PLC实训安排及内容电气工程11411142 2要点.docx

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PLC实训安排及内容电气工程114111422要点

PLC实训内容

一、交通灯控制

1.交通灯控制要求：

（1）该单元设有启动和停止开关S1、S2，用以控制系统的“启动”与“停止”。

S3还可屏蔽交通灯的灯光（利用M8034，使PLC的外部输出接点皆为OFF）。

（2）交通灯显示方式。

当东西方向红灯亮时，南北方向绿灯亮，当绿灯亮到设定时间时，绿灯闪亮三次，闪亮周期为1秒，然后黄灯亮2秒。

当南北方向黄灯熄灭后，东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮………周而复始，不断循环。

其时序图如下图所示。

2、实验台接线图如图一所示。

二、四层电梯控制

1．电梯输入信号及其意义：

（1）位置信号。

位置信号由安装于电梯停靠位置的4个传感器XK1～XK4产生。

平时为OFF，当电梯运行到该位置时ON。

（2）指令信号。

指令信号有4个，分别由“一～四”（K7～K10）4个指令按钮产生。

按某按钮，表示电梯内乘客欲往相应楼层。

（3）呼梯信号。

呼梯信号有6个，分别由K1～K6个呼梯梯按钮产生。

按呼梯按钮，表示电梯外乘客欲乘电梯。

例如，按K3则表示二楼乘客欲往上，按K4则表示三楼乘客欲往下。

2.电梯输出信号及其意义

（1）运行方向信号。

运行方向信号有两个，由两个箭头指示灯组成，显示电梯运行方向。

（2）指令登记信号。

指令登记信号有4个，分别由L11～L14个指示灯组成，表示相应的指令信号已被接受（登记）。

指令执行完后，信号消失（消号）。

例如，电梯在二楼，按“三”表示电梯内乘客欲往三楼，则L12亮表示该要求已被接受。

电梯向上运行到三楼停靠，此时L12灭。

（3）呼梯登记信号。

呼梯登记信号有6个，分别由L1～L6个指示灯组成，其意义与上述指令登记信号相类似。

（4）楼层数显信号。

该信号表示电梯目前所在的楼层位置。

由七段数码显示构成，LEDa～LEDg分别代表各段笔划。

3.模拟电梯运行原则

（1）接收并登记电梯在楼层以外的所有指令信号、呼梯信号，给予登记并输出登记信号。

（2）根据最早登记的信号，自动判断电梯是上行还是下行，这种逻辑判断称为电梯的定向。

电梯的定向根据首先登记信号的性质可分为两种。

一种是指令定向，指令定向是把指令指出的目的地与当前电梯位置比较得出“上行”或“下行”结论。

例如，电梯在二楼，指令为一楼则向下行；指令为四楼则向上行。

第二种是呼梯定向，呼梯定向是根据呼梯信号的来源位置与当前电梯位置比较，得出“上行”或“下行”结论。

例如，电梯在二楼，三楼乘客要向下，则按AX3，此时电梯的运行应该是向上到三楼接该乘客，所以电梯应向上。

（3）电梯接收到多个信号时，采用首个信号定向，同向信号先执行，一个方向任务全部执行完后再换向。

例如，电梯在三楼，依次输入二楼指令信号、四楼指令信号、一楼指令信号。

如用信号排队方式，则电梯下行至二楼→上行至四楼→下行至一楼。

而用同向先执行方式，则为电梯下行至二楼→下行至一楼→上行至四楼。

显然，第二种方式往返路程短，因而效率高。

（4）具有同向截车功能。

例如，电梯在一楼，指令为四楼则上行，上行中三楼有呼梯信号，如果该呼梯信号为呼梯向（K5），则当电梯到达三楼时停站顺路载客；如果呼梯信号为呼梯向下（K4），则不能停站，而是先到四楼后再返回到三楼停站。

