实验板实验指导书样本.docx
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实验板实验指导书样本
SAC-PLC
可编程序控制器教学实验台
开关量实验指导书
（TS0实验板）
（V.12）
沈阳沈飞电子科技发展有限公司
前言………………………………………………………………………1
第一章TS0实验挂板使用说明书
§1-1实验挂板组成及使用方法……………………………………2
§1-2实验区…………………………………………………………2
§1-3实验设备的验收与维护………………………………………3
第二章实验任务书
§2-1基本实验
实验一天塔之光实验………………………………………4
实验二水塔水位自动控制实验……………………………5
实验三轧钢机（切板机）自动控制实验…………………6
实验四机械手手动控制实验………………………………7
实验五机械手单步控制实验………………………………8
实验六机械手自动控制实验………………………………9
§2-2课程设计任务书
题目机械手全自动控制系统程序设计（1周）…………9
前言
根据用户需要和参考近几年的PLC教材中所列举的一些工程编程实例,并结合我公司PLC实验设备的成熟工艺,我们开发、生产了TS0应用基础实验挂板。
TS0保持了与TS1、TS2等等实验挂板的风格,是我公司可编程序控制器教学实验台上PLC开关量基本实验内容方面的一个新的补充。
该实验挂板分为四个实验区。
分别为:
天塔之光（舞台灯）实验区、水塔水位控制实验区、轧钢机控制实验区、机械手控制实验区。
机械手由两个微型直流电机拖动,构成二维运动系统,带动吸料电磁铁运动,能够实现物料A位置和B位置之间的传送。
运动位置信号和物料信号采用光电开关检测元件,而且采用正逻辑电路设计,使编程简单方便。
机械手能”动”,并有较好的机械性能,十分适合PLC实验教学。
该实验挂板在实验时需要电源挂板和PLC元件挂板,电源挂板提供PLC所需的工作电源交流220V和输入信号电源直流24V及输出信号电源直流5V。
PLC元件应该是20点以上、继电器输出形式。
本说明书提供完整的实验任务书,提供部分机型的实验参考程序及I/O分配,其余程序用户能够自行补充或修改。
我公司愿与从事和掌握可编程序控制器技术的高等院校教师和工程技术人员广泛建立联系,进行交流与合作,让我们为促进可编程序控制器实验教学活动的开展和可编程序控制器技术的普及与提高共同努力。
我所将为用户提供优质服务,不断提高自身的水平和能力,竭尽全力保证产品质量,以维护信誉。
如有不足之处,敬请提出宝贵建议,以利于我们改进。
感谢你们的合作!
作者:
陈东旭
11月第1次编写
第一章TS0实验挂板使用说明书
§1-1实验挂板组成及使用方法
TS0实验挂板为225×300平方毫米的实验板,表面采用PVC材料及制作工艺,并印制有形象直观的彩色工业现场模拟图。
实验板正面装有接线用的台阶插座、按钮、开关以及声光显示和运动机构等器件。
背面为单面印刷电路板,装有实验所需的电气元件。
该实验挂板分为四个实验区。
分别为:
天塔之光（舞台灯）实验区、水塔水位控制实验区、轧钢机控制实验区、机械手控制实验区。
实验时,该实验挂板必须需配合电源挂板和PLC元件挂板一同配合使用。
首先将电源挂板接通电源,再经过4号插座和实验导线为可编程序控制器通电,根据实验内容,选择好所需的输入、输出元件,并将信号经过2号台阶插座和实验导线,引入到可编程序控制器的输入、输出端子区上。
实验挂板上输入元件的公共端要接到24V电源的负极上（24G）,PLC上输入信号的公共端（COM）要接到24V电源的正极上（+24V）,这样可连接好输入电路,工作时可经过设备上的φ3发光管显示观察到输入元件的工作状态。
实验挂板上输出元件的公共端要接到5V电源的负极上（5VG）,PLC上输出信号的公共端要接到5V电源的正极上（+5V）,这样可连接好输出电路,工作时可经过设备上的电机动作和φ5发光管显示观察到输出元件的工作状态。
。
打开电源板开关,接通可编程序控制器电源,输入并运行程序,观察执行情况,看是否满足工艺要求,直到经过为止,达到学习的目的。
操作时注意区别实验板上的输入和输出信号元件,因电压和电路不同,尽量不要接错。
直流开关电源具有短路保护作用。
§1-2实验区
实验挂板分为四个实验区。
分别为:
天塔之光（舞台灯）实验区、水塔水位控制实验区、轧钢机控制实验区、机械手控制实验区。
