可编程序控制器实验指导书1.docx

可编程序控制器实验指导书1.docx

《可编程序控制器实验指导书1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程序控制器实验指导书1.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

可编程序控制器实验指导书1

可编程序控制器（PLC）实验指导书

（三菱FX2N）

河北科技师范学院欧美学院

前言

《电器控制与可编程序控制器原理及应用》课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力，根据教学要求，我们特编写此“可编程序控制器实验指导书”，与理论课程配套使用。

三菱FX2N、FX0N可编程序控制器的功能比较强大，可分为基本指令、步进梯形指令、应用指令。

学生应该先学习这些指令的有关知识，再经过实验训练掌握PLC基本编程技能和操作方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。

SWOPC-FXGP/WIN是和三菱MELSEC-F系列PLC配套的可编程序控制器编程软件包。

是在WINDOWS平台上操作的，用来对PLC进行编程和调试。

FXGP的功能比较多，其基本功能，可以保证实验者进行PLC程序初步开发工作。

本实验指导书根据大纲，提供五个实验项目，各任课老师可根据各专业的教学大纲以及教学计划的安排，选做部分或全部的实验项目。

实验一三相电机点动与自锁控制实验（实验指导书）

一．实验目的

1.学会基本的接线原则，认识并了解中间继电器、热继电器及交流接触器的功能。

2.学会基本电气控制图的看法，区分开主回路与控制回路。

3.了解自锁的含义，深刻理解点动与连续运行的区别。

二．实验电路图

图1.1电机点动与自锁实验电路图

QS—刀开关FR—热继电器FU—熔断器KM—交流接触器

SB1—停止按钮SB2—点动按钮SB3—连续运行按钮K—中间继电器

三．实验说明

在生产实际中，有的生产机械除需要正常运行外，在进行调整工作时还需要进行点动控制，即在工作状态与点动状态间进行选择，应采用选择联锁电路。

上图便给出了具有点动控制功能的典型电路。

上图是利用一个中间继电器实现的点动控制电路。

由于增加了中间继电器K，因而电路工作更加可靠。

当需要点动控制时，按下按钮SB2，中间继电器K的线圈得电，其常开触点闭合，接通KM的线圈电路，KM的主触点闭合，电动机得电启动旋转。

当松开SB2时，K、KM的线圈先后断电，电动机停止旋转，实现了点动控制。

当需要对电动机进行连续运行控制时，只要按下连续运行控制按钮SB3，接通KM的线圈电路，KM的主触点闭合，电动机便得电启动旋转；同时KM的常开触点闭合，形成自锁，即使按钮SB3松开也没关系，电动机会一直运转。

当需要电动机停转时，则需按下停止按钮SB1。

连续运行（长动）与点动（短动）的主要区别是控制接触器能否自锁。

四．实验接线示意图

图1.2电机点动与自锁实验接线示意图

五．注意事项

1.“上”是指上面的接线柱，“下”是指下面的接线柱。

接触器底下一层接线柱由蓝色线连接，上面一层接线柱由绿色线连接。

中间继电器底下一层接线柱用蓝色线连接，上面一层接线柱用绿色线连接。

2.用接触器带一常开触头。

3.与黄色按钮是常开按钮，而红色按钮是常闭的。

实验二单按钮控制两灯依次亮实验（实验指导书）

一．实验目的

1．认识时间继电器两种触头的应用。

2．理解按钮控制两灯依次亮的电路原理。

二．实验电路图

图2.1单按钮控制两灯依次亮实验电路图1

图2.2单按钮控制两灯循环依次亮实验电路图2

SA—启停按钮FU—熔断器

K1，K2—中间继电器KT—时间继电器

三．实验说明

这个实验比较简单，是利用时间继电器的辅助常开触点来完成两只灯依次亮灭的。

按下启动按钮SA，则时间继电器KT得电吸合。

同时其通电延时断开的常闭触点KT（1—2）开始计时，中间继电器K1得电吸合，红色指示灯亮；而通电延时闭合的常开触点KT（1—3）保持断开状态。

当延时到后，通电延时断开的常闭触点KT（1—2）断开且保持断开状态，K1失电，K1的常开触点恢复断开，红色指示灯灭；同时通电延时闭合的常开触点KT（1—3）闭合，K2得电吸合，其常开触点闭合，绿色指示灯亮。

