松下PLC实验指导书.docx
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松下PLC实验指导书
松下PLC实验指导书
可编程序控制器实验指导书
昌吉职业技术学院
电气工程系自动化教研室李燕张涛周春张先进
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梯形图编程规则
可编程控制器，其编程元件的编号范围和功能说明如下表所示：
元件名称输入继电器输出继电器辅助继电器定时继电器计数继电器代表字母XYRTC编号范围功能说明I0—I17，共24点接收外部输入设备的信号Y0—YF，共16点R0—R62FT0—T99C100—C143输出程序执行结果并驱动外部设备在程序内部使用，不能提供外部输出延时定时继电器，触点在程序内部使用加/减计数继电器，触点在程序内部使用梯形图编程规则1、决定控制系统需要的动作及其次序
使用可编程控制器的最重要一环就是决定控制系统所需要的输入及输出，这主要取决于系统所需的输入及输出接口分立元件。
输入及输出的要求：
一是设定控制系统的输入及输出数目，这可以系统的输入及输出分立元件的数目直接取得。
本模拟实验装置的输入输出点数是：
FP—C40型，输入输出为24/16点。
二是决定控制先后次序、各个元件的相互关系以及它们能够做出何种反应。
2、对输入及输出目标元件进行编号
每个输入/输出点，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。
3、画出梯形图
根据控制系统的控制要求画出梯形图，梯形图有其特定的编制和绘制规则：
①梯形图的每一逻辑行必须从左边母线以接点输入开始，以线圈结束，线圈右边母线可以不画出；
②接点的使用次数可以不受限制；
2
③在一个程序中，一个线圈只能使用一次，不得重复使用；
④一段完整的梯形图程序必须用END指令（PLC执行程序阶段的结束标志）结束;⑤编码表的设计原则是：
根据梯形图，按从上到下，从左到右的顺序进行；⑥梯形图中，触点应该画在水平线上，而不能画在垂直分支上；不包含触点的分支应放在垂直线上，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径；不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈；在有几个串联回路相并联时，应将触头最多的那个串联回路放在梯形图的最上边。
在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左边。
这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。
4、用编程器或编程软件输入编制好的程序5、对程序进行测试、修改6、保存完成的控制程序
7、在实验台上对所编制的程序进行验证，若与实际操作情况不符，需要做进一步的修改
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第一部分基础实验
实验一手持编程器操作及程序xx练习
一、实验目的
初步掌握可编程控制器和手持编程器的使用方法。
二、预习要求
1．认真阅读实验的内容,了解实验要求。
2．编制一些简单的程序，在实验中验证和掌握所介绍的操作方法。
三、实验内容
1．参照前面介绍的OP-0的操作步骤,清除手持编程器程序内存中的内容。
2．将PLC主机置于“PROG.”方式，输入下面程序（PLC图1—1）。
PLC图1—1
这段程序的功能是：
当X0、X2同时为“ON”，而X5为“OFF”时，或者X1、X5同时为“OFF”，而X3为“ON”时，Y0接通，并启动T5定时器；当YO为“ON”3秒钟后（T5为“ON”），Y1接通；与此同时，通过传送指令将寄存器DT0的内容传送到寄存器WR0中去。
3．运用前面介绍的程序xx方法，如插入、删除以及查找等操作步骤对你所输入的程序进行必要的修改，以便进一步掌握这些方法。
并运用OP-9功能，对已输入的程序进行自检。
4．将PLC主机置于“RUN”方式，利用输入开关和PLC主机上的输出指示灯观察程序的运行情况。
并运用OP-2、OP-7的监控功能，在运行程序的过程中监视程序中各输入、输出继电器、定时器触点（T5）的状态间因果控制关系，以及定时器的计时过程值（EV5）的变化过程。
然后改写寄存器DTO的内容，并观察DT0向WR0中传送数据的过程。
表1—2程序输入步骤
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实验二基本指令练习
一、实验目的
1.掌握基本指令的使用。
2．熟悉PLC编程软件和手持编程器的使用方法。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求