在各实验区内除能完成任务书中给出的基本实验和应用实验外,还可利用其资源开设出许多其它内容的实验。
1、天塔之光（舞台灯）实验区
该实验区在实验板的左上方。
面板上示意塔楼艺术灯,由9个发光二极管组成,不发光时为白透明显示,发光时为红、绿、黄、蓝、紫等颜色显示。
用实验导线将5VG连接到5V电源的负极,将5V电源的正极接至发光二极管台阶插座,对应的发光二极管就会发光。
实验时,将这些插座连接至可编程序控制器的输出端子上（这些端子与直流5V正极连接）,信号灯的工作状态就受控于可编程序控制器的程序,显示其控制功能。
2、水塔水位控制实验区
该实验区在实验板的右上方。
实验板具有水塔、蓄水池、水泵、进水阀等图形及水位背景灯光和动作显示发光管元件。
还具有水塔和蓄水池水位信号开关,根据水位变化,决定进水或采取保护动作提示。
3、轧钢机控制实验区
该实验区在实验板的左下方。
面板为轧钢机示意图。
实际该实验对象与工厂中的薄铁板开卷机极为相似。
主要由开卷机、物料检测光电开关、上料电机、卸料电机以及切料电磁阀和卸料电磁阀组成。
图型美观、逼真。
工艺概念一目了然。
该实验区下方具有实验所需的开关和按钮,按机械手设备常见基本操作功能进行配置,也能够作为其它实验区的系统操作使用。
手动/自动开关实际上有三个位置,中间一挡能够设为”单步”方式,便于编程和现场操作。
4、机械手实验区
该实验区在实验板的右下方。
面板为机械手示意图。
机械手由两台微型直流电机拖动,构成二维运动系统,带动吸料电磁铁运动,能够实现物料在A位置和B位置之间的传送。
终端限位信号和物料信号采用光电开关检测元件,而且采用正逻辑电路设计,简化编程。
机械手能”动”,并有较好的机械性能,十分适合PLC实验教学。
§1-3实验设备的验收与维护
在实验设备制成后或用户使用前,应按下面步骤进行调试和验收:
1、检查实验设备是否有机械性损坏。
2、接通电源板交流220V电源,使直流24V和5V电源工作。
3、用实验线将直流5V正、负极引入到实验板,将5V正极端子分别接到各实验区的输出元件端子（如发光二极管端子、电机正反转端子）上,边点动,边观察负载执行情况。
4、接好可编程序控制器工作电源。
PLC上COM端接直流24V正极。
实验挂板上的输入元件公共端接直流24V负极。
5、用实验导线连接PLC输入端子和各实验区的输入元件端子,随输入元件的执行动作,可观察对应的PLC小发光管发光的状态,判断输入信号的产生情况。
6、必要时,可编写简单的程序观察执行动作情况。
7、注意:
PLC元件板上输出端子COM,除变频器实验外需将COM端相互短接,否则输出某些点无输出。
使用、维护注意事项:
Ø区别输入输出元件和信号,实验导线不要接错。
Ø认真操作,防止电源短路。
实验板上24V和5V电源有短时短路保护功能。
Ø直线区应尽量避免滑块在终端停留过长时间。
维护所需元件,请写清名称、数量,最好以信函方式与本所联系,我所将免费给您提供。
第二章实验任务书
§2-1基本实验
实验一:
天塔之光实验
一、实验目的:
掌握可编程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
1.可编程序控制器
2.编程器或计算机编程软件
3.SAC-PLC可编程序控制器教学实验设备
三、实验任务:
按照下面给出的控制要求编写梯形图程序,输入到可编程序控制器中运行,根据实验设备运行情况进行调试、修改程序,直到经过为止。
实现天塔彩色灯光自动控制。
1、发射型闪烁控制
控制要求:
L0灯亮2秒后灭,接着L1、L2、L3、L4灯亮2秒后灭,接着L5、L6、L7、L8灯亮2秒后灭,接着L0灯亮2秒后灭,……如此循环。
2、交叉型闪烁控制
控制要求:
L0灯、L1灯、L3灯、L5、L7亮2秒后灭,接着L0、L2、L4、L6、L8灯亮2秒后灭,接着L0灯、L1灯、L3灯、L5、L7亮2秒后灭,……如此循环。
I/O分配:
（输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整）
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
0
1
启动按钮
停止按钮
按钮区
输出信号
控制对象及作用
元件或端子位
0
1
2
3
4
5
6
7
8
L0灯
L1灯
L2灯
L3灯
L4灯
L5灯
L6灯
L7灯
L8灯
