实验指导书for测控专业0912.docx

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实验指导书for测控专业0912

《PLC原理及应用》

实验指导书

电气学院PLC实验室

2012-10-1

实验一、PLC编程软件学习

一、实验目的和内容

1、掌握V3.2STEP7MicroWIN编程软件的使用方法；

2、掌握各种基本指令的意义与编程方法。

二、实验设备

1、微型计算机一台；

2、V3.2STEP7MicroWIN编程软件。

实验二基本指令编程实验

一、实验目的

1、熟悉PLC实验装置及S7-200可编程控制器的外部接线方法；

2、初步认识PLC与计算机组成的PC/PPI通信网络；

3、掌握V3.2STEP7MicroWIN编程软件的使用方法；

4、掌握与、或、非逻辑指令编程方法；

5、掌握计时器、计数器的编程方法；

6、掌握置位、复位指令的应用。

二、实验设备

1、THPLC-A实验装置一台；

2、CPU226S7-200PLC一台；

3、连接S7-200PLC和计算机的通信接口的PC/PPI编程电缆一根；

4、微型计算机一台；

5、V3.2STEP7MicroWIN编程软件。

三、PLC外部结构及接线

S7-200PLC的外部结构

1、实验面板结构：

每一个实验项目为一个独立的组件，本次实验用基本指令组件。

2、接线端子

CPU226DC/DC/AC的工作电源已接好，只需控制实验台的电源开关。

输入信号首先接好公共端，M--1M端，然后各开关信号如I0.0用导线接到基本指令组件对应的插孔，其内部经按钮或开关到组件的+24V插孔，由此插孔经导线连到PLC的L+插孔。

输出首先接好公共端，L+--1L，然后各输出信号如Q0.0用导线接到基本指令组件对应的插孔，其内部经发光二极管到组件的COM插孔，由此插孔经导线连到PLC的M插孔。

四、实验内容

（一）熟悉V3.2STEP7MicroWIN编程软件

1、硬件接线

2、进入编程环境：

双击桌面上V3.2STEP7MicroWIN图标，进入编程环境；

3、进入编程状态：

单击View（视图）中的程序块（ProgramBlock），进入编程状态；

4、选择编程语言：

打开菜单栏中的View，选择Ladder（梯形图）语言；

（1）选择MAIN主程序，在Network1中输入程序。

（2）单击Network1中的

（3）从菜单栏或指令树中选择相关符号。

如在指令树中选择，可在Instruction中双击BitLogic（位逻辑），从中选择常开触点符号，双击；再选择常闭触点符号，双击；再选择输出线圈符号，双击；将光标移到常开触点下面，单击菜单栏中的←，再选择常开触点，左移光标，单击，完成梯形图。

（4）给各符号加器件号：

逐个选择？

？

？

，输入相应的器件号。

（5）保存程序：

在菜单栏中File（文件）—Save（保存），输入文件名，保存。

（6）编译

使用菜单“PLC”—“Compile（编译）”或“PLC”—“CompileAll（全部编译）”命令，或者用工具栏按钮或执行编译功能。

编译完成后在信息窗口会显示相关的结果，以便于修改。

6、建立PC及PLC的通信连接线路及参数设置

7、下载程序：

使用菜单“File（文件）”—“下载”，或按工具栏按钮

执行下载。

8、通过输出窗口查看程序有无错误，如有，则按提示进行修改。

9、运行和调试程序。

（1）在STEP—Micro/WIN32软件中使用菜单命令“PLC”—“RUN（绿色）”和“PLC”—“STOP（红色）”。

（2）接通I0.0对应的按钮，观察运行结果，做好实验记录。

10、监控程序状态

.程序在运行时可以用“ProgramStatus（程序状态）”对程序状态监控进行监控。

11、建立符号表

在“引导条”单击“SymbolTable符号表”图标，或“View（检视）”菜单→“Component”→“SymbolTable（符号表）”项，打开符号表，将直接地址编号（如I0.0）用具有实际含义的符号（如正向起动按钮）代替。

12、改变信号状态，再观察运行结果并监控程序，做好实验记录。

（二）位逻辑指令应用

1、标准触点与输出指令

2、启、保、停电路

3、置/复位指令

附加一条指令把最后一个灯灭掉。

7、定时器的认识实验

（1）通电延时

（2）断电延时

（3）保持型接通延时

8、计数器认识实验

加计数器电路

分别自行设计一个减计数器和加减计数器指令，并运行操作

五、实验要求

1、将各部分程序分别下载到PLC中，用程序状态功能调试程序，观察梯形图中各有关的触点、线圈、定时器和计数器当前值的变化。

2、比较三种定时器、三种计数器的运行特点。

画出时序图。

六、操作注意事项

1、编写程序时一定要注意掌握定时器、计数器的工作原理，只有在此基础上才能驾驭程序的设计；

2、对于时序图一定要注意观察实际结果并在此基础上进行总结后完成。

接线完成一定要经教师检查，准确后才允许通电运行；

3、定时器电路和计数器电路是PLC程序设计中重要的基础电路，在实际训练中一定要善于总结结果，多练、多想、多实践才能灵活运用自如。

实验三天塔之光实验

一、实验目的

1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。

2、进一步熟悉PLC的I/O连接。

3、进一步熟悉基本指令特别是定时器指令的应用，用PLC构成天塔之光控制系统。

二、控制要求

1、要求合上启动按钮后，按以下的规律显示：

L1（亮2s）→L2、L3、L4、L5（亮2s）→L6、L7、L8、L9（亮2s），然后循环，按下停止按钮后停止运行。

三、天塔之光实验的面板图

右图中L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别接主机的对应输出点Q0.0至Q0.7、Q1.0，启动按钮接主机的输入点I0.0,停止按钮接主机的输入点I0.1。

