S7200试验指导书.docx

1、S7200试验指导书可编程控制器(P L C)实验任务书输变电1505/06班指导老师：梁峰安徽水电学院PLC实验室2017. 04实验一基本逻辑指令编程实验一、 实验目的：1.熟悉S7-200 PLC的组成，电路接线和开机步骤。2.熟悉西门子STEP7 MicroWIN32编程软件的使用方法。3.掌握基本逻辑指令LD、LDI、AND、ANI、OR、0RI的使用方法。4.掌握定时器、计数器指令的使用方法及定时器、计数器波形的画法和含义。5.掌握置位、复位及脉冲指令的使用方法。6.学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程。7.学会PLC程序调试的基本步骤及方法。二、 实验设备：TKPLC-2实验台：

2、主机挂件（西门子S7-200 PLC）、基本逻辑指令实验挂件、继电器实验挂件、电动机、 PC机、连接导线三、 预习内容：1.熟悉西门子STEP7 MicroWIN32编程软件的使用方法，请自学教材第2章的全部内容。2.熟悉西门子S7 200 PLC的基本位设备：I、Q、M、T、C的编址。3.熟悉西门子基本逻辑指令与、或、输出、定时器、计数器、置位、复位及脉冲指令的基本格式及使用方 法。4.预习本次实验内容，在理论上分析运行结果，预先写出程序的调试步骤。四、 实验步骤：1.了解S7-200 PLC的组成，熟悉PLC的电源，输入信号端I和公共端1M4M,输出信号端Q和公共端1L 5L； PLC及P

3、C机的串行通讯口、编程电缆的连接；PLC上扩展单元插口的连接方法；RUN/STOP开关及各类指示 灯的作用等。2.电源电路连接好后经指导教师检査无误，并将RUN/STOP开关置于STOP后，方可接入220V交流电源。3.在PC机启动西门子STEP7 MicroWIN32编程软件，新建工程，进入编程环境。4.根据实验内容，在STEP7 MicroWIN32编程环境下输入梯形图程序，编译后，下载到PLC中。5.程序运行调试并修改。五、 实验内容：（一）必做实验1.走廊灯两地控制程序（1） 控制要求：走廊灯两地控制：楼上开关、楼下开关均能控制走廊灯的亮灭。（2） 输入/输出信号定义：输入：一楼上开关

4、（非自复式开关） 输出：一走廊灯一楼下开关（非自复式开关）（3）参考程序（梯形图），如图:10 Q0.0I / I )10图两地控制PLC程序（4）程序分析:由于（2O.O = （/O.Oe/O.l） + （/O.Oe/O.l）,故当和中任和中任一输入点状态变化时，均能影响到输出0 0 0 11 01 1运行结果点的状态。（5）思考：1上机运行以上程序，写出运行结果.2编程实现走廊灯三地控制：走廊东侧开关、走廊中间开关 走廊西侧开关均能控制走廊灯的亮灭。2.汽车转弯灯控制程序（较难题）（1）控制要求：汽车驾驶台上有一个转换开关。当开关扳向左边时，左灯闪亮（亮灭各一秒）；当开关扳向右边时，右 灯

5、闪亮（亮灭各一秒）；当开关扳向中间时，关左、右灯。若司机忘了关灯，则过10秒钟自动停止闪亮。（2）输入/输出信号定义：蒯八： ZTKJJ仁口口J开关打在左边 一开关打在右边（3）参考程序彌 3 ZTAJ一右灯图转弯灯控制程序Network 1T37T38INTON+104PTT37COQO.OT37Network 5Network 310.1Network 4I0.2（梯形图） 如图，CO（4） 程序分析：当（或者）接通时，T37与T38构成一振荡器，T37的触点波形为一周期为2秒，占空比为50%的方波, 根据接通的触点是还是，控制（左灯）或（右灯）闪光。计数器C0对T38的上升沿进行计数，当

6、计数值为5时（时间为10秒），C0常闭触点断开，（或）不再 闪光。司机将接通后，C0被复位，可以进行下一次的计数工作。（5） 思考：1分析上述程序,、会不会同时通电，为什么2画出、的波形图。（二）选做实验1.电动机正、反转控制程序（1） 控制要求：电动机能正/反转、停车；正/反转可任意切换；有自锁、互锁环节（2） 输入/输出信号定义：输入：一正转启动按钮 输出：一电动机正转L Li L3KM2正转SB110.0Q0. 0反转LJ 10.1KM1序车”10.2Q0. 1 SB3佥KJM1 KM2过载10 3FR刁AC220V 1 I DC24V1M1L正菇运行皮转运行(4)参考程序(梯形图)见图

