PLC原理及应用实验指导书.docx
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PLC原理及应用实验指导书
学校代码：
10128
学号：
PLC原理及应用实验指导书
学生姓名：
学院：
班级：
成绩：
内蒙古工业大学机械学院
机械设计制造及自动化系
2009-2
说明
一本实验指导书是在“PLC原理及应用”这门课专业课的基础上编写和整理的，共三个实验。
在使用中若发现问题敬请任课教师、指导教师及同学提出，以便进一步完善。
二各实验的选择及顺序，以及实验报告的要求，以任课教师和实验教师的要求为准。
三在实验前按任课教师的要求认真预习，实验时必须持有本实验指导书。
四严格遵守实验室的规章制度，爱护实验室的设备。
编者
2009-2-18
目录
实验一步进电机的PLC实验4
实验二交通信号灯PLC自动控制9
实验三四层电梯的PLC自动控制15
实验一步进电机的PLC实验
一、实验目的
1.掌握PLC控制的基本原理，掌握移位寄存器的使用方法。
2.掌握步进电机的工作原理，掌握环形分配器的使用方法。
3.掌握用运PLC驱动步进电机的方法。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台
2.PLC-DEMO008步进电机PLC控制演示板1块
3.PC机或FX-20P-E编程器1台
4.编程电缆1根
5.自锁式连接导线若干
三、实验原理及实验步骤
1.PLC-DEMO008步进电机PLC控制演示板如图所示。
2.实验原理
本演示装置采用的四相步进电机，运用PLC设计一个步进电机的环形分配器的软件程序。
以此来实现步进电机的单部，连续运转。
四相步进电机结构如下图所示。
演示版上四个LED分别代表步进电机的四个相位。
3.设计要求：
按照步进电机的工作方式，设四相线圈分别为A、B、C、D，公共端为E、F。
当电机正向转动时其工作时序为：
A->AB->B->BC->C->CD->D->DA
当电机反向转动时其工作时序为：
A<-AB<-B<-BC<-C<-CD<-D<-DA
4.实验步骤：
（1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。
（2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。
（3）按接线图连线，实验台与PLC-DOME008连接，检查连线是否正确。
（4）按下启动按钮，观察运行结果。
四、程序设计清单
1.I/O地址分配清单：
输入地址：
正向启动
X0
反向启动
X1
停止
X2
速度控制
X3
输出地址：
A
Y0
B
Y1
C
Y2
D
Y3
E、F
COM
2．程序
五、实验报告内容
1．如何在程序中调整电机运转速度？
实验
一实验报告年月日
实验二交通信号灯PLC自动控制
一、实验目的
1.掌握十字路口交通灯的控制原理。
2.掌握PLC定时器、计数器的使用方法。
二、实验器材
1.PLC-2型可编程控制器实验台1台
2.PLC-DEMO001交通信号灯PLC自动控制演示板1块
3.PC机或FX-20P-E编程器1台
4.编程电缆1根
5.自锁式连接导线若干
三、实验原理及实验步骤
1.交通信号灯PLC自动控制演示板结构如图1
图1
2.本装置与交通信号灯实际控制一致，采用LED模拟信号灯，信号灯分东西、南北两组，分别有“红”“黄”“绿”三种颜色。
其工作状态由PLC程序控制，“启动”、“停止”按钮分别控制信号灯的启动和停止。
“白天/黑夜”开关控制信号灯白天/黑夜转换。
3.对“红”“黄”“绿”灯控制要求如下：
（1）假设东西方向交通比南北方向繁忙一倍，因此东西方向的绿灯通行时间多一倍。
（2）控制时序如图2所示。
（3）按“启动”按钮开始工作，按下“停止”按钮停止工作，“白天/黑夜”开关按下闭合时为黑夜工作状态，这时只有黄灯闪烁，断开时按时序控制图工作。
4.根据具体情况还可增加控制要求，如紧急控制，某一方向绿灯常亮。
5.实验步骤：
（1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。
（2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。
（3）按图9.3连线，实验台与PLC-DOME001连接，检查连线是否正确。
（４）按下启动按钮，观察运行结果。
图9.3
四、推荐设计程序清单
1. Ｉ／Ｏ地址分配清单：
输入地址：
启动按钮X0 停止按钮X1
晚上开关X2
输出地址：
红１ Y0 黄1Y1绿1Y2
