可编程控制器实验.docx

1、可编程控制器实验一、 可编程控制器概况可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTR。简称RP。与个人计算机的 PC相区别，用PLC表示。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、 计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置， 目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工 委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电 子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其 内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并 通过数字的、模拟的输入和输出，控制各

2、种类型的机械或生产过程。可编程序 控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编 程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中， PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统 程序提供运行平台，同时，还为 PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要 的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。二、 实验要求、教学方式与考核方式1、 学生根据实验讲义和实验要求，进行预习，编写预习报告和上机程序。2、 实验由学生独立操作，调试实验程序，连接控

3、制电路，并在规定时间内 完成实验内容。3、 实验由教师现场指导、考核，考核成绩根据预习、实验技能、实验报告按2： 5： 3比例评分。实验一 基本操作练习、实验目的1.通过实验，了解上位机与 PLC之间是通过RS-232口相联的，它们之间 的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。2 .进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。3熟练应用GPP软件。二、 预习要求(1)阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。(2)阅读实验指导书，预先设计线路和梯形图。(3)熟悉附录中GPP软件及其应用。三、 实验器件：1.个人电脑PC2.PLC程控器实验装置。3.导线若干。四

4、、实验内容与步骤(一)根据以下梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由 GPP软件传输到PLC中，实时运行。图1-1 可编程控制器外接线示意图1)X000 X001 X002 X003 Y000IHX004X005END2)X000 X001 X004 X005Y0003)-HHHIX002 X003 X006 X007END（二）根据时序图在 GPF下编写相应的梯形图，并由 GPP软件传输到PLC 中，实时运行并实施监控程序。1、定时断X000Y0004 5sf 5s+图1-3 定时断时序图2、Y000闪亮三次后Y001亮，Y000闪亮四次后Y001灭。如此循环图1-4 振荡与计数时序图3

5、、四节传送带的启动/停止控制SB1SB2M11s 1sM21s1sM3 1、M4图1-5 四节传送带的启动/停止控制五、实验报告1、 程序清单与说明2、 实验结果。3、 心得体会。实验二 邮件分拣的模拟控制、实验目的2.通过实验，了解上位机与 PLC之间是通过RS-232口相联的，它们之间 的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。2 .进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。3熟练应用GPP软件。二、 预习要求(4)阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。(5)阅读实验指导书，预先设计线路和梯形图。(6)熟悉附录中GPP软件及其应用。三、 实验器件：4.

6、个人电脑PC5.PLC程控器实验装置6.导线若干。四、实验内容与步骤L1 L2S2 M1 M2 M3 M4V 廿护山：占1、梯形图xoooMOX001M30HHX006 X003 X004 X005II H JHX005 X003 X004 X006X005 X006 X003 X004TII M HX004 X003 X005 X006十th片X004 X006 X003 X005Til *1 科M1 YOO1 MO M30 M6j + -HM2 Y002M3 Y003M4 Y004M5 C5X007 M1hinM7X007 M2-II卜M8X007 M3TIPM9X007 M411-M10

7、X007 M5-II*M5MOM30M1M2M3M4M5Y007Y005M7M9M10J M11M8X003 X004 X005 X006 T11X003X003 X004 X005M8 M1M9HbM1O-II-M11-IHM7 M2M9TAM10T HM11M7卄M8M10T bM11TM7M8-lhM9HFM11-IHM3M4uM7 M5TLM8Tl-M9Tt-M10T12Y6 (Y006 A SET M6 JM7 X010 X006 X003 X004 X005C7 K2C7PLS M仃M17itC1 K5C1T1 K20T1Y001M8 X010 X005 X003 X004 X00

8、6II_IIII H M JM-C8 K2M18C2T2HM9 XO1O X005 X006 X003 X004峠 IIIIII M HM19C3T3M1O XO1O X004 X003 X005 X006HI_IFHI H M HM20T卜C4M11 XO1O X004 X003 X005 X006HIIIII H HM21C5C8C9T卜C1OC11PLS M18C2 K10T2 K20C9 K2C3 K15T3 K20CIO K2F C4 K20T4 K20.Y004r C11 K2-T5 K203-Y002PLS M19-Y003PLS M20 PLS M21r C5 K25图2-2E