1．将下列程序（PLC图2－1）输入PLC中，观察其运行情况。
PLC图2－1
该程序运行结果为：
1）当XO、X1输入开关都断开时，YO灭，Y1亮。
2）将X1输人开关闭合，主机上输入显示灯x0亮，YO、Yl均保持前状态。
接着，将
X1输入开关闭合，主机上输入显示灯X1亮，同时Y0亮，Y1灭。
3）只要XO、X1任何一个断开，YO灭，Y1亮。
2．将下列程序（PLC图2－2）输入PLC中，观察其运行情况。
PLC图2－2
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3．将下列程序（PLC图2－3）输入PLC中，观察其运行情况。
PLC图2－3
4．将下列程序（PLC图2－4）输入PLC中，观察其运行情况。
PLC图2－4
四、实验步骤
输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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第二部分基础实验
实验一定时指令的应用
一、实验目的
1．进一步熟悉PLC编程软件和手持编程器的使用方法。
2．掌握定时指令的基本应用。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求1．输入程序
将表1-1中的程序输入PLC中，观察并记录运行结果。
表1-1梯形图程序
2．定时指令的应用
说明：
在FPl一C40型机中有144个定时／计数继电器（TM／CT），用它们可进行定时或计数控制。
在使用时要注意它们是共用继电器序号的，为了避免重复使用造成混乱，一般把TM／CT分区使用，通常0～99为TM区，100之后为CT区（也可通过系统寄存器N0．5对此重新设置），即在使用时，对TM和CT的序号定义为：
TM为T1、T2CT为C100、C101。
为T1、T2；CT为C100、C101。
TM/CT的预置值均置于同序号的SV寄存器内，经过值也均置于同序号的EV寄存器内。
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（一）任务
1）利用TM指令编程，产生连续方波信号输出，其周期设为3s，占空间比为2∶1。
2）设某工件加工过程分为四道工序完成，共需30s，其时序要求如图1—2所示。
X0为运行控制开关，X0=ON时，启动和运行；X0=OFF时停机。
而且每次启动均从第一道工序开始。
利用TM指令实现上述分级定时控制，并观察T1-T4通断情况以及定时器经过值的变化情况。
图1—2时序图
任务1可通过定时器互锁轮流导通，再其中一个定时器控制输出。
2）任务2可用4个定时器分别设置4道工序的时间，通过程序依次启动之。
3）用比较指令时要注意，TM是减1定时器。
当预定值30s（K300）开始计数，过后，其经过值寄存器EV内的值应变为K245（TMX），所以只有当比较结果EV内容≤K245时方可启动下一道工序。
以此类推，即可实现要求和顺序控制过程。
4）用编程器I/O多点监视功能（OP-7）和字监视功能（OP-2），即可同时观察T1-T4的情况以及EV的变化情况。
部分参考程序
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任务2程序：
PLC图1－3
四、实验步骤
1．完成PLC电路接线。
2．输入参考程序并编译、下载、调试应用程序。
3．输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验二计数指令的应用
一、实验目的1．熟悉计数指令。
2．掌握计数指令的基本应用。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求
1．输入练习程序将表2—1中的程序输入PLC中，观察并记录运行结果。
表2—1梯形图程序及时序图2．计数指令的应用
（一）任务
1）用CT指令代替TM指令实现图1—2所示的加工工序要求。
2）用一个按钮开关（X2）控制三个灯（Y1、Y2、Y3），开关闭合l号灯亮，再闭合三次2
号灯亮，再闭合三次3号灯亮，再闭合一次全灭。
以此反复。
3）用可逆计数指令（F118UDC）实现下述控制过程，其动作时序如图2—2所示：
图2—2时序图
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X2=ON加计数从1号灯→3号灯亮X2=OFF减计数从3号灯→l号灯亮X3=ON 复位 全灭
（二）编程提示
1）CT为减1计数器，应先预置数。
计数脉冲可以是内部继电器提供（如任务1）中用PLC内部标准脉冲继电器），也可以是外部开关提供（如任务2）中用X2开关）。
当复位信号到来时，CT重新装入预置数，CT减到“0”时，该继电器为ON。
2）在任务2）中，为了使各个灯能可靠地维持到按下一组开关动作之后再灭，可引用保持指令（KP）。