如果按钮SA没有动作，此状态将一直保持。

当SA弹起时，两个指示灯都将熄灭。

第二次按下SA时，将重复以上的过程。

此电路中，两个中间继电器形成互锁，可以很安全可靠地执行动作，不会发生两只灯同时亮的误操作。

四．实验接线示意图

图2.3单按钮控制两灯依次亮实验接线示意图

五．注意事项

1．中间继电器底下一层接线柱由蓝色线连接，上面一层接线柱由绿色线连接。

2．时间继电器的接线柱已有标号。

3．转换开关接左右任意一组（假设是右边一组），并保持开关在中间位置；当拨向右边位置时即可起到接通的作用；再拨向中间即可断开。

（本实验用转换开关即可）

实验三电动机定时运转控制实验（实验指导书）

一．实验目的

1．理解电机定时运转控制电路的工作原理。

2．认识此电路所应用的场合与优点。

二．实验电路图

图3.1电动机定时运转实验电路图

QS—刀开关FR—热继电器FU—熔断器

KM—接触器K—中间继电器SA—启停按钮

KT1，KT2—时间继电器

三．实验说明

电动机定时运转自动控制线路常用于机床润滑系统、水箱补水、管道通风等设备的控制线路。

这种线路可以使电动机按设定的运转时间和间隔时间周而复始地运转，所以省去了操作人员。

上图是定时运转自动控制线路的电气原理图。

主电路是常见的单向起动线路。

辅助电路中，KT1用来控制电动机的运转时间，KT2用来控制两次运转之间的间隔时间。

KT1和KT2都使用通电延时型的时间继电器，KT1和KT2的延时触点KT1（3—4）和KT2（1—3）控制中间继电器K的状态，由K的常闭触点K（1—2）控制接触器KM的状态。

线路中使用可锁定的开关SA作起动、停止控制。

具体操作步骤为：

首先合上QS，按下SA，接触器KM得电，主触点闭合，电动机开始运转，同时红色指示灯亮。

时间继电器KT1也得电计时，当定时时间到后其通电延时闭合常开触点KT1（3—4）闭合，中间继电器K得电，其常闭触点K（1—2）断开，KM断电释放，电动机停转，同时，红灯灭，绿灯亮。

K的常开触点K（3—4）闭合自锁，时间继电器KT2得电开始计时；当定时时间到后其通电延时断开常闭触点KT2（1—3）断开，K与KT2均断电释放，K的常闭触点恢复闭合，KM得电，电机又开始运转，同时红色灯亮，绿灯灭。

四．实验接线示意图

图3.2电动机定时运转实验接线示意图

五．注意事项

1．接触器最底下一层接线柱由蓝色线连接，中间一层接线柱由绿色线连接，最上面辅助触头由浅红色线连接。

中间继电器底下一层接线柱用蓝色线连接，上面一层接线柱用绿色线连接。

2．所用接触器带一常开触头，辅助触头为一开一闭，左边为开，右边为闭。

3．时间继电器的接线柱已有标号。

4．转换开关接左右任意一组（假设是右边一组），并保持开关在中间位置；当拨向右边位置时即可起到接通的作用；再拨向中间即可断开。

（本实验用转换开关即可）

试验四：

三菱FX2N系列PLC编程软件的使用和试验台的使用及三相电机正反转实验（实验指导书）

一、实验目的

1、通过实验了解和熟悉PLC的结构和外部接线方法；

2、了解和熟悉简易编程器或编程软件的使用方法；

3、掌握简单程序的写入、编辑、监视和模拟运行的方法，熟悉PLC的基本指令，掌握定时器、计数器的工作原理。

二、实验设备

XK-2005型电气智能实验台，计算机。

三、实验内容

1、熟悉实验台的结构和使用方法。

包括电源、PLC的输入和输出端口、计算机与PLC的连接。

2、熟悉编程软件的使用方法。

首先打开桌面上的有FXgp_win-e标志的图标，进入编程界面，如果是新编的程序，在FILE中点击NEW，则新建一个程序文件。

如果调用编好的程序，则选择OPEN，选中所需的文件后并打开后，可以进行修改。

程序编好以后，在菜单TOOLs中选择convert，进行程序校正，没有错误后，在菜单PLC中点击remoterun/stop，选择stop，使PLC停止，再选择write，把程序写入到PLC中。