9、NDJ-该梯形图可完成如下控制功能：SA1SA2SA3SA4用PLC-21的常开开关表示，当SA1SA2SA3SA4取值不 是（0001，0010, 0011, 0100，0101）时，L1闪亮表示出错，按启动按扭 无效。必须取 SA1SA2SA3SA4为（0001，0010, 0011，0100, 0101）后, 按停止按扭，复位一下，再按起动按钮，则 L2亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。在这基础上当 SA1SA2SA3SA4取值0001 时，表示邮编第一个数字为1,当按下S2表示检测到了邮件，脉冲开始计 数，经五个脉冲后 M1亮2s,表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同

10、时 M5、L2、S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4取值0010时，表示邮编第一个数字 为2,当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后 M2亮2s,表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4 取值0011时，表示邮编第一个数字为3,当按下S2表示检测到了，脉冲 开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s,表示开头为3的邮编进天津的邮箱， 同时M5、L2、S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4取值0100时，表示邮编第一 个数字为4,当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后 M4亮2s,表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时 M5、L2、

11、S1灭2s。 当SA1SA2SA3SAF取值0101时，表示邮编第一个数字为 5,当按下S2表 示检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后， M5、L2、S1灭2s,表示开头为5的邮编进广州的邮箱。当开头为1的邮编检测到了，但M1还 没亮时，转变SA1SA2SA3SA4的值，发生错误L1闪亮，情况就跟开头说 的一样了，以此类推当其他号码检测到了，但还没投进箱子时，转变号码 就发生错误。当邮编投进邮箱后再按 S2表示检测到邮件工作。2、实验要求与步骤（1） 在GPPT输入梯形图。（2） 按如下连接硬件线路。输入输出起动按钮：X0M1 : Y1L1 : Y6停止按钮：X1M2 : Y2L2: Y7

12、S1按钮：X10M3 : Y3S2按钮：X7M4 : Y4SA1按钮：X3M5 : Y5SA2按钮：X4SA3按钮：X5SA4按钮：X6(3)调试并实时运行程序。要求实时监控运行的程序，观察其运行 结果，并与控制功能比较。(4)分析该梯形图，根据控制功能给程序块注释。五、实验报告1、 程序清单与说明。2、 硬件接线图3、 实验结果。4、 心得体会。实验三舞台灯光的PLC控制一、 实验目的：1:掌握PLC与上位机的接线。2:进一步熟悉PLC的一些指令，如移位寄存器指令。3:熟练应用GPP软件。二、 实验器件：1:个人电脑PC2: PLC程控器实验装置，型号FX2N。3: RS-232数据通讯线。

13、4:舞台灯光控制板。6 :导线若干。三、 实验内容：我们平时看到五光十色的舞台灯光，可以用PLC来控制，如下图2所示的舞台灯饰，共有9盏灯，如图排列：L9L8图3-1舞台灯光面板示意图L6控制要求将9盏灯分组如下：(A) L2、L9 ( B) L5、L8 (C) L4、L7 (D) L3、L6(E) L2、L3、L4、L5 (F) L6、L7、L8、L9 (G) L2、L6(H L3、L7 (I ) L4、L8 (J) L5、L9按启动后，L1灯一亮一灭交替进行，其他按(A)、(B)、( C)、(D)、(E)(F)、(G、(H)、(I )、(J)、(E)、(F)的顺序闪亮，后一组灯闪亮后前一组

14、灯熄灭，整个过程需要12秒，循环往复。按停止后熄灭。四、实验步骤1、 根据要求，在计算机上编制梯形图。(也可自己设计灯光闪烁时序)。2、 依面板图正确接线。3、运行自己编制的梯形图，观察灯光闪烁的情况，检验它是否与控制要求相吻合。五、实验报告1、 程序清单与说明。2、 硬件接线图3、 实验结果。4、 心得体会。实验四 小车运动系统的自动控制一、 实验目的1、 学习自己设计梯形图。2、 熟练应用GPP软件进行编程，并在 ON LINE状态下运行负载。3、学习用可编程控制器控制电动机正反转，并对电动机正反转进行接线。二、 实验器材：1 个人电脑PC2.PLC程控器实验装置。三、 控制要求1、 按起