3）F118UDC为加／减可逆计数器，其加1或减1的功能转换加/减输人为ON或OFF来决定；当计数到预置值时，该继电器为ON；当复位信号到来时，重新置人预置值。
4）在调试运行上述程序时，均可OP-2用功能监视EV和SV的变化情况。
部分参考程序
任务1
PLC图2－3
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四、实验步骤
1．完成PLC电路接线。
2．输入参考程序并编译、下载、调试应用程序。
3．输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验三传输指令的应用
一、实验目的1．熟悉传输指令。
2．掌握传输指令的基本应用。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求
（一）任务
1）用传输指令实现Xl=ON时，将“1949．10．1”这组数据分别送入DTO～DT2中，Xl=ON
时又可全清且清零优先。
调试运行时，需用寄存器监视功能OP-2监视之。
思考题：
若在上述任务的基础上，增加如下功能：
Xl=ON时，可将DT0～DT2的内容拷贝
到以DT3为首的地址区域内，请问程序将如何修改
2）用传输指令实现输入开关对输出指示灯亮多少的控制。
要求：
（1）开关X0～X6的通、断决定输出指示灯自左向右有多少个亮（或灭）。
（2）开关X7的通、断决定被控灯是亮还是灭。
例：
当X7=OFF，X5=ON时，自左向右有5个灯亮。
此时若将X7=ON，则变为自左向右有
5个灯灭。
（二）提示
1）在编写任务2程序时，为了正确显示结果，应将灯状态对应的二进制数变成十六进制数送人中间寄存器WR0中，送入时应引用“DF”指令，然后再将WR0的内容送人WY0中。
例：
X6闭合时，灯的状态应为Y0～Y5亮，Y6、Y7灭。
此时对应的二进制码为00111111，对应的十六进制数则为3FH。
故应在WR0中送入3FH。
2）当X7=OFF时，WR0直接送WYO。
当X7=ON时，WR0求反后送WY0。
部分参考程序任务1（PLC图3-1）：
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PLC图3－1
四、实验步骤
1．完成PLC电路接线。
2．输入参考程序并编译、下载、调试应用程序。
3．输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验四几种数据移位指令的应用
一、实验目的
1．加深理解数据移位指令的功能。
2．掌握数据移位指令的应用。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求
（一）任务
1）利用移位指令（SR）使输出的16个灯从左至右以秒速度依次亮；当灯全亮后再从左至右依次灭。
如此反复运行。
2）利用左右移位指令（F119LRSR），使一个亮灯以的速度自左向右移动，到达最右侧后，再自右向左返回左侧。
如此反复。
要求：
X2=ON，移位开始；X2=OFF，清零。
3）试用双向及循环移位指令编写出若干种节日彩灯循环显示的程序，并观察其运行结果。
（二）提示
1）在使用SR指令时要注意，该指令只能对内部继电器（WR）的内容进行位移，所必要通过传输指令，把位移结果送给输出继电器（WYO）。
2）在使用循环移位指令时要注意，这些指令只设有一个输人端，当输入条件满足时，每扫描一次该指令，就将移位一次。
因此若要移位速度受输入量控制，则需加微分指令（DF）。
（三）部分参考程序 任务l（PLC图4—1）。
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四、实验步骤
1．完成PLC电路接线。
2．输入参考程序并编译、下载、调试应用程序。
3．输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验五算术运算指令的应用
一、实验目的
1．加深理解算术运算指令的功能。
2．掌握算术运算指令指令的应用。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求任务
用BIN算术运算指令完成下式的计算：
（12344321）12345651234
要求：
1）X1=ON时计算；X0=ON时全清零。
2）各步运算结果存入DT0～DT6中，记录下来。
思考题：
若要将运行结果与正确答案进行比较，当结果等于550且没有余数时，Y0=ON；否则Y1=ON。
这时程序将如何修改？
参考程序
PLC图5－1
四、实验步骤
输入参考程序，进行模拟调试，直至正确为止。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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第三部分综合实验