最后点击remoterun/stop，选择run，使PLC运行。

这时写入到PLC中的程序开始执行。

3、熟悉PLC的软硬件后，可以选择教材中62页的电动机单向直接启动控制电路，把其中的控制电路图改写成梯形图，按照上面的方法进行实验，熟悉使用方法。

四、实验步骤

1、把下面的电路图改成梯形图。

2、根据实际情况修改程序，直到满足实验要求。

3、实验电路图

图4.1三相电机正反转实验电路图

QS—刀开关FR—热继电器FU—熔断器

SB1—停止按钮SB2—正转按钮SB3—反转按钮

KM1—正转接触器KM2—反转接触器

4、实验说明

上图是接触器互锁的正反转控制电路。

用正向接触器KM1和反向接触器KM2来完成主回路两相电源的对调工作，从而实现正反转的转换。

在控制回路中，利用正向接触器KM1的常闭触点KM1（5—6）控制反向接触器KM2的线圈，利用反向接触器KM2的常闭触点KM2（2—3）控制正向接触器KM1的线圈，从而达到相互锁定的作用。

这两对常闭触点叫做互锁触点，这两个常闭触点组成的电路叫做互锁环节。

当电源开关QS闭合后，按下正向启动按钮SB2，正向接触器KM1线圈通电吸合，主回路常开主触点闭合，电动机正向启动运行，红色指示灯亮。

同时，控制回路的常开辅助触点KM1（1—2）闭合实现自锁；常闭辅助触点KM（5—6）断开，切断反向接触器KM2线圈电路，实现互锁。

当需要停车时，按下停止按钮SB1，切断正向接触器KM1线圈电源，接触器KM1衔铁释放，常开主触点恢复断开状态，电动机停止运转，绿色指示灯亮，同时自锁触点也恢复断开状态，自锁作用解除，为下一次启动做好准备。

反向启动的过程只需按下反向启动按钮SB3即可完成反向启动的全过程，其步骤与正向启动相似，电机反向运转时黄色指示灯亮。

互锁触点的作用：

假设在按下正向启动按钮SB2，电动机正向启动后，由于某种原因（如误操作），又把反向启动按钮SB3也按下时，由于正向接触器的互锁触点KM1（5—6）已断开，反向接触器不会接通。

显然，如果没有互锁辅助触点KM1（5—6）的互锁作用，反向接触器KM2线圈就会通电，那就必然造成主回路正、反向接触器的六个常开触点全部闭合，发生电源短路事故，这是绝对不允许的！

同理，反向启动后，反向接触器KM2的常闭辅助触点就切断了正向接触器的线圈回路，可以有效地防止正向接触器错误地接通主回路而发生电源短路事故。

以上只是接触器互锁实现电机正反转的方法，此外还有按钮互锁实现正反转，那就需要采用复合式按钮（如下图所示），即正向复合按钮SB2的常闭触点串接在反向接触器KM2的线圈回路中，而反向复合按钮SB3的常闭触点串接在正向接触器KM1的线圈回路中。

