PLC实验报告.docx
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PLC实验报告
《PLC实验报告》
课程：
PLC控制技术及应用
小组成员：
专业班级：
物流1502班
实验地点：
机电楼三楼
2018年6月
目录
1.实验名称1
1.1彩灯的PLC控制1
1.2PLC控制步进电机1
2.实验目的1
2.1彩灯的PLC控制1
2.2PLC控制步进电机1
3.实验要求1
2.1彩灯的plc控制1
2.2PLC控制步进电机1
3.实验设备2
3.1设备介绍2
3.1.1西门子SIMATICS7-200PLC硬件系统2
3.1.2西门子SIMATICS7-200PLC编程软件STEP7-Micro/WIN4.03
3.1.3其他3
3.2实验设备连线方法3
3.2.1.彩灯实验3
3.2.2.步进电机实验4
4.实验原理4
4.1PLC控制系统I/O分配表4
4.2所用功能模块分析5
4.3程序代码（梯形图）7
4.3.1彩灯的PLC控制（方法一）7
4.3.2彩灯的PLC控制（方法二）8
4.3.3彩灯的PLC控制（方法三）9
4.3.4PLC控制步进电机10
5.实验效果分析11
5.1彩灯的PLC控制（方法一）11
5.2彩灯的PLC控制（方法二）11
5.3彩灯的PLC控制（方法三）11
5.4PLC控制步进电机11
6.实验报告分工11
7.实验总结11
1.实验名称
1.1彩灯的PLC控制
1.2PLC控制步进电机
2.实验目的
2.1彩灯的PLC控制
熟练运用梯形图语言进行编程，掌握用PLC控制系统控制彩灯显示。
2.2PLC控制步进电机
了解步进电机运转的基本原理和步进电机控制系统的基本组成，熟练运用梯形图语言进行编程，掌握用PLC控制系统控制步进电机正反转的方法,并在此基础上练习使用行程开关、继电器来自动控制步进电机的正反转以及调速等功能。
3.实验要求
2.1彩灯的plc控制
以实验室西门子SIMATICS7-200为硬件设备，认识掌握用PLC控制系统控制彩灯以不同方式点亮的方法。
学习STEP7-Micro/WIN4.0软件，运用梯形图语言进行编程。
2.2PLC控制步进电机
通过查找相关资料，了解步进电机运转的基本原理和步进电机控制系统的基本组成、了解行程开关和继电器的工作原理。
以实验室西门子SIMATICS7-200为硬件设备，认识掌握用PLC控制系统控制步进电机正反转以及调速的方法；
学习STEP7-Micro/WIN4.0软件，运用梯形图语言进行编程。
3.实验设备
3.1设备介绍
3.1.1西门子SIMATICS7-200PLC硬件系统
1）组成
基本构成单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用.
扩展单元
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数.
编程器
PLC在正式运行时，不需要编程器。
编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。
S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。
智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。
程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。
程序存储卡EEPROM有6ES7291-8GC00-0XA0和6ES7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。
写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。
文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。
过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。
TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。
2）优点
性能强大，最优模块化和开放式通讯。
结构紧凑小巧，在所有CPU型号中的基本和高级功能，大容量程序和数据存储器，杰出的实时响应—在任何时候均可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性。
易于使用STEP7-Micro/WIN工程软件，集成的R-S485接口或者作为系统总线使用，极其快速和精确的操作顺序和过程控制，通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程。
3.1.2西门子SIMATICS7-200PLC编程软件STEP7-Micro/WIN4.0
3.1.3其他
PPI编程电缆
导线若干
工具箱以及其他实验组件
3.2实验设备连线方法
3.2.1.彩灯实验
3.2.2.步进电机实验
4.实验原理
4.1PLC控制系统I/O分配表
4.1.1、彩灯PLC控制系统I/O分配表
1
Q0.0
彩灯1
2
Q0.1
彩灯2
3
Q0.2
彩灯3
4
Q0.3
彩灯4
5
Q0.4
彩灯5
6
Q0.5
彩灯6
7
Q0.6
彩灯7
8
I0.1
启动
9
I0.0
停止
4.1.2、步进电机PLC控制系统I/O分配表
1
I0.0
停止
2
I0.1
正转
3
I0.2
反转
4
Q0.1
高速脉冲输出
4.2所用功能模块分析
字节传输指令，进行数据传输，在EN有效的时候，将IN端口的数据传送到OUT所指示的储存单元。
字传输指令，进行数据传输，在EN有效的时候，将IN端口的数据传送到OUT所指示的储存单元。
接通延时定时器指令，上图定时器100ms后自动定时器位为ON
整数加法指令，将IN1的数据和IN2的数据加起来作和，把运算的结果赋给OUT
字节循环左移指令，移位数据储存单元的移出端与另一端相连，同时与SM1.1（溢出）相连。
移位寄存器指令：
DATA为数据输入，将该位的值移入移位寄存器，布尔类型。
S_BIT为移位寄存器的最低位端。
布尔类型
N指定以为寄存器的长度和方向。
使能输入有效时，每个扫描周期，整个移位寄存器移动1位。
N大于0，正向移位；N小于0，反向移位。
高速脉冲输出指令
高速脉冲输出PT0和宽度可调脉冲输出PWM都由PLS指令激活输出。
置位操作指令：
条件满足状态变成1
复位操作指令：
条件满足状态变成0
4.3程序代码（梯形图）
4.3.1彩灯的PLC控制（方法一）
解析：
Network1:
PLC在第一次扫描时SM0.1触电接通第一个扫描周期，MOV_B指令首先执行，实现给QB0幅值为1，点亮灯Q0.0。
同时定义变量VW0初始值为5.