天塔之光实验区
实验二:
水塔水位自动控制实验
一、实验目的:
熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
略。
三、实验任务:
实现水塔水位自动控制。
1、控制要求
实现蓄水池水位自动控制。
当低水位时（蓄水池水欠信号为ON）,此时进水阀打开（进水电磁阀为ON）;当高水位时（蓄水池水满信号为ON）,此时进水阀关闭（进水电磁阀为OFF）。
2、控制要求
在实现蓄水池水位自动控制的基础上,实现水塔水位自动控制。
当水塔水位为低水位时（蓄水池有水,水欠信号为OFF）,此时水泵运行;
当水塔水位为高水位时（蓄水池有水,水欠信号为OFF）,此时水泵停止运行;
当水塔水位为低水位时,而蓄水池无水,水欠信号为OFF,此时报警提示。
I/O分配:
（输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整）
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
0
1
2
3
4
5
启动按钮
停止按钮
水塔水满信号
水塔水欠信号
蓄水池水满信号
蓄水池水欠信号
按钮区
按钮区
水塔水位实验区
水塔水位实验区
水塔水位实验区
水塔水位实验区
输出信号
控制对象及作用
元件或端子位
0
1
2
水泵电机
进水阀
报警灯、蜂鸣器
水塔水位实验区
水塔水位实验区
另:
TS2实验板
实验三:
轧钢机（切板机）自动控制实验
一、实验目的:
熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
略。
三、实验任务:
实现轧钢机自动控制。
控制要求:
轧钢机实际为切板机,该设备可将成卷的薄铁板由开卷电机（M1）减速旋转（在压轴的控制下,防止松卷）进行开卷。
铁板始端经S2检测开关后,M2输料台电机旋转,并对铁板进行进行整平,同时M3输料台电机旋转,铁板始端前进到S1检测开关,M1和M2电机停止,延时2秒后,Y1切料阀动作,将铁板切断。
然后,M2输料台电机反转,同时Y2卸料电磁阀动作,引导切下铁板进入储料台。
如果为自动方式,卸料后自动启动开卷电机和M1电机,再次切料,并连续重复上述过程,当按下停止按钮后,在卸完料后设备停止工作。
如果为单步（单周期或单循环）方式,需重新按下启动按钮,可再次切料。
在卸完料后,按下停止按钮,设备停止工作。
无料（S2信号OFF）除开卷机外,其余动作停止。
I/O分配:
（输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整）
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
0
1
2
3
启动按钮
停止按钮
S1检测开关
S2检测开关
按钮区
按钮区
轧钢机实验区
轧钢机实验区
输出信号
控制对象及作用
元件或端子位
0
1
2
3
4
5
开卷电机
上料电机
切料阀
卸料电机正转
卸料电机反转
卸料阀
轧钢机实验区
实验四:
机械手手动控制实验
一、实验目的:
熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
略。
三、实验任务:
实现机械手手动控制。
由于逻辑关系和程序复杂,应将程序分步按控制要求设计。
1、控制要求:
实现机械手左右移动。
按下向左按钮,机械手向左移动,到达左限位开关后停止;按下向右按钮,机械手向右移动,到达右限位开关后停止。
2、控制要求:
实现机械手上下移动。
按下向上按钮,机械手向上移动,到达上限位开关后停止;按下向下按钮,机械手向下移动,到达下限位开关后停止。
3、控制要求:
实现机械手左右、上下移动。
按下向左按钮,机械手向左移动,到达左限位开关后停止,按下向右按钮,机械手向右移动,到达右限位开关后停止。
按下向上按钮,机械手向上移动,到达上限位开关后停止;按下向下按钮,机械手向下移动,到达下限位开关后停止。
4、控制要求:
实现上述控制后,机械手电磁铁在A位置可吸引提取物料（铁块）或释放物料。
机械手电磁铁在B位置同样可吸引提取物料（铁块）或释放物料。
可手动操作实现物料从A位置移动到B位置或从B位置移到达A位置。
I/O分配:
（输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整）
