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1、PLC学习和简单实验教程实验一 基本指令练习实验学时：3实验目的：（1）掌握基本指令的功能。（2）更好地理解自锁与互锁，逻辑关系以便使用。（3）掌握编程软件环境的基本操作，检查、修改和调试方法。实验原理：该系列可编程序控制器的常用基本指令有10条。先简要介绍如下：（1）线圈（Coils）线圈（输出）也是梯形图的重要组成元件，它代表着输出或内部变量。一个线圈代表一个动作。它的左边必须有布尔元件或一个指令块的布尔输出。线圈又分为以下几种类型：1直接输出（Direct Coil）直接输出元件如图2-1-1所示：图2-1-1 直接输出元件左连接件的状态直接传送到右连接件上，右连接件必须连接到垂直电源轨

2、上，除非是平行线圈。2反向输出（Reverse Coil）反接输出元件如图2-1-2所示：图2-1-2 反接输出元件左连接件的反状态直接传送到右连接件上，右连接件必须连接到垂直电源轨上，除非是平行线圈。3上升沿输出（Pulse Rising Edge Coil）上升沿输出元件如图2-1-3所示：图2-1-3 . 上升沿输出元件当左连接件的布尔状态由假变真时，右连接输出变量将被置1，其他情况下输出变量将被复位。4下降沿输出（Pulse Falling Edge Coil）下降沿输出元件如图2-1-4所示：图2-1-4 . 下降沿输出元件当左连接件的布尔状态由真变假时，右连接输出变量将被置1，其他

3、情况下输出变量将被复位。5置位输出（Set Coil）与复位输出（Reset Coil）置位和复位输出元件如图2-1-5所示：图2-1-5 置位和复位元件置位：让线圈处于导通状态。其功能：驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。复位：让线圈处于断开状态。（2）接触器（Contacts）接触器在梯形图中代表一个输入的值或是一个内部变量，通常相当于一个开关或按钮的作用。1直接连接（Dirtect Contact）直接连接如图2-1-6所示。图2-1-6直接连接左连接件的输出状态和该连接件的状态取逻辑与，即为右连接件的状态。2反向连接（Reverse Contact）反向连接如图2-1-7所示。图

4、2-1-7反向连接左连接件的输出状态和该连接件的状态的布尔反状态取逻辑与，即为右连接件的状态。2上升沿连接（Pulse Rising Edge Contact）上升沿连接如图2-1-8所示。图2-1-8上升沿连接当左连接件的状态为真时，如果该上升沿连接代表的变量状态由假变真，那么右连接件的状态将会被置1，这个状态在其他条件下将会被复位。3下降沿连接（Pulse Falling Edge Contact）下降沿连接如图2-1-9所示。图2-1-9下降沿连接当左连接件的状态为真时，如果该下降沿连接代表的变量状态由真变假，那么右连接件的状态将会被置1，这个状态在其他条件下将会被复位。实验器材（设备、

5、元器件）：（1）装有CCW软件的PC机一台（2）PLC实验箱一台（3）导线若干实验内容：（1）设计一个自锁装置（2）按下图，设计一个控制电机正反转的装置（3）按下图，完成小车自动往返（4）设有一个知识竞赛抢答装置，提出如下控制要求： 主持人用一个开关控制3个抢答桌，参赛者若要回答主持人所提出的的问题时需要抢先按下桌上的按钮。主持人说出题目后，谁抢先按下桌上的按钮谁的桌上的灯即亮。这时主持人按控制按钮后灯才会熄灭，否则一直亮着。3个抢答桌上的按钮作如下安排：一个抢答桌上是儿童组，桌上有两个按钮，并联形式，无论按按下那一只，桌上的灯都会亮；第二个抢答组是大学生组，桌上也只有两个按钮，串联形式，只有

6、两个按钮都按下，桌上的灯才会亮；第三抢答组是中学生组，桌上只有一个按钮，且只有一个人，一按灯即亮。实验步骤1.检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；2.接通PLC电源，接实验箱电源；3.开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW；4.在一体化编程组态软件CCW中创建项目：5.在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；6.对梯形图程序进行合法性检查；7.若程序无错，则将控制程序下载到PLC；8.联机运行PLC程序；9.编程确定实验线路连接情况：10.按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；11.观察实验对象是否达到控制要求；12.观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发

7、现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（）重新联机运行PLC程序；13.直到实验达到控制要求，则保存项目 ；14.关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：1.自锁对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址按钮1_IO_EM_DI_00输出指示灯_IO_EM_DO_002.正反转对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址正转按钮_IO_EM_DI_00正转输出指示灯_IO_EM_DO_00反转按钮_IO_EM_DI_