7、:止反捋性ATQO.O)Q0.1)一电动机反转反转启动按钮停车按钮-FR过载保护(3) PLC电气原理图绘制1主电路：从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同见图(a)o2控制电路：PLC到接触器线圈电路，取代继电器电路中的控制电路，在硬件图上必须有互锁环节, 见图(b)o(b) PLC硬件接线图图正反转电路PLC电气原理图(5)程序分析：在反转输出、停止按钮断开的惜况下，按下正转输入按钮，此时正转输出接通并自锁，电机正转。反 转的情况类似。该程序可实现电动机的正一停一反控制。(6)调试运行：在基本逻辑指令实验挂件上模拟调试，验证程序的正确性调试运行真实系统在将主机、继电器实验挂件、电动机

8、、PC机连接在一起,(7)思考:1上机运行以上程序，写出运行结果2写出以上程序的逻辑表达式3说出模拟调试与真实系统调试时的优缺点。2.将继电器控制系统改为 PLC控制系统。(1)控制要求： 将图的继电器控制 系统改为PLC控制系统。图电动机顺序控制电路(2)电路工作原理：该电路是一个顺序启动，顺序停车的电路。启动顺序：电动机启动电动机启动停车顺序：电动机停 车f电动机停车1电动机Ml：启动：压下启动按钮SB2-接触器KM1线圈通电，其常开触点闭合电动机Ml运行，同时KM1形成自 锁，为接触器KM2线圈通电做好准备。停车：电动机M2没有启动，压下停止按钮SB1-接触器KM1线圈断电，其常开触点断

9、开电动机Ml停 止运行，同时KM1自锁解除。2电动机M2:启动：电动机Ml已启动压下启动按钮SB4-接触器KM2线圈通电，其常开触点闭合电动机M2运行, 同时KM2形成自锁。停车：压下停止按钮SB3-接触器KM2线圈断电，其常开触点断开一电动机M2停止运行，同时KM2自 锁解除。3保护环节：电动机Ml与M2均设有过载保护FR1、FR2,任意一台电动机过载，两台电动机均停止运行。主电路上 还设有短路保护。(3)输入/输出信号定义：输入：一启动按钮SB2 输出：一电动机运行停车按钮SB1 一电动机运行一启动按钮SB4一停车按钮SB3一过载保护FR1过载保护FR2(4)PLC电气原理图绘制1主电路：

10、从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同见图2控制电路：PLC到中间继电器KA到接触器KM线圈电路，取代继电器电路中的控制电路，自行设计。(5)参考程序(梯形图)：自行设计。(6)运行调试；1不使用PLC,按照图在继电器实验挂件、电动机上接线并运行2使用PLC,按自行设计的PLC电气原理图在继电器实验挂件、电动机上接线并运行(7)思考：比较PLC系统与继电器系统在连线上的复杂性六、实验报告本次实验报告的内容主要是：1.实验目的：本次实验主要达到的要求及目的。2.实验设备：本次实验的主要设备。3.预习内容；预习本次实验内容后，写出理论分析程序运行结果及程序调试步骤。4.实验具体步骤：如何连接

11、硬件、编写程序、下载程序、调试程序、观察结果、修改程序。5.实验程序上机验证：写出运行后得到的结果，并分析与预习中的结果是否相同.6.做思考题并写出程序。7.心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。实验二设计性实验某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔(见下图)。1、控制要求：操作人员放好工件后，按下起动按钮XO, Y0变为ON,工件被夹紧，夹紧后压力继电器XI为 ON, Y1和Y3使两只钻头同时开始工作，钻到由限位开关X2和X4设定的深度时，Y2和Y4使两只钻头同时上行, 升到由限位开关X3和X5设定的起始位置时停止上行。两个都到位后，Y5使工件旋转60 ,旋转到位时X6为

12、ON,同时设定值为3的计数器C0的当前值加1,旋转结束后又开始钻第二对孔。3对孔都钻完后，计数器的当 前值等于设定值3, Y6使工件松开，松开到位时，限位开关X7为ON,系统返回初始状态大便头小甘头幻17X2V 1工件2、实操任务要求(1)编制主要设备材料表；(2)I/O地址分配表；(3)编制PLC控制梯形图；(4)控制设备安装接线；(5)检査后加电试运转与故障排除；(6)记录总结运行结果，编制操作说明书;第2题两种液体混合装置控制系统要求：有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。按下启动 信号，阀门XI打开，注入液体A；到达I时，XI关闭，阀门X2打开