红2 Y3 黄2Y4绿2Y5
2.程序
（1）梯形图
（2）指令表
0LDX055SETS395OUTY005
1RSTS057LDS396LDS0
3RSTS158OUTT297LDS4
5RSTS2K40098ORM500
7RSTS361LDT299ANB
9RSTS462RSTS3100ANIC16
11LDX00064SETS4101OUTY004
12SETS066LDS4102END
14LDX00167OUTT3K50
15RSTS070LDS0
17LDX00271ANDS1
18OUTM50072ANIM500
19LDT473OUTY002
20ORX00174LDS0
21RSTC1675LDS2
23LDM801276ORM500
24ANDS077ANB
25OUTC1678ANIC16
K10
28LDC1679OUTY001
29ANDS080LDS0
30OUTT481LDS3
K10
33LDT382LDORS4
34ORX00083ANB
35RSTS484ANIM500
37SETS185OUTY000
39LDS186LDS0
40OUTT087LDS1
K200
43LDTO88ORS2
44RSTS189ANB
46SETS290ANIM500
48LDS291OUTY003
49OUTT192LDS0
K50
52LDT193ANDS3
53RSTS294ANIM500
五、实验报告内容
1．画出本实验PLC控制交通信号灯的SFC图
实验
二实验报告年月日
实验三四层电梯的PLC自动控制
一、实验目的
1、掌握PLC的控制的基本原理，各种指令的综合应用。
2、掌握置位、复位、步进指令的使用。
3、了解并掌握PLC电梯控制原理。
二、实验器材
1、PLC-2型可编程控制器实验台1台
2、PLC-DEMO004四层电梯的PLC自动控制1块
3、PC机或FX-20P-E编程器1台
4、编程电缆1根
5、自锁式连接导线若干
图12.1
三、实验原理与实验步骤
1、四层电梯PLC自动控制演示板结构如图12.1所示。
2、图中SIN1~SIN4为四个霍尔开关，分别接到PLC的四个输入点，作为控制电梯的各程开关，当电梯经过霍尔开时，开关输出0信号。
PO1~PO6是六个呼叫按钮，用来表示一到四层的呼叫信号，L1~L6是并肩作战LED发光管，用来指示呼叫情况（PLC输出点不够时，可以省略），顶端的一个LED数码管用来显示电梯的所在位置。
“启动”“顺/逆”是步进电机的两个控制升降依靠PLC控制步进电机带动皮带轮转动来实现，步进电机的驱动由淙板内部的一个单片机来控制。
3、控制要求：
（1）电梯上升
①电梯停于某层，当有高层某一信号呼叫旧地，电梯上升到呼叫层停止。
例电梯在1楼、4楼呼叫，则电梯上升到4楼停止。
②电梯停于某层，当有高层多个信号同时呼叫时，电梯先上升到低的呼叫层，停5S后继续上升到高的呼叫层，例电梯在1楼，2、3、4层同时呼叫，则电梯先上升到2楼，停3S后继续上升到3楼，再停3S后继续上升到4楼停止。
（2）电梯下降
①电梯停于某层，当有低层某一信号呼叫时，电梯下降到呼叫层停止，例电梯在4楼，1楼呼叫，则电梯下降到1楼停止。
②电梯停于某层，当有低层多个信号同时呼叫时，电梯先下降到高的呼叫层，停5S后继续下降到低的呼叫层。
例电梯在4楼，3、2、1层同时呼叫，则电梯先下降到3楼，停3S后继续下降到2楼，再停3S后继续下降到1楼停止。
（3）电梯在上升过程中，任何反向的呼叫按钮均无效。
（4）电梯在下降过程中，任何反向的呼叫按钮均无效。
（5）数码管应该显示电梯的即时楼层位置。
（6）I/O端口足够时，可以接入呼叫指示。
4、实验步骤：
（1）打开PLC-2型实验台电源，编程器与PLC连接。
（2）根据具体情况编制输入程序，并检查是否正确。
（3）按图12.2接线，实验台与PLC-DOME004连接，检查连线是否正确。
（4）按下启动按钮，观察运行结果。
四、程序清单
1、I/O地址分配清单：
输入地址SIN1X0SIN2X1
SIN3X2SIN4X3
PO1X4PO2X5
PO3X6PO4X7
PO5X10PO6X11
输出地址：
AY0BY1
CY2DY3
EY4FY5
GY6L1Y12
L2Y13L3Y14
L6Y17
启动Y10升降Y11
2、程序
（1）指令表
0
LD
X004
40
AND
M1
75
AND
M1
1
ANI
X000
41
ANI
X001
76
ANI
X002
2
ANI
M0
42
ORB
77
ORB
3
SET
S1
43
LD
S12
78
RST
S3
5
LD