8、01反转转输出指示灯_IO_EM_DO_013.自动往返对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址左转按钮_IO_EM_DI_03左转输出指示灯_IO_EM_DO_00右转按钮_IO_EM_DI_01右转输出指示灯_IO_EM_DO_01总开关按钮_IO_EM_DI_00停止按钮_IO_EM_DI_024.抢答器对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址儿童组按钮_IO_EM_DI_01儿童组指示灯_IO_EM_DO_00_IO_EM_DI_02大学生组按钮_IO_EM_DI_03大学生组输出指示灯_IO_EM_DO_01_IO_EM_DI_04中学生组

9、按钮_IO_EM_DI_05中学生组输出指示灯_IO_EM_DO_02主持人按钮_IO_EM_DI_00思考题：（1）举例说明置位和复位指令的使用答：置位使装置布尔状态为真，复位使布尔状态装置为假。比如我们给一个电机置位，则其转动，只有但电机收到对应的复位信号时，其才停止转动。（2）简述自锁和互锁的原理自锁，依靠自身辅助触点保持通电互锁，利用两个接触器的常闭辅助触点互相控制的方式。总结及心得体会：通过写梯形图程序，掌握了CCW软件的使用，了解了PLC工作原理，掌握位逻辑指令用于基本I/O逻辑处理的方法。实验二 计时器实验学时：3实验目的：（1）认识并理解计数器结构及功能（2）掌握计时器的应用实

10、验原理：1）延时通增计时（TON） 延时通增计时功能块如图2-2-1所示。图2-2-1 延时通增计时功能块增大内部计时器至给定值。其参数列表见表2-2-1。参数参数类型数据类型描述INInputBOOL上升沿，开始增大内部计时器；下降沿，停止且复位内部计时器。PTInputTIME最大编程时间，见Time数据类型。QOutputBOOL真：编程的时间已消耗完。ETOutputTIME已消耗的时间，允许值：01193h2m47s294ms。表2-2-1延时通增计时功能块参数列表该功能块时序图如图2-2-2所示。图2-2-2 延时通增计时功能块时序图2）延时断增计时（TOF）延时断增计时功能块如图

11、2-2-4所示。图2-2-4 延时断增计时功能块增大内部计时器至给定值。其参数列表见表2-2-2。参数参数类型数据类型描述INInputBOOL下降沿，开始增大内部计时器；上升沿，停止且复位内部计时器。PTInputTIME最大编程时间，见Time数据类型。QOutputBOOL真：编程的时间没有消耗完。ETOutputTIME已消耗的时间，允许值：01193h2m47s294ms。表2-2-2延时断增计时功能块参数列表该功能块时序图如图2-2-5所示。. 图2-2-5 延时断增计时功能块时序图实验器材（设备、元器件）：（1）装有CCW软件的PC机一台（2）PLC实验箱一台（3）导线若干实验内

12、容：应用定时器指令实现下述报警功能。控制要求是当报警开关IO_EM_DI_00闭合时，要求报警。警灯闪烁，每隔0.5s亮一次，亮一次的时间也是0.5s，警铃响。报警响应开关IO_EM_DI_01接通时，报警灯从闪烁变为长亮，同时报警铃关闭。开关IO_EM_DI_02为警灯测试开关，当它接通，则警灯亮。 实验步骤1.检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；2.接通PLC电源，接实验箱电源；3.开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW；4.在一体化编程组态软件CCW中创建项目：5.在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；6.对梯形图程序进行合法性检查；7.若程序无错，则将控制程序

13、下载到PLC；8.联机运行PLC程序；9.编程确定实验线路连接情况：10.按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；11.观察实验对象是否达到控制要求；12.观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（）重新联机运行PLC程序；13.直到实验达到控制要求，则保存项目 ；14.关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址报警开关1_IO_EM_DI_00警

14、灯_IO_EM_DO_00报警开关2_IO_EM_DI_01警铃_IO_EM_DO_01警灯测试开关_IO_EM_DI_02思考题：问：怎么用定时器设置一个自复位器？写出你的设计。答：利用计时器计时完成后Q端为真这一特性，在计时器输入端加一个Q端的常闭控制开关，当Q为真时使计时器重新计时。总结及心得体会：通过实验，进一步熟悉PLC的编程软件的应用，掌握延时器的正确编程使用，学会它们的扩展方法，学会使用延时器实现各种延时、记数功能 。实验三 计数器实验学时：3实验目的：（1）认识并理解计数器结构及功能（2）掌握计数器的应用实验器材（设备、元器件）：（1）装有CCW软件的PC机一台（2）PLC实验