（5）一个方向的任务执行完要换向时，依据最远站换向原则。

例如，电梯在一楼根据二楼指令向上，此时三楼、四楼分别有呼梯向下信号。

电梯到达二楼停站，下客后继续向上。

如果到三楼停站换向，则四楼的要求不能兼顾，如果到四楼停站换向，则到三楼可顺向截车。

3、实验接线如图。

三、步进电机控制

1．步进电机控制要求如下：

步进电机的控制方式是采用四相双四拍的控制方式，每步旋转15°，每周走24步。

电机正转时的供电时序是

电机反转时供电时序是

2.步进电机单元设有一些开关，其功能如下：

（1）启动/停止开关——控制步进电机启动或停止。

（2）正转/反转开关——控制步进电机正转或反转。

（3）速度开关——控制步进电机连续运转，其中，

速度Ⅰ的速度为0（此状态为单步状态）。

速度Ⅱ的速度为6.25转/分（脉冲周期为400ms）。

速度Ⅲ的速度为15.6转/分（脉冲周期为160ms）。

速度Ⅳ的速度为62.5转/分（脉冲周期为40ms）

（4）单步按钮开关，当速度开关置于速度Ⅰ档时，按一下单步按钮，电机运行一步。

3．实验接线图如图。

四、电镀生产线控制

1、工作原理图：

在电镀生产线左侧、工人将零件装入行车的吊篮并发出自动启动信号，行车提升吊篮并自动前进。

按工艺要求在需要停留的槽位停止，并自动下降。

在停留一段时间后自动上升，如此完成工艺规定的每一道工序直至生产线末端，行车便自动返回原始位置，并由工人装卸零件。

2、工作流程如下：

原位：

表示设备处于初始状态，吊钩在下限位置，行车在左限位置。

自动工作过程：

启动→吊钩上升→上限行程开关闭合→右行至1号槽→xk1行程开关闭合→吊钩下降进入1号槽内→下限行程开关闭合→电镀延时→吊钩上升……。

由3号槽内吊钩上升，左行至右限位，吊钩下降至下限位（即原位）。

连续工作：

当吊钩回到原点后，延时一段时间（装卸零件），自动上升右行。

按照工作流程要求不停地循环。

当按动“停止”按钮，设备并不立即停车，而是返回原点后停车。

单周期操作：

设备始于原点，按下启动按钮，设备工作一个周期，然后停于原点。

要重复第二个工作周期，必须再按一下启动按钮。

当按动“停止”按钮，设备立即停车，按动“启动”按钮后，设备继续运行。

步进操作：

每按下启动按钮、设备只向前运行一步。

五、水塔水位自动控制

1.水塔水位的工作方式：

当水池液面低于下限水位（S4为ON表示），电磁阀Y打开注水，S4为OFF，表示水位高于下限水位。

当水池液面高于上限水位（S3为ON表示），电磁阀Y关闭。

当水塔水位低于下限水位（S2为ON表示），水泵M工作，向水塔供水，S2为OFF，表示水位高于下限水位。

当水塔液面高于上限水位（S1为ON表示），水泵M停。

当水塔水位低于下限水位，同时水池水位也低于下限水位时，水泵M不启动。

六、自控轧钢机

1．自控轧钢机控制要求：

当按动启动开关，电机M1、M2运行，Y0给出向下的轧压量。

用开关S1模拟传感器，当传送带上面有钢板时S1为ON。

则电机M3正转，钢板轧过后，S1的信号消失（为OFF），检测传送带上面钢板到位的传感器S2有信号（为ON），表示钢板到位，电磁阀Y2动作，电机M3反转，将钢板推回，Y1给出较Y0更大的轧压量，S2信号消失，S1有信号电机M3正转。

当S1的信号消失，仍重复上述动作，完成三次轧压。

当第三次轧压完成后，S2有信号，则停机。

可以重新启动。

2、单元板移位寄存/显示电路原理如下：

集成电路CD4015是双4位移位寄存器，其引出端功能为：

1CP、2CP是时钟输入端，1CR、2CR是清零端，1DS、2DS是串行数据输入端，1Q0～1Q3、2Q0～2Q3是数据输出端，VDD是正电源，VSS是地。

该电路的时钟输入脉冲信号由PLCY1口提供，CD4015的输出端1Q0～1Q2分别驱动轧压量指示灯（三个发光二极管）。

电路的工作原理是当脉冲加到2CP端，2Q0为高电平，其上跳沿一方面为1CP提供脉冲前沿，同时经ICR端，又将2Q0清零（这样可以滤除PLC输出脉冲的干扰信号）。

随后1Q0为高电平，驱动LED（上）亮。

当2CP再接到脉冲时，1Q1为高电平，驱动LED（中）亮，1Q0保持为高电平，如果2CP再接到脉冲时，1Q2为高电平、驱动LED（下）亮，1Q0、1Q1保持为高电平。

其移位过程可以依此类推，当1Q3为高电平时，经二极管使1CP清零，1Q0～1Q3为低电平。

该电路可以开机清零。

七、邮件分拣机

1．邮件分拣机的工作原理：

启动后绿灯L2亮、红灯L1灭、且电机M5运行，表示可以进行邮件分拣。

开关S2为ON表示检测到了邮件，用拨码开关模拟邮件的邮编号码，从拨码开关读到的邮码的正常值为1、2、3、4、5。

若非此5个数，则红灯L1闪烁，表示出错，电机M5停止。

重新启动后，可再运行。

若是此5个数中的任一个，则红灯亮绿灯灭，电机M5运行，PLC采集电机光码器S1的脉冲数（从邮件读码器到相应的分拣箱的距离已折合成脉冲数），邮件到达分拣箱时，推进器将邮件推进邮箱。

随后红灯灭绿灯亮，可继续分拣。

2．PLC邮件分拣机演示单元的工作原理：

L1、L2分别为红绿指示灯，S2开关为模拟读码器，M1-M4为模拟推进器，其上面的指示灯为等待，下面的指示灯为工作。

电路原理图如下所示，当开关断开时LED（上）亮，LED（下）灭，当开关闭合时LED（上）灭，LED（下）亮。

M5模拟传送带的驱动电机，S1模拟光码器，其脉冲电路如下所示，当a端接入电源后，NE555开始振荡，脉冲信号经S1端可供PLC输入端采集。

八、铁塔之光

自已设计控制过程，使铁塔上的灯光按一定规律亮灭。

依次亮、依次灭、同颜色同时亮、依次亮等等。

九、观赏幻灯

自己设计一个美丽的霓虹灯吧。

十、LED数码显示控制

1、LED数码显示控制要求：

该单元设有A、B、C、D、E、F、G、H分别控制八段数码管的显示。

要求本控制能从数字0依次显示到9，小数点，显示3次再从9-…-0-小数点显示3次,间隔1S，周而复始。

2、可以利用特殊功能指令SEGD：

七段数码显示指令。

参考程序：

水塔水位控制

邮件分拣机控制程序

数码显示控制梯形图

步进电机控制程序