这样，在按下SB2时，只有正向接触器KM1的线圈可以得电吸合，而按下SB3时，只有反向接触器KM2可以得电吸合。

如果发生误操作，比如，同时按下两个启动按钮SB2和SB3，则两个接触器都不会得电吸合。

可以防止发生两个接触器同时吸合而引起的主回路短路事故。

注意：

当电动机正在正向运行时，不可直接按下反转按钮；同理，当电动机在反向运行时，也不可直接按下正转按钮，应当先按下停止按钮，再作其他操作。

否则会很容易造成电机的磨损，导致电机发热，缩短电机的使用寿命。

图4.2联锁按钮控制电机正反转控制电路图

5、实验接线示意图

图4.3三相电机正反转实验接线示意图

6、PLC接线示意图

7、PLC程序梯形图

五、实验报告要求

1、预习电动机正反转的电气控制线路原理；

2、预习根据电气原理图编制PLC梯形图的编程方法。

3、根据实验要求编写梯形图或指令格式的语言，并写出I/O地址分配。

实验五电动机多地启动/停止控制实验（实验指导书）

一、实验目的

1、熟悉继电器控制的原理和接线。

2、掌握用PLC替代继电器控制的方法。

3、PLC编程的一般步骤。

二、实验设备

1、XK-2005型电气智能实验台

2、电动机：

1个

3、继电器：

1个

4、带按钮的电动机控制台：

1个

5、连接导线：

1套

三、实验内容

1、控制要求：

此实验和指导书中的实验二十（多地点控制）相似。

（1）根据教材中P67的图2.10连接主电路和控制电路，观察电机的控制过程。

（2）把P67页的电动机控制电路图改写成梯形图，用PLC的梯形图代替图中的控制电路图，并根据I/O分配地址进行接线。

（2）编写程序，用PLC替代电动机控制台，利用实验台上的按钮控制电动机的两地启动和停止。

2、I/O分配

输入：

输出：

X000—A地启动按钮Y000—电动机线圈

X001—A地停止按钮

X002—B地启动按钮

X003—B地停止按钮

四、实验步骤

1、根据I/O分配地址进行接线。

2、启动上位机，编写程序并装入PLC。

3、运行程序，按下启动按钮，观察电动机运行情况。

4、根据实际情况修改程序，直到满足实验要求。

五、实验报告要求

1、预习电动机启动、停止的电气控制线路原理；

2、预习根据电气原理图编制PLC梯形图的编程方法。

3、根据实验要求编写梯形图或指令格式的语言，并写出I/O地址分配。

实验六：

抢答器实验（实验指导书）

一、实验目的

用PLC构成抢答器系统并编制控制程序

二、实验设备

1、XK-2005型电气智能实验台

2、抢答器单元1个

3、连接导线1套

三、实验内容

1、控制要求：

一个四组抢答器，任一组抢先按下按键后，显示器能及时显示该组的编号，同时锁住抢答器，使其它组按下按键无效。

抢答器有复位开关，复位后可重新抢答。

2、I/O分配：

输入：

输出：

复位开关：

X000Y001——Y007

按键1：

X001

按键2：

X002

按键3：

X003

按键4：

X004

I/O分配也只可以根据需要改变。

四、实验步骤

1、根据I/O分配地址进行实验接线。

2、启动上位机，编写程序并装入PLC。

3、运行程序，按下各功能按钮，观察抢答器显示情况。

4、根据实际情况修改程序，直到满足实验要求。

五、实验报告要求

1、预习PLC功能指令使用方法和编程方法。

3、根据实验要求编写梯形图或指令格式的语言，并写出I/O地址分配。

实验七交通信号灯控制（实验指导书）

一、实验目的

用PLC构成交通信号灯控制系统

二、实验设备

1、XK-2005型电气智能实验台

2、交通灯模拟单元：

1个

3、连接导线：

1套

三、实验内容

1、控制要求：

开关合上后，东西绿灯亮25s后闪4s灭；黄灯亮1s灭；红灯亮30s；绿灯亮……循环，对应东西绿黄灯亮时南北红灯亮30s,接着绿灯亮25s后闪4s灭；黄灯亮1s后，红灯又亮……循环。

2、I/O分配

输入：

输出：

X000—启动按钮Y000—东西红灯（教材中是Y2）

Y001—东西黄灯（教材中是Y1）

X001—停止按钮Y002—东西绿灯（教材中是Y0）

Y003—南北红灯（教材中是Y6）

Y004—南北黄灯（教材中是Y5）

Y005—南北绿灯（教材中是Y4）

I/O分配也只可以根据需要改变。

四、实验步骤

1、根据I/O分配地址进行实验接线。

2、启动上位机，编写程序并装入PLC。

3、运行程序，按下启动按钮，观察灯亮情况。

4、根据实际情况修改程序，直到满足实验要求。

五、实验报告要求

1、预习PLC基本指令使用方法和编程方法。

2、根据实验要求编写梯形图或指令格式的语言，并写出I/O地址分配。

实验八彩灯循环控制

一、实验目的

用PLC控制彩灯循环闪烁

二、实验设备

1、XK-2005型电气智能实验台

2、连接导线1套

三、实验内容

1、控制要求：

有三个彩灯，按下启动键后，第一个彩灯亮一秒，灭一秒后，第二个彩灯亮一秒，灭一秒，第二个彩灯灭后，第三个彩灯亮一秒，灭一秒。

然后三个彩灯同时亮一秒，灭一秒。

然后循环。

按下停止键后，彩灯停止闪烁。

2、I/O分配：

输入：

输出：

启动开关：

X000Y001

停止开关：

X001Y002

Y003

I/O分配也只可以根据需要改变。

四、实验步骤

1、根据I/O分配地址进行实验接线。

2、启动上位机，编写程序并装入PLC。

3、运行程序，按下启动和停止按钮，观察彩灯闪烁情况。

4、根据实际情况修改程序，直到满足实验要求。

五、实验报告要求

1、预习状态转移图的编程方法；

2、根据实验要求编写梯形图或指令格式的语言，并写出I/O地址分配。