15、箱一台（3）导线若干实验原理：计数器功能块主要用于增减计数，其主要指令见表2-3-1：功能块描述CTU增计数CTD减计数CTUD可逆计数表2-3-1（1）递增计数器指令（CTU）递增计数器功能块如图2-3-1所示。图2-3-1 递增计数器功能块从0开始加计数至给定值。其参数列表见表2-3-2。表2-3-2参数参数类型数据类型描述CUInputBOOL加计数（当CU是上升沿时，开始增计数）RESETInputBOOL重置命令（高级）（RESET为真时，CV=0）PVInputDINT程序最大值QOutputBOOL上限，当CVPV时为真CVOutputDINT计数结果（2）递减计数器指令（CTD

16、）递减计数器功能块如图2-3-2所示。图2-3-2 递减计数器功能块从给定值开始减计数至0。其参数列表见下表2-3-3。参数参数类型数据类型描述CDInputBOOL减计数（当CD是下降沿时，开始减计数）LOADInputBOOL加载命令（高级）（当LOAD为真时CV=PV）PVInputDINT程序最大值QDOutputBOOL下限，当CV0时为真CVOutputDINT计数结果表2-3-3（2）可逆计数器（CTUD）可逆计数器功能块如图2-3-3所示。图2-3-3 可逆计数器功能块从0开始加计数至给定值，或从给定值开始减计数至0。其参数列表见表2-3-4。参数参数类型数据类型描述CUInp

17、utBOOL加计数（当CU是上升沿时，开始计数）CDInputBOOL减计数（当CD是上升沿时，开始减计数）RESETInputBOOL重置命令（高级）（RESET为真时，CV=0）LOADInputBOOL加载命令（高级）（当LOAD为真时CV=PV）PVInputDINT程序最大值QUOutputBOOL上限，当CVPV时为真QDOutputBOOL下限，当CV0时为真CVOutputDINT计数结果表2-3-4实验内容：（1）在按钮I0.0按下后第一灯变亮并保持，I0.1输入3个脉冲后（用加计数器计数），TON开始定时，5s后第一个灯熄灭，同时加计时器复位。根据要求，设计出梯形图。（2）

18、长按一个按键3S后第一个灯以2HZ的频率闪烁5次后长亮，第一个灯长亮2S后第二个灯长亮，直到按下同一个按键，第二个灯立即熄灭，第一个灯在第二个灯熄灭2S后才熄灭。根据要求，设计出梯形图。（3）6次循环计数控制（即工作台前进及后退1次一个循环，每碰到行程开关时延迟3秒后再运行，循环6次停止在原位，原位在SQ2处）。 实验步骤1.检查计算机与PLC、PLC与实验箱连线，确保连接良好；2.接通PLC电源，接实验箱电源；3.开启计算机，启动一体化编程组态软件CCW；4.在一体化编程组态软件CCW中创建项目：5.在一体化编程组态软件CCW中编辑梯形图程序；6.对梯形图程序进行合法性检查；7.若程序无错，

19、则将控制程序下载到PLC；8.联机运行PLC程序；9.编程确定实验线路连接情况：10.按实验内容要求进行设置或改变输入信号等操作；11.观察实验对象是否达到控制要求；12.观察记录实验现象：若实验未达控制要求则分析、发现问题并停止程序运行。若是程序错则回到步骤（）编辑更正程序；若是线路连接错误则需关闭实验箱电源，更正线路连接后接通实验箱电源，回到步骤（）重新联机运行PLC程序；13.直到实验达到控制要求，则保存项目 ；14.关闭各部分电源，规整好实验器材，并经指导老师确认后，方可作为实验完成。分析和实验结果：（1）对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址按钮I0.0_IO

20、_EM_DI_00输出指示灯_IO_EM_DO_00按钮I0.0_IO_EM_DI_01（2）对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址按钮1_IO_EM_DI_00输出指示灯1_IO_EM_DO_00输出指示灯2_IO_EM_DO_01（3）对应I/O地址分配外部输入信号PLC地址外部输出信号PLC地址左行程开关_IO_EM_DI_00左转指示灯_IO_EM_DO_00右行程开关_IO_EM_DI_01右转指示灯_IO_EM_DO_01思考题：PLC计数指令的实质是什么？答：计算上升沿或者下降沿的个数（视不同的计数器而定）总结及心得体会：通过写梯形图程序，掌握Micro8