15、动后，小车自动返回 A点，停车30秒钟，等待装料，然后自动向 B点运 行，到达B点停车20秒后再自动返回 A点。如此往复。2、 小车运行到任意位置，手动停止优先，再次起动重复第 1点内容。3、 A、B两点间小车运行时间不得超出 10秒，否则认为故障，应立即停车。4、 小车向A点、向B点运行或停止或故障，均设有指示灯指示。故障时指示灯为闪亮。A图4-1小车运动示意图四、实验步骤1、根据要求，在计算机上编制梯形图2、根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。3、运行自己编制的梯形图，观察小车运行的情况，检验它是否与控 制要求相吻合。五、实验报告1、 程序清单与说明。2、 硬件接线图3、 实验结果。

16、4、 心得体会。实验五 两种液体的混合装置模拟控制、实验目的1、 学习自己设计梯形图。2、 熟练应用GPP软件进行编程，并在 ON LINE状态下运行负载3、熟悉PLC在过程控制中的应用。二、实验器材：1、 个人电脑PC2、 PLC程控器实验装置。二、控制要求 AY2L1L2L3图5-1 两种液体的混合装置示意图两种液体的混合装置如图所示，L1、L2、L3为液面传感器，液面淹没该点时为ON Y1、Y2、Y3为电磁阀，M为搅拌电动机，它们通电时为 ON装置初始时，容器是空的，L1、L2、L3、Y1、Y2、Y3 M都为OFF动作要求如下：按下起动按钮，装置开始按下列规律操作：1、 丫仁ON液体A流

17、入容器。当液面升到L2时，L2=ON使丫仁OFF同时 使丫2=ON即关闭液体A阀门，打开液体B阀门。2、 当液面升到L1时，使丫2=OFF同时使M=ON即关闭液体B阀门，开始 搅拌。3、 搅拌6S后，停止搅拌（M=OFF，开始放出混合液体（丫3=O）4、 当液面降到L3时，L3由ON变为OFF再过2S后，容器液体全部放空， 使丫3=OFF到此为止完成一个混合搅拌周期。随后液体 A注入，开始 新的循环周期。5、 按下停止按钮，只有在当前的混合搅拌周期结束后， 控制系统才可停止 运行。四、 实验步骤1、 根据要求，在计算机上编制梯形图。2、 根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。3、运行自己编

18、制的梯形图，观察控制系统运行的情况，检验它是否 与控制要求相吻合。五、 实验报告1、 程序清单与说明。2、 硬件接线图3、 实验结果。4、 心得体会。附录GPP软件简介一、基本概况SW7D5C-GPP是三菱电气公司开发的用于可编程控制器的编程软件 ,可在 Windows下运行，适用于IBM PC/AT （兼容）其CPU为i486SX或更高， 内存需8兆或更高（推荐16兆以上）。该程序可在串行系统中可与可编程 控制器进行通讯，文件传送,操作监控以及各种测试功能。在GPP软件中，你可通过线路符号，助记符来创建顺控指令程序，建立 注释数据及设置寄存器数据，并可将其存储为文件 ，用打印机打印。在PLC

19、与 PC之间必须有接口单元及缆线。接口单元：FX-232AWC型 RS-232C/RS-422转换器（便携式）.FX-232AW型 RS-232C/RS-422转换器（内置式）缆线：FX-422CAB型RS-422缆线用于FX1, FX2, FX2C型可编程 控制器,0.3 米；FX-422CAB-150 型 RS-422 缆线用于 FX1, FX2, FX2C 型可编程控制器,1.5米。一、用GPRS写梯形图GPP软件使用起来灵活、简单、方便，我们把它安装在程序中，使用时只要进入程序，选中 MELSOF应用程序中的 GX Developer 在 WINDOWS 下运行的GPP，点击新建，出现

20、如下图6-1画面，先在PLC系列中选出你 所使用的程控器的CPU系列，如在我们的实验中，选用的是 FX系列，所 以选FXCPU PLC类型是指选机器的型号，我们实验用 FX2N系列，所以选 中FX2N（C），确定后出现如图6-2画面，在画面上我们清楚地看到，最左 边是根母线，兰色框表示现在可写入区域，上方有菜单，你只要任意点击 其中的元件，就可得到你所要的线圈、触点等。瞬应 色代/甘也. 炖出 三燐如 锻出叫IfttJ苕口屮 WftlhJI胡口 sj iiii filial 业盘削 sa3 T 聊 _J I4世世腎1切曾刚勺剖二就恍関 丨I盘鬲驀 團刮苹豳_|劃囲虑|脚囲_卿g 丨一一 _丨I