X000
44
OR
S13
80
LD
X007
6
SET
S11
45
OR
S14
81
ANI
X003
8
RST
S12
46
AND
M0
82
ANI
M1
10
RST
S13
47
ANI
X001
83
SET
S4
12
RST
S14
48
ORB
85
LD
X003
14
LD
S11
49
RST
S2
86
SET
S14
15
LD
T1
51
LD
X006
88
RST
S11
16
LD
S11
52
OR
X010
90
RST
S12
17
ANI
X000
53
ANI
X002
92
RST
S13
18
ORB
54
SET
S3
94
LD
S14
18
ANB
56
LD
X002
95
LD
T1
20
RST
S1
57
SET
S13
96
LD
M1
22
LD
X005
59
RST
S11
97
ANI
X003
23
OR
X011
61
RST
S12
98
ORB
24
ANI
X001
63
RST
S14
99
ANB
25
SET
S2
65
LD
S13
100
RST
S4
27
LD
X001
66
AND
T1
102
LD
X000
28
SET
S12
67
LD
S13
103
OR
M0
30
RST
S11
68
OR
S14
104
LD
S2
32
RST
S13
69
AND
M0
105
OR
S3
34
RST
S14
70
ANI
X002
106
OR
S4
36
LD
S12
71
ORB
107
ANB
37
AND
T1
72
LD
S13
108
LD
X001
38
LD
S12
73
OR
S12
109
OR
M0
39
OR
S11
74
OR
S11
110
LD
S3
111
OR
S4
K30
190
OR
Y017
112
ANB
152
LD
T1
191
AND
S2
113
ORB
153
RST
M2
192
OUT
Y017
114
LD
X002
154
LD
M0
193
LD
X006
115
OR
M0
155
OR
M1
194
OR
Y014
116
AND
S4
156
ANI
M2
195
AND
S3
117
ORB
157
OUT
Y010
196
OUT
Y014
118
OUT
M0
158
LD
M0
197
AND
X010
119
LD
X003
159
OUT
Y011
198
OR
Y016
120
OR
M1
160
LD
S12
199
AND
S3
121
LD
S1
161
OR
S13
200
OUT
Y016
122
OR
S2
162
OUT
Y000
201
LD
S4
123
OR
S3
163
LD
S11
202
OUT
Y015
124
ANB
164
OR
S12
203
END
125
LD
X002
165
OR
S13
126
OR
M1
166
OR
S14
127
LD
S1
167
OUT
Y001
128
OR
S2
168
LD
S11
129
ANB
169
OR
S13
130
ORB
170
OR
S14
131
LD
X001
171
OUT
Y002
132
OR
M1
172
LD
S12
133
AND
S1
173
OR
S13
134
ORB
174
OUT
Y003
135
OUT
M1
175
LD
S12
136
LD
S11
176
OUT
Y004
137
AND
S1
177
LD
S14
138
LD
S12
178
OUT
Y005
139
AND
S12
179
LD
S12
140
ORB
180
OR
S13
141
LD
S13
181
OR
S14
142
AND
S3
182
OUT
Y006
143
ORB
183
LD
S1
144
LD
S14
184
OUT
Y012
145
AND
S4
185
LD
X005
146
ORB
186
OR
Y013
147
SET
M2
187
AND
S2
148
LD
M2
188
OUT
Y013
149
OUT
T1
189
LD
X011
五、FXIS-30MR（30点）主机的设计程序清单：
1、I/O地址分配清单：
输入地址：
SIN1X0SIN2X1
SIN3X2SIN4X3
PO1X4PO2X5
PO3X6PO4X7
PO5X10PO6X11
输出地址：
AY0BY1
CY2DY3
EY4FY5
GY6L1Y12
L2Y13L3Y14
L4Y15
启动Y10升/降Y11
2、程序
（1）指令表
0
LD
X004
28
SET
S12
54
SET