21、30可编程序控制器的定时器、计数器指令的基本应用，并学会定时器和计数器扩展方法，进一步熟悉PLC的编程软件的应用。实验四 比较指令与算术运算指令实验学时：3实验目的：（1）认识并理解比较指令与算术运算指令结构及功能（2）熟悉掌握比较指令与算术运算指令的应用实验器材（设备、元器件）：（1）装有CCW软件的PC机一台（2）PLC实验箱一台（3）导线若干实验原理：（1）比较功能块指令主要用于数据之间的大小等于比较，是编程时一种简单有效的指令。在此只介绍等于，大于和小于指令其用途见表2-4-1.功能块描述Equal比较两数是否相等Greater Than比较两数是否其中一个大于另一个Greater T

22、han or Equal比较两数是否其中一个大于或等于另一个Less Than比较两数是否其中一个小于另一个Less Than or Equal比较两数是否其中一个小于或等于另一个表2-4-1 比较功能块指令用途等于（Equal）其功能块如图2-4-1.图2-4-1 等于功能块对于整型，实型，时间型，日期型和字符串型输入变量，比较第一个和第二个输入，并判断是否其大小。其参数列表见表2-4-1.表2-4-1参数参数类型数据类型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME两个输入必须有相

23、同的数据类型。i2Inputo1OutputBOOL当i1=i2时为真大于（Greater Than）其功能块如图2-4-2.图2-4-2 大于功能块对于整型，实型，时间型，日期型和字符串型输入变量，比较第一个和第二个输入，并判断是否其大小。其参数列表见表2-4-2表2-4-2参数参数类型数据类型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME两个输入必须有相同的数据类型。i2Inputo1OutputBOOL当i1i2时为真小于（Less Than）其功能块如图2-4-3.图2-4-3

24、 小于功能块对于整型，实型，时间型，日期型和字符串型输入变量，比较第一个和第二个输入，并判断是否相等。其参数列表见表2-4-3表2-4-3参数参数类型数据类型描述i1InputBOOL-SINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME两个输入必须有相同的数据类型。i2Inputo1OutputBOOL当i1i2时为真（2）算术类功能块指令主要用于实现算术函数关系.。在此只介绍加，减，乘，除功能块指令和直接传送指令加指令（+）加指令功能块如图2-4-4所示。图2-4-4 加指令功能块其参数列表见表2-4-4。参数参数

25、类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）i2Inputo1Output输入的加法表2-4-4减指令（）加指令功能块如图2-4-5所示。图2-4-5 减指令功能块其参数列表见表2-4-5。参数参数类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）i2Inputo1Output减入

26、的乘法表2-4-5乘指令（*）乘指令功能块如图2-4-6所示。图2-4-6 乘指令功能块两个及多个整数或实数的乘法运算。其参数列表见表2-4-6参数参数类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）i2Inputo1Output输入的乘法表2-4-6除指令（/）除指令功能块如图2-4-7所示。图2-4-7 除指令功能块其参数列表见表2-4-7。参数参数类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DIN

27、T-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）i2Inputo1Output输入的除法表2-4-7直接传送指令（1 gain）直接传送指令功能块如图2-4-8所示。如图2-4-8 直接传送指令功能块其参数列表见表2-4-8。参数参数类型数据类型描述i1InputSINT-USINT-BYTE-INT-WORD-DINT-UDINT-DWORD-LINT-ULINT-LOWORD-TIME可以是整数或实数（所有的输入变量必须是同一格式）o1Output表2-4-8实验内容：（1）用算术运算指令完成（1234+4321）12

28、3-4565）1234的运算。要求：X1闭合时计算，X0闭合时清零。（2）在社会生产过程中，电机是必不缺少的；而长时间地使用电机，会给电机带来不必要的损坏。因此，在日常使用中，需要更加的爱护和维护它。请设计一个程序并实现以下功能：电机工作时间在大于等于5小时，小于等于7小时，信号指示灯被点亮，表示提示；在大于7小时，小于10小时，警铃响，表示警告；在等于10小时，电机停止运行。（3）. 使用TON、加法指令、比较指令模块实现电动机连续运行时间控制，连续运行时间为3秒，连续运行15秒后需要停机。以TON模块设计一个自复位计时器，用来实现3秒循环计时。直接传送指令实现循环总次数的复位。（4）使用比较指令