21、丨I丨丨丨I I丨丨|_丨I丨I丨丨丨I I I I -鸯趣世谨-绘程竽VDT+工毛超僅释凹却！艮设启内存1ES图6-2如你要在某处输入X000,只要把兰色光标移动到你所需要写的地方, 然后在菜单上选中T卜触点，出现如下图6-3画面：输入馳E3宣|-1 1-勺丽|确定退出|图6-3再输入X000,即可完成写入X000。如要输入一个定时器，先选中线圈，再输入一些数据，数据的输入标准对于计数器，因为它有时要用到两个输入端，所以在操作上既要输入 线圈部分，又要输入复位部分，其操作过程如图 6-5、6-6所示。|输入标iS直|-卜三网T COl确定退出图6-6计数器的使用方法及计数范围在第三章中已讲过

22、， 同学们可自己查阅图6-7是一个简单的计数器显示形式。l：LS3C?ll.TP 昧边否匿工绘1 LUiOSSSl艮& HAIJ 1 也二工S(L 海弄(P l) SO 妥若朝 在诳暫 铮閒即 XE.(D 宙匚即 卒上也C|G | _ |血曲|银曲J甦画凰刨 臣 I 1亘西丄_14 l-l-H-14 PlTPl I I I。|开|兀 I 业|叫豎|职| I ”|匸|佐| I I 2 I H I I G I 6 I T I ETd d I J7 -F31 7 ,aFfl I I ceHj|piO|j|制 峙乓dr I I 遢I泸Ml MSI 112J LJ J |-U_L I I I . I .

23、 I I . I . I . I I I II . I IXK0D/T II 1 I 社MHQ3I I Q = 口抽 F echH) 豈 ii ftA (图6-7通过上面的举例，同学们就明白了，如果你需要画梯形图中的其他一 些线、输出触点、定时器、计时器、辅助继电器等，在菜单上都能方便地 找到，再输入元件编号即可。在图 6-6的上方还有其它的一些功能菜单，如果你把光标指向菜单上的某处，在屏幕的左下角就会显示其功能，或者 打开菜单上的“帮助”，你可找到一些快捷键列表、特殊继电器/寄存器等 信息，同学们可自己边学习边练习。三、传输、调试当你写完梯形图，最后写上 END语句后，必须进行程序转换，转换

24、功 能键有两种，在下图6-8的箭头所示位置。祝U4T .杞沾的i工思， gmWiH曲 m Xtea)紀枪野 皿*整 Q t*iy AC il&J lJ IAHJ toJQU 1B - t9 M冏翔 II |丨載甲剧咨剖创直闻圖 J丽 Z I 二 N 丄I J卜|*|*|4(41门 II Q|J-|*I * I H|MiH|MJP| I | |民 1*1I I E I 3 q I 5 | / | 7 | W Q | Q | 尹H员I孑7|容日| | 曲附|FID|MS11bi普匾剧團T i觴懈隔isfli戲割自劉俺i i丨丨丨图6-8在程序的转换过程中，如果程序有错，它会显示，也可通过菜单“工

25、具”，查询程序的正确性。只有当梯形图转换完毕后，才能进行程序的传送 ，传送前，必须将 FX2N面板上的开关拨向STOP犬态，再打开“在线”菜单，进行传送设置， 如下图6-9所示：图6-9根据图示，你必须确定你的 PLC与计算机的连接是通过 C0M1 口还 是COM2口连接，在实验中我们已统一将 RS-232线连在了计算机的COM1 口，你在操作上只要进行设置选择。写完梯形图后，在菜单上还是选择“在线”，选中“写入PLC( W”， 就出现如图6-9-JEJ设备拄譯 ODMHEHT-琴数图6-9从图上可看出，在执行读取及写入前必须先选中 MAIN PLC参数，否则，不能执行对程序的读取、写入，然后点击“开始执行”即可。