13、，注入液体B；到达H时，X2关闭；开启 搅拌器R,搅拌5s钟；打开阀门X3,释放液体C；当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。按下 停止按钮,要求停在初始状态。阀XI液体A液体 b阀X2 阀X3 =Hx授拌翠R混合装置控制系统PLC控制要求请用PLC控制两种液体混合的一个自动工作过程，包括以下四个步骤:(1)手动按下起动按钮(SB1),阀门XI打开，注入液体A；(2)液位到达I时，XI关闭，阀门X2打开，注入液体B；(3)液位到达H时，X2关闭，开启搅拌器R,搅拌5s钟；(4)打开阀门X3,释放液体C,当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。直到按下停止按钮停止所有工

14、作。实操任务要求：(1)编制主要设备材料表；(2)I/O地址分配表；(3)编制PLC控制梯形图；(4)控制设备安装接线；(5)检査后加电试运转与故障排除；(6)记录总结运行结果，编制操作说明书；(7)提交材料清单：PLC接线图、设备材料表、I/O地址分配表、操作说明书。第3题送料小车控制系统的设计1.送料小车系统说明送料车示意图如图所示。该车由电动机拖动，电动机正转，车子前进，电动机反转，车子后退。控制任务 说明如下：(1)单周期工作按动送料按钮，预先装满料的车子便自动前进。到达卸料处，SW2自动停止运行，开始卸料，经过10s时 间后卸料完毕，送料车回到装料处(SW1),装满料等待下一次送料。

15、(2)自动循环方式工作要求送料车在装料处装料后，当按动送料按钮时，送料车开始送料，到达卸料处停10s进行卸料后，自动 返回装料处装料，预设装料时间是20s,送料车在20s后自动到卸料处卸料，然后再返回装料，如此反复，自动 运行。(3)小车可以紧急停止，而且可以手动控制送料车的前进和后退。2.设计要求根据系统说明要求和目标，理清输入/输出信号的关系和状态，列出I/O分配表，绘制PLC硬件接线图和顺序功 能图，设计控制梯形图程序或语句表。3.设计报告报告内容包括设计思路和方案，器件的选择，I/O地址分配表，功能图，梯形图，程序清单，调试过程和心得。送料车:()11SQ1 i j；送料按纽停止按钮向

16、后行驶向前行驶卸料处手动后退手动前进图送料小车示意图第4题 水塔水位控制实操要求：利用PLC、液位继电器和变频调速器实现水塔水位的多级速度控制。水箱水位控制要求：初始状态：水箱没有水，液位开关S4断开（S4为OFF）。本装置上电后，按动启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON）水箱开始注水，水箱水位达到S4高度后，液位 开关S4闭合（S4为ON）,水箱水位达到S3高度（水满）时，液位开关S3闭合（S3为ON） -*注水电动阀Y断电 （Y为OFF）,水箱停止注水。此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3 （S3=OFF） 复位，随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于

17、开关S4时，液位开关S4复位（S4为OFF） 电动阀Y再次通电（Y为ON）水箱（自动）注水，水位达到S3时再次停止注水。如此循环，使水箱水位保持 在S3S4之间。水塔水位控制要求：水塔水位（水深5米），其中最高和最低液位使用液位继电器检测，其它液位用开关 替代。水泵电机要求使用变频调速器控制，水泵电机共设置低速、中速、全速三个抽水速度，水泵电机全速运 行时，变频调速器停止工作。当水箱水位高于S4液位，并且水塔水位（水深5米）低于水塔最低允许液面开关S2时（液位开关S2为 OFF）-水泵电动机M开始全速运行，向水塔抽水，水深达到3米时，水泵电动机M中速运行，水深达到4米 时，水泵电动机M低速运行，当液面达到最高液位开关S1时水塔电机M停止抽水（M为OFF）；循环控制使 得水塔水位自动保持在S1S2之间变化。图1水塔水位模拟图任务要求（1） 控制工艺设计；（2） 电机控制主回路设计（主回路图）；（3） 编制设备材料表（4） 绘制I/O接线图；（5） 编制PLC控制梯形图；（6） 控制设备安装接线；（7） 检査后加电试运转与故障排除；（8） 纪录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书。