实验一运料小车控制
一、实验目的
1．熟练使用各基本指令
2．根据控制要求，掌握PLC的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、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．连接导线若干。
三、实验内容及要求1．工作原理
有一运料小车如图1—1所示，单相交流电动机拖动，其主回路与传统继电控制相同，而控制回路可用PLC取代。
如需运料小车前进（对应电机正转），则PLC通过程序接通某输出触点，再通过该点接通正转接触器线圈，使电机正转。
反之，若小车后退，则PLC将通过另一输出触点接通反转接触器线圈，使电机反转。
若要小车停止，则PLC将输出触点均断开。
同理，行车方向指示灯也如此控制。
整个控制系统所需开关，如行程开关、起动、停车开关及电路短路反馈信号等均可用“输入开关板”实现。
图1—1运料小车示意图
2．动作要求
1）起动后，小车自动返回A点，停车6s，等待装料，然后自动向B点运行。
到达B点后，停车6s，等待卸料，然后自动返回A点。
如此往复。
2）小车运行到任意位置，均可用手动开关令其停车。
再次起动后，小车重复要求1）中的内容。
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3）小车前进、后退过程中，分别指示灯指示行进方向。
4）设有模拟电路短路的反馈信号，发生短路立即停车。
5）小车在A、B两点间运行时间不得超过15s，否则认为出故障，故超过15s应立即停车。
6）I／0分配表
输入XO：
起动开关 输出 YO：
反转控制（后退） X1：
A点到位行程开关 Yl：
正转控制（前进） X2：
B点到位行程开关 Y2：
后退指示 X3：
停车开关 Y3：
前进指示注意事项：
程序中必须保证正、反转间实现互锁。
参考程序
PLC图1－2
四、实验步骤
1．完成PLC电路接线。
2．输入参考程序并3．编译、下载、调试应用程序。
五、实验总结
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验四自动送料装车系统
一、实验目的
用PLC构成系统自动送料装车系统。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台。
2．FPⅡ手持编程器。
3．自动送料装车系统实验板4．连接导线若干。
三、实验内容及步骤
1．控制要求：
初始状态：
红灯L1灭，绿灯亮，表示允许汽车开进装料，料斗K2，电动机M1、M2、M3皆为OFF。
当汽车到来时（用S2接通表示），L1亮，L2灭，M3运行，电动机M2在M3通2s后运行，Ml在M2通2s后运行，K2在M1通2s后打开出料。
当料满后（用S2断表示），料斗K2关闭，电动机Ml延时2s后关断，M2在M1停2s后停止，M3在M2停2s后停止，L2亮，L1灭，表示汽车可以开走。
2．I/O分配
输入 输出汽车检测开关S2Xl 料斗开关 K2 Y1 红灯 Ll Y2 绿灯 L2 Y3 电机 M1 Y4 电机 M2 Y5
电机 M3 Y6
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图4－1
3．参考程序如图：
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PLC图4－2
4．调试并运行程序。
四、思考练习
根据下述的两种控制要求分别编制不带车辆计数和带车辆计数的自动送料装车系统的控制程序，并上机调试运行。
1．初始状态与前面实验相同。
当料不满（S1为OFF），灯灭，料斗开关K2关闭（OFF）灯灭，不出料，进料开关K1打开（Kl为ON）进料，否则不进料。
当汽车到来时M3运行，电动机M2在M3运行2s后运行，M1在M2运行2s后运行，K2在M1运行2s后打开出料，当料满后（用S2断表示），电动机M1延时2s后关断，M2在M1停2s后停止，M3在M2停2s后停止。
2．控制要求同1，但增加每日装车数的统计功能。
五、实验报告
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
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实验五自动售货机
一、实验目的
1．用PLC构成一个自动售货机。
2．掌握完整自动售货机系统程序调试的基本方法和控制原理。
二、实验设备
1．SL-310可编程控制器实验台2．FPⅡ手持编程器3．自动售货机实验板4．连接导线若干三、实验内容及要求1．动作要求
1）此自动售货机可投入1元、5元或10元硬币。