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
00000
00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
自动方式
手动方式
启动按钮
停止按钮
向左按钮
向右按钮
向上按钮
向下按钮
夹紧/释放按钮
按钮区
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
00009
00010
00011
00100
00101
00102
左限位开关
右限位开关
上限位开关
下限位开关
A位置有料
B位置有料
机械手实验区
输出信号
控制对象及作用
元件或端子位
0
1
2
3
4
机械手向左
机械手向右
机械手向上
机械手向下
电磁铁夹紧/释放
机械手实验区
实验五:
机械手单步控制实验
一、实验目的:
熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
略。
三、实验任务:
实现机械手单步控制。
1、控制要求:
实现自动原点复位功能。
在单步方式下（输入点0和1都为ON）,按下向左按钮,机械手自动回到左限位和上限位位置（原点位置）。
2、控制要求:
实现机械手单步控制方式。
1）自动返回原点功能
当按下向左按钮和向上按钮,机械手自动回到左限位和上限位位置（原点位置）。
2）单步控制机械手动作
再原点,当按下启动按钮,机械手向下移动,到达下限位停止;
当再按下启动按钮,机械手电磁铁夹紧（吸引）物料;
当再按下启动按钮,机械手机械手向上移动,到达上限位停止;
当再按下启动按钮,机械手机械手向右移动,到达右限位停止;
当再按下启动按钮,机械手机械手向下移动,到达下限位停止;
当再按下启动按钮,机械手电磁铁放下（释放）物料;
当再按下启动按钮,机械手机械手向上移动,到达上限位停止;
当再按下启动按钮,机械手机械手向左移动,到达左限位停止。
I/O分配:
（输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整）
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
00000
00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
自动方式
手动方式
启动按钮
停止按钮
向左按钮
向右按钮
向上按钮
向下按钮
夹紧/释放按钮
按钮区
输入信号
信号元件及作用
元件或端子位置
00009
00010
00011
00100
00101
00102
左限位开关
右限位开关
上限位开关
下限位开关
A位置有料
B位置有料
机械手实验区
输出信号
控制对象及作用
元件或端子位
0
1
2
3
4
5
6
7
机械手向左
机械手向右
机械手向上
机械手向下
电磁铁夹紧/释放
自动方式显示
单步方式显示
手动方式显示
机械手实验区
PLC输出指示
PLC输出指示
PLC输出指示
实验六:
机械手自动控制实验
一、实验目的:
熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:
略。
三、实验任务:
实现机械手自动控制。
控制要求:
自动方式下,在左限位和上限位位置（即原点位置）,当按下启动按钮,机械手连续实现上述单步方式下的动作,达到全自动控制。
§2-2课程设计任务书
一、设计题目:
机械手全自动控制系统程序设计（1周）
二、设计要求:
1．可实现机械手手动控制
1）可对机械手五个输出点进行单独的手动控制,即可对某输出点进行起动和停止控制。
2）可观察各个位置检测信号的情况。
2．可实现机械手单步控制
1）可自动返回原点位置。
2）可单步控制机械手动作。
3．可实现机械手全自动控制
1）可全自动将物料从A位置移动到达B位置或从B位置移动到达A位置。
2）在左限位和上限位位置（即原点位置）启动有效。
3）具有暂停功能。
在连续动作途中,按下暂停按钮,可中断动作,再按暂停按钮,能够继续动作。
4）具有急停功能。
按下急停按钮,能够急停。
5）具有终端延时保护功能。
当机械手长时间运动而接收不到终端限位光电开关信号,说明出现故障,应采取断电保护措施。
工艺流程图及I/O分配:
略。
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