看清程序执行过程中指定器件的开/关状态。
置PLC在“STOP”状态。
A.在HPP显示屏上读出Y0、Y1、Y2的状态，按下列键
GO
0
MY000Y001
◆Y002
SP
Y
MNT
B.Y0、Y1、Y2在屏幕上显示后，接通或关断Y1，利用“T”测试功能。
◇显示Y0～Y1被读到的状态
◇按下【TEST】键切换测试功能，通过【↑】【↓】键选定器件号码
◇功能方式从M－T，光标移志Y1
◇按下【SET】键，Y1前指示“■”，说明Y1接通
◇按下【RST】键，Y1前指示“■”，说明Y1关断
重复上述步骤，可分别对输出Y0～Y2进行实际操作
注：
PLC在STOP位置，若Y1被置“1”，主机上Y1（ON）灯亮
三．编程操作
程序的编制按下述步骤进行。
准备
…… 与PLC连接
启动系统
…… 接通PLC电源及HPP复位［RST］＋［GO］
设定联机／脱机方式
……根据所采用的方式，选择连机或脱机方式，按［GO］
编程操作
……利用写入、读出、插入、删除功能编制程序
结束
１．读出
读出方式有根据步序号、指令、元件及指针等４种。
Ａ、根据指定步序号读出（PLC状态—STOP）
从用户程序存储器读出并显示程序。
基本操作如图所示：
GO
指定该步序号
STEP
RD
读出功能执行
Ｂ、根据指定指令读出（PLC状态—STOP）
从用户程序存储器出并显示程序。
基本操作如图所示：
不需要元件的指令
GO
指令
RD
元件号
元件符号
再搜索
需要元件的指令
Ｃ、根据指针读出（PLC状态—STOP）再搜索
GO
指定指针号
I
P
RD
按步序号读出
Ｄ、根据指定元件号读出
再搜索
GO
元件号
元件符号
SP
RD
按步序号读出
２．写入（PLC状态—STOP）
写入操作有基本指令、应用指令、元件、符号等输入。
1）本指令的输入
基本指令（包括步进指令）有３种情况：
Ａ：
仅有指令符号，不带元件。
Ｂ：
指令和一个元件。
Ｃ：
指令和两个元件。
这三中情况输入的基本操作如图所示：
GO
指令
Ａ：
【WR】
GO
元件号
元件符号
指令
Ｂ：
【WR】
元件符号
SP
元件号
元件符号
指令
Ｃ：
【WR】
GO
元件号
修改：
读出程序，将光标移到指定处进行写入修改，操作如图所示：
CLEAR
确认前的修改
元件符号
指令
GO
元件号
【WR】
确认后的修改
2）应用指令的确认
在输入应用指令时，按［FNC］键后在输入应用指令号。
基本操作如下图：
GO
应用指令编号
FNC
16位指令
【WR】
元件号
元件符号
SP
P
D
（32位指令）脉冲操作数
A、按［FNC］键
B、指定32位指令时，在键入指令之前或之后按［D］键。
C、键入指令号。
D、指定脉冲指令时，在键入指令号后按［P］键。
E、写如元件时，按［SP］键后，依次键入元件符号的元件号。
F、按［GO］键，指令写入完毕。
3．插入（PLC状态—STOP）
根据步序号读出程序，在指定的位置上插入指令，其操作如下：
GO
INS
【读出程序】
元件号
元件符号
SP
元件号
元件
符号
插入功能
指定第一元件指定第二元件
４．删除（PLC状态—STOP）
1）逐条删除
逐条删除用光标指定的指令，其基本操作如下图：
删除功能
INS
DEL
GO
【读出程序】
2）指定范围的删除
从指定的起始步序号到终止步序号之间的程序，成批删除，其操作如下图：
GO
步序号
STEP
SP
步序号
STEP
DEL
INS
删除功能起始步序号终止步序号
3）NOP的成批删除
GO
NOP
DEL
INS
四．监视/测试操作
监视功能是通过HPP的显示屏监视和确认在联机方式下PLC的动作和控制状态。
它包括元件的监视、导通检查和动作状态的监视等内容。
测试功能是由HPP对PLC信元件的触点和线圈进行强制ON/OFF以及常数的修改。
它包括强制ON/OFF，修改T、C、D、Z、V的当前值和T、C的设定制，文件寄存器的写入等内容。
1．元件监视（PLC状态――STOP）
监视它的ON/OFF状态，设定值及当前值，其基本操作如下图所示：
GO
元件号
元件
符号
SP
MNT
D
符号
元件符号
SP
元件号
GO
２．导通检查（PLC状态――STOP）
监视元件触点的导通及线圈动作，触点导通或线圈动作，其基本操作图如下：
GO
步序号
STEP
MNT
需要元件的指令
元件号
元件符号
指令
行滚动
不需要元件的指令
３．动作状态的监视（PLC状态――STOP）
监视S的动作状态操作：
【MNT】—【STL】—【GO】
可监视状态范围：
S0―S899（当M8049为ON,可监视S900―S999）
４．强制ON/OFF（PLC状态――RUN、STOP）
元件的强制ON/OFF，其基本操作图如下：
元件监视TESTSET强制ON
RST强制OFF
修改T、C、D、Z、V的当前值
PLC状态：
STOP、RUN（在一定条件下）
元件监视TESTSPKH新当前值GO
按[K]（设定十进制数）或[K]／[H]（设定十六进制数）。
５．修改T、C的设定值（PLC状态――STOP、RUN）
元件监视TESTSPD新寄存器号GO
测试功能指定设定值
导通检查TESTK新设定值
测试功能
第三章基本指令训练
实验一与、或、非基本逻辑指令
1.实验目的：
理解LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB、OUT、END等逻辑指令
2.实验内容与操作
1）输入下面的梯形图
X000ONOFF
X000
（ Y000 ）
Y000
END
X007
X007ONOFF
（ Y005 ）
Y005
END
X005ONONOFFOFF
X005X006
X006ONOFFONOFF
（ Y002 ）
Y002
END
X001
X001ONONOFFOFF
（ Y003 ）
X002ONOFFONOFF
X002
Y003
END
X006ONONOFFOFF
X006X007
X007ONOFFONOFF
（ Y002 ）
Y002
END
X000
X000ONONOFFOFF
（ Y004 ）
X001ONOFFONOFF
X001
Y004
END
X000X001
X002X003（ Y006 ）
END
输入状态
输出状态（Y006）
X000和X001均为ON，X002和X003任意
X002和X003均为ON，X000和X001任意
X000和X001不同时为ON且X002和X003不同时为ON
X000X001
X002X003（ Y006 ）
END
升级会员 