2）当投入的硬币总值等于或超过12元时，汽水按钮指示灯亮；当投入的硬币总值超过15元时，汽水、咖啡按钮指示灯都亮。
3）当汽水按钮指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7s后自动停止。
汽水排出时，相应指示灯闪烁。
4）当咖啡按钮指示灯亮时，动作同上。
5）若投入的硬币总值超过所需钱数时，找钱指示灯亮。
2．I/O分配表及程序清单
I/O分配表：
X0：
一元投币口 Y0：
咖啡出口X1：
五元投币口 Y1：
汽水出口X2：
十元投币口 Y2：
咖啡按钮指示灯X3：
咖啡按钮 Y3：
汽水按钮指示灯X4：
汽水按钮 Y7：
找钱指示灯X7：
记数手动复位
说明：
1）该程序中使用了特殊继电器R9013、R9010、和R901C。
特殊继电器是PLC中十分有用的资源，学会使用它们不但可以节省大量外部资源，有时还可以简化程序。
特殊继电器R9013是上电初始“ON”继电器，而且只接通一个扫描周期。
在程序的初始设置中使
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用它不但可以省略DF指令，还可以节省一个开关。
R9010是上电后常“ON”继电器。
R901C是内部定时时钟脉冲，可以产生周期为1s，占空比为1:
1的方波脉冲。
在程序中常用作秒脉冲定时信号。
2）该程序还使用了运算指令，如比较指令和加减运算指令，巧妙地实现了投币币值累加，币值多少的判断及找钱等带有一定智能的控制。
充分体现了PLC的优点，这样的控制用传统继电控制是无法实现的。
四、参考程序
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实验七三相异步电动机Y/Δ换接启动及正反转控制
说明：
在电机进行正反向的转、换接时，有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因使接触器主触头产生较为严重的起弧现象，如果在电弧还未完全熄灭时，反转的接触器就闭合，则会造成电源相间短路。
用PLC来控制电机起停则可避免这一问题。
一、实验目的
1．掌握自锁、互锁、定时等常用电路的编程
2．利用基本顺序指令编写电机正反转和Y/△启动控制程序。
3．学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。
二、实验设备
1）SL-310可编程控制器实验台2）FPⅡ手持编程器3）电机控制模拟实验板4）连接导线若干三、实验原理
要实现三相鼠笼型异步电动机的正反转控制，只要把三相线当中的任意两相调换一下位置就可以了。
如图2所示：
假如接触器KM1闭合时电动机正转，则当接触器KM1断开，接触器KM2闭合时，电动机就会反转。
对于正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼型异步电动机，在启动时，为了保护电动机，一般采用Y/△降压启动方法来达到限制启动电流的目的。
Y/△降压启动的原理如图1所示：
在启动过程中将电动机定子绕组接成星形，即接触器KMY闭合。
此时电动机每相绕组承受的电压为额定电压的1/3，启动电流为三角形接法时启动电流的1/3。
接触器
KMY闭合的同时定时器开始定时，定时时间到，接触器KMY断开，接触器KM△闭合。
电动机绕组为三角形接法，进入正常运行阶段。
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图7—1电动机Y/△接线图
图
UVWUVWKM△U’V’W’M3～KM1KM2KMY7—2电动机正反转接线图
四、实验要求
合上启动按钮后，电机先作星型连接启动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。
按下停止，电机停转。
按下反转按钮后，进行反转的Y/△启动。
要求正反转互锁、Y/△互锁。
五、实验内容与步骤
三相异步电动机正、反转控制
1）设计三相异步电动机正、反转控制程序，并将程序写入PLC；2）进行程序调试，使结果符合控制要求。
三相异步电动机Y-Δ降压起动控制
1）设计三相异步电动机Y-Δ降压起动控制程序，并将程序写入PLC；2）进行程序调试，使结果符合控制要求。
六、三相异步电机星/三角换接启动控制的接线要求
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FUUVWKM1KM2 123MKM△3～456KMY
七、实验步骤
图7—3电机控制
1．完成PLC电路接线。
2．输入自编程序，进行模拟调试，直至正确为止。
八、实验报告
1．写出各实验的实验报告单。
2．描述运行结果，必要时配合时序图加以说明。
参考程序：
PLC图7－4
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实
升级会员 