Network2:
计时器以变量VW0为时间间隔开始计时，每当到达预设值时，计时器位置为1
Network3:
到计时器位置为1，实现变量VW0加5的加法运算。
以此实现加速循环移位。
Network4:
通过循环移位指令ROL_B实现以字节为单位的向左循环移位。
4.3.2彩灯的PLC控制（方法二）
解析：
Network1:
PLC在第一次扫描时SM0.1触电接通第一个扫描周期，将Q1.1置为1，同时M0.0置为1.这时保证小灯从第10位开始亮起。
（除了Q0外，Q1也可以进入。
）
Network2:
计时器以变量1s为时间间隔开始计时，每当到达预设值时，计时器位置为1
Network3:
到计时器位置为1，上升沿微分指令检测到一个上升沿则移位触发移位寄存器指令。
从Q0.0开始依次移出，并将M0.0的1值移入到移位寄存器，并将1值依次补到空位。
实现10各小灯依次从右往左依次点亮。
Network4:
当小灯点亮到Q0.0时，Q0.0置为1，此时M0.0复位变为0.于是Network3里面的移位寄存器里面的值变为0，所以从Q1.1开始由0补空位，实现小灯从右向左一次灭掉。
Network5:
当QW0代表字形，控制Q0和Q1同时都为0时，M0.0再置为1.重新开始重复上述步骤。
4.3.3彩灯的PLC控制（方法三）
解析：
Network1:
PLC在按下I0.2启动开关后，在第一次扫描时SM0.1触电接通第一个扫描周期，启用S0.0段顺序控制程序。
Network2:
顺序控制程序开始指令
Network3:
子程序实现小灯从左向右依次每个0.1秒点亮一次。
如此循环10秒。
Network4:
当计时器38到达预设值10秒时，启用S0.1段控制程序。
Network5:
顺序控制结束指令。
Network6:
S0.1段程序控制开始指令
Network7:
子程序：
实现Q1的小灯每隔1秒从左向右一次点亮，如此循环5秒
Network8:
5秒后启动s0.0段顺序控制程序段
Network9:
S0.1段顺序控制结束指令。
4.3.4PLC控制步进电机
解析：
Network1:
PLC在按下I0.2启动开关后，在第一次扫描时SM0.1触电接通第一个扫描周期，将控制字节的设置值传递SMB77存储器，进行高速脉冲输出指令的初始化。
8位控制字节为11100111。
代表为PWM模式、多段管线、异步更新、微秒单位时基、允许更新脉冲数、允许更新脉冲宽度、允许更新脉冲周期值的高速脉冲输出指令。
Network2:
出发开关I0.2后，微分指令检测到上升沿时设置周期值为2000，脉宽值为1000，执行PWM脉冲输出端子为Q0.1。
并将Q0.0置位为1，表示可以通过方向Q0.0连接驱动器DIR方向电平，控制电动机转动方向。
Network3:
当I0.5触发时（即行走块即将碰撞到左侧磁性检测传感器时），微分指令检测到上升沿，电动机正转行进。
Network4:
当I0.4触发时（即行走块即将碰撞到右侧磁性检测传感器时），微分指令检测到上升沿，Q0.0复位，电动机反转行进。
Network5:
I0.0触发时（停止按钮），将高速脉冲输出控制器的周期值和脉宽设为0，此时电动机停止转动。
5.实验效果分析
5.1彩灯的PLC控制（方法一）
实现小灯从左到右一次减速点亮。
5.2彩灯的PLC控制（方法二）
小灯从右向左依次点亮，从右向左依次灭掉，以此循环。
5.3彩灯的PLC控制（方法三）
实现小灯从左向右依次每个0.1秒点亮左侧8盏灯的循环，10秒后在Q1处的三盏灯实现从右向左每隔1秒点亮一盏的循环，如此循环5秒后，开始最初的循环。
5.4PLC控制步进电机
启动I0.1启动按钮后，滑块在电动机的转动带动下向左行走，走到触发左侧磁性传感器后，电动机反向，滑块反向向右行进。
以此往复。
I0.0为停止按钮。
6.实验报告分工
梯形图绘制及解析
：
实验设备说明、线路连接方法、实验现象阐释
：
实验目的、实验需求、实验原理部分内容、实验总结
7.实验总结
通过PLC控制彩灯的实验，我们深入理解了寄存器，延时定时器，循环移位控制器的使用方法，掌握了一些基本的PLC软件的编程思想。
通过PLC控制步进电机的实验，我们进一步体会了高速脉冲输出的含义，尝试使用了移位寄存器指令，以及更加深刻的理解了PLC编程思想。
在实验的过程中，我们将自己在书本上学到的理论知识进行了运用，在实际尝试中将自己所学融会贯通，学到的PLC的知识不再是空中楼阁，之前能理解的误区也得到了纠正，受益颇多。
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