S3
1
ANI
X000
30
RST
S11
56
LD
X002
2
ANI
M0
32
RST
S13
57
SET
S13
3
SET
S1
34
RST
S14
59
RST
S12
5
LD
X000
36
LD
S12
61
RST
S12
6
RST
S11
37
AND
T1
63
RST
S14
8
RST
S12
38
LD
S12
65
LD
S13
10
RST
S13
39
OR
S11
66
AND
T1
12
RST
S14
40
AND
M1
67
LD
S13
14
LD
S11
41
ANI
X001
68
OR
S14
15
LD
T1
42
ORB
69
AND
M0
16
LD
M0
43
LD
S12
70
ANI
X002
17
ANI
X000
44
OR
S13
71
ORB
18
ORB
45OR
45
OR
S14
72
LD
S13
19
ANB
46
AND
M0
73
OR
S12
20
RST
S1
47
ANI
X001
74
OR
S11
22
LD
X005
48
ORB
75
AND
M1
23
OR
X011
49
RST
S2
76
ANI
X002
24
ANI
X001
51
LDs
X006
77
ORB
25
SET
S2
52
OR
X010
78
RST
S3
27
LD
X001
53
ANI
X002
80
LD
X007
81
ANI
X003
126
OR
M1
167
OUT
Y001
82
ANI
M1
127
LD
S1
168
LD
S11
83
SET
S4
128
OR
S2
169
OR
S13
85
LD
X003
129
ANB
170
OR
S14
86
SET
S14
130
ORB
171
OUT
Y002
88
RST
S11
131
LD
X001
172
LD
S12
90
RST
S12
132
OR
M1
173
OR
S13
92
RST
S13
133
AND
S1
174
OUT
Y003
94
LD
S14
134
ORB
175
LD
S12
95
LD
T1
135
OUT
M1
176
OUT
Y004
97
ANI
X003
137
AND
S1
178
OUT
Y005
98
ORB
138
LD
S12
179
LD
S12
99
ANB
139
AND
S2
180
OR
S13
100
RST
S4
140
ORB
181
OR
S14
102
LD
X000
141
LD
S13
182
OUT
Y006
104
LD
S2
143
ORB
184
OUT
Y012
105
OR
S3
144
LD
S14
185
LD
X005
106
OR
S4
145
AND
S4
186
OR
X011
107
ANB
146
ORB
187
OR
Y013
108
LD
X001
147
SET
M2
188
AND
S2
109
OR
M0
148
LD
M2
189
OUT
Y013
110
LD
S3
149
OUT
T1
K30
190
LD
X006
111
OR
S4
152
LD
T1
191
OR
X010
112
ANB
153
RST
M2
192
OR
Y014
113
ORB
154
LD
M0
193
AND
S3
114
LD
X002
155
OR
M1
194
OUT
Y014
115
OR
M0
156
ANI
M2
195
LD
S4
116
AND
S4
157
OUT
Y010
196
OUT
Y015
117
ORB
158
LD
M0
197
END
118
OUT
M0
159
OUT
Y011
119
LD
X003
160
LD
S12
120
OR
M1
161
OR
S13
121
LD
S1
162
OUT
Y000
122
OR
S2
163
LD
S11
123
OR
S3
164
OR
S12
124
ANB
165
OR
S13
125
LD
X002
166
OR
S14
3、接线图12.2A
*FX系列的输出继电器的公共端：
FX2N-32MR为COM1~COM4；FX2N-48MR为COM1~COM5；FX1N-60MR为COM1~COM7。
电机控制：
Y10（启动）
Y11（升/降）
电梯状态
1
1
升
1
0
降
0
0
停止
0
1
停止
六、实验报告内容
1、查阅资料，谈谈实际生活中电梯PLC控制要求和控制方法？
实验
三实验报告年月日
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