M端与主机的M端相连。

四、实验设备

1、THPLC-A型实验装置一台

2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台

3、PC/PPI编程电缆一根

4、锁紧导线若干

五、编制实验程序（指令表与梯形图）

根据实验要求自行编制程序并上机调试。

整理出程序运行时出现的现象。

六、实验报告要求

（1）列出编程元件的输入、输出地址；

（2）画出PLC外部接线图；

（3）画出动作时序表，编制梯形图并写出指令表；

（4）整理出运行和监控程序时出现的问题。

实验四十字路口交通灯控制

说明：

本实验作为综合性设计实验，要求学生观察某十字路口的交通灯运行状态，自行设计十字路口交通灯控制的实际动作，并根据动作要求设计I/O接口，可连接指示灯模拟交通灯动作。

一、实验目的

熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的经验设计编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。

二、十字路口交通灯控制的实验面板图

实验面板中，下框中的南北红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2，东西红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机的输出点Q0.3、Q0.4、Q0.5。

模拟南北向行驶车的灯接主机的输出点Q0.7，模拟东西向行驶车的灯接主机的输出点Q0.6。

SD接主机的输入端I0.0。

三、交通路口红、黄、绿灯的基本控制要求如下：

路口东西方向绿灯显示（南北方向亮红灯）20秒后，绿灯以占空比为50％的一秒周期（0.5秒脉冲宽度）闪烁3次（南北方向亮红灯），然后变为黄灯亮2秒（南北方向红灯亮）；然后南北方向绿灯显示（南北方向亮红灯）20秒后，绿灯以占空比为50％的一秒周期（0.5秒脉冲宽度）闪烁3次（东西方向亮红灯），然后变为黄灯亮2秒（东西方向红灯亮）；如此循环工作。

十字路口交通灯示意图

十字路口交通灯时序图

四、实验内容及要求

（1）按参考电路图完成PLC电路接线。

（2）输入参考程序并编辑。

（3）编译、下载、调试应用程序。

（4）通过实验模板，显示出正确运行结果。

（5）将小车灯加到程序中。

要求：

该方向绿灯亮时（无论闪烁与否），该方向小车允许通行，则表示该方向的小车灯亮。

注意：

程序上、下载时，必须给PLC上电，并将CPU置于STOP状态。

五、实验设备

1、THPLC-A型实验装置一台

2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台

3、PC/PPI编程电缆一根

4、锁紧导线若干

六、编制实验程序（指令表与梯形图）

由学生根据实验要求自行编制程序并上机调试。

整理出程序运行时出现的现象。

并画出程序设计框图、梯形图及硬件连线图。

七、实验报告要求

（1）列出编程元件的输入、输出地址；

（2）画出PLC外部接线图；

（3）画出梯形图；

（4）整理出运行和监控程序时出现的问题。

实验五LED数码显示

一、实验目的

进一步熟悉传送指令、比较指令、运算指令及段译码指令（segment）在控制中的应用及编程方法。

二、主要内容

使用SEGMENT指令编程，控制要求：

按下启动按钮后，八段数码管开始显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，再返回初始显示，并循环不止。

可任意设定起始数字和结束的数字，例如3—10.

四、LED数码显示控制的实验面板图

上图中，下半部分框中的A、B…H分别接主机的输出点Q0.0、Q0.1…Q0.7；SD接主机的输入点I0.0。

上半部分框中的A、B、C、D、E、F、G、H用发光二极管模拟输出。

五、实验设备

1、THPLC-A型实验装置一台

2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件的计算机一台

3、PC/PPI编程电缆一根

4、锁紧导线若干

六、预习要求

阅读实验指导书，复习教材中相关的内容。

七、编制实验程序（指令表与梯形图）

由学生根据实验要求自行编制程序，完成PLC外部接线并上机调试

实验六四节传送带的模拟

在四节传送带的模拟实验区完成本实验。

一、实验目的

通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。

二、控制要求

有一个用四条皮带运输机的传送系统，分别用四台电动机带动，控制要求如下：

启动时先起动最末一条皮带机，经过5秒延时，再依次起动其它皮带机。

停止时应先停止最前一条皮带机，待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。

当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。

例如M2故障，M1、M2立即停，经过5秒延时后，M3停，再过5秒，M4停。

三、四节传送带的模拟实验面板图：

上图下框中的KM1、KM2、KM3、KM4分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4：

SB1、SB2、分别为主机的输入点.I0.0、I0.5；表示负载或故障设定的A、B、C、D分别接主机输入点I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。

上框中启动、停止用动合按钮来实现，故障设置用钮子开关来模拟，电机的停转或运行用发光二极管来模拟。

四、编制梯形图并写出实验程序