《电气控制及PLC》实训指导书.docx

1、电气控制及PLC实训指导书电气控制及PLC实训指导书机电工程系 项目一、PLC的硬件、软件环境及逻辑指令一、实训课时：4二、实训目的1、了解PLC的硬件使用环境；2、了解PLC的软件环境及组成；3、能使用软件新建项目、编译程序及下载程序。4、熟悉PLC实验装置及实验箱，S7-200系列编程控制器的外部接线方法5、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。6、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。三、实验器材1、PC机一台2、KCBC-02D实验装置3、编程电缆一根4、导线若干四、实训内容工业自动化综合控制装置，应具有漏电保护装置和过流保护装置；交流380V电源输出；交流220V电源输出；直

2、流24V电源输出等。（1）工作电源：AC3805%（三相五线），50HZ；（2）环境温度：-5040；（3）相对湿度：85%RH（250）；1、编程电缆计算机 PLC2、软件的安装1、在我们提供的光盘中的根目录下找到Setup。exe文件，运行Setup。exe，开始安装。安装向导将引导你完成整个安装过程。2、安装完成后，在桌面上会创建一个快捷方式。3、软件的使用1、双击桌面上的快捷方式，启动程序。2、从文件菜单中点击新建命令，输入程序，并保存项目文件。3、在 菜单下选择 ，检查程序语法正确与否，直至没有错误。4、点击菜单下 。（在做这步工作之前，请先用编程电缆将电脑的串口和PLC主机的通讯口

3、连接起来，并打开电源。）将程序下载至PLC主机内的存储器中。5、再选择命令，就可以运行你自已的程序了。6、在运行模式中，你可以选择，来查看各输入输出端口、内部触点的运行状态，以确定程序设计是否正确，提高你的调试效率。4、软件组成编程区状态栏 主界面5、逻辑指令1）、基本指令编程练习的实验面板图6-1-1基本指令编程练习的控制面板上图中上面几列接线孔，通过防转叠插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接。Xi为输入点，Yi为输出点。图中中间3排X0X27为输入按键，模拟开关量的输入。八路一排Y0Y27是LED指示灯。2）、编制梯形图并写出程序通过程序判断Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的

4、输出状态，然后输入程序并运行，加以验证。实验参考程序，表6-1-1步序指令器件号说 明步序指 令器件号说 明0LDI0.1输入0LDII0.11ANI0.3输入1ANII0.02=Q0.1与门输出2=Q0.3或非门输出0LDI0.10LDII0.11OI0.31OII0.32=Q0.2或门输出2=Q0.4与非门输出梯形图参考图四、实验步骤梯形图中的I0.1、I0.3分别对应控制实验单元输入开关I0.1、I0.3。通过专用的PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。打开编程软件STEP7，逐条输入程序，检查无误后，将所编程序下载到主机内，并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN位置，

5、运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。拨动输入开关I0.1、I0.3，观察输出指示灯Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合与、或非逻辑的正确结果。项目二、PLC的基本指令及定时、计数器的使用一、实训课时：6二、实训目的1、掌握PLC的基本指令；2、掌握定时、计数器的使用；3、掌握逻辑与、或、非的使用。三、实验器材1、PC机一台2、KCBC-02D实验装置3、编程电缆一根4、导线若干四、实训内容1、定时器的认识实验定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般延时继电器。实验参考程序，表6-1-2步序指令器件号说 明0LDI0.1输

6、入1TONT37延时5秒2+503LDT374=Q0.0延时时间到，输出5END程序结束梯形图参考图2、定时器扩展实验由于PLC的定时器和计数器都有一定的定时范围和计数范围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器和计数器的串联组合来扩充设定值的范围。实验参考程序，表6-1-3步 序指 令器件号说 明0LDI0.0输入1TONT37延时5秒2+503LDT374TONT38延时3秒5+306LDT387=Q0.0延时时间到，输出8END程序结束计数器及其扩展的梯形图 梯形图参考图西门子S7-200系列的内部计数器分为加计数器，减计数器和加减计数器三种。实验参考程序，表6-1-4步

7、序指令器件号说 明步 序指 令器件号说 明0LDI0.1输入7+30计数30次1LDI0.0复位8LDI2.0加计数器计数2CTUCO9LDI2.1减计数器计数3+20开始计数2010LDI2.2计数器复位4LDI0.2输入11CTUDC485LDI0.1计数器复位+3计数器输出6CTDC1 梯形图参考图4、计数器的扩展实验计数器的扩展与定时器扩展的方法类似（程序略）。项目三、交通信号灯PLC自动控制一、实训课时：6二、实训目的1、掌握十字路口交通信号灯的控制原理。2、掌握PLC定时器、计数器的使用方法。三、实验器材1、PC机一台2、KCBC-02D实验装置3、编程电缆一根4、导线若干四、实训

8、内容1、交通信号灯PLC自动控制演示板结构如上图2、本装置与交通信号实际控制一致，采用LED模拟信号灯，信号灯分东西、南北二组，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的时间多一倍。（2）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

9、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）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。五、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I0.0停止按钮I0.1晚上开关I0.2输出地址：红1Q0.0黄1Q0.1绿1Q0.2红2Q0.3黄2Q0.4绿2Q0.51L/2L/3L接24V2、程序（1）指令表网络 1 LD SM0.1R V0.0, 5网络 2LD I0.0S V0.0, 1网络 3LD I0.1R V0.0, 1网络 4LD I0.2= M0.

10、0网络 5LD C1A V0.0TON T37, +5网络 6LD SM0.5A V0.0LD T37O I0.1EUCTU C1, +1网络 7LD V0.4TON T38, +50网络 8LD T38O I0.0R V0.4, 1S V0.1, 1网络 9LD V0.1TON T39, +200网络 10LD T39R V0.1, 1S V0.2, 1网络 11LD V0.2TON T40, +50网络 12LD T40R V0.2, 1S V0.3, 1网络 13LD V0.3TON T41, +400网络 14LD T41R V0.3, 1S V0.4, 1网络 15LD V0.0A

11、V0.1AN M0.0= Q0.2网络 16LD V0.0LD V0.2O M0.0ALDAN C1= Q0.1网络 17LD V0.0LD V0.3O V0.4ALDAN M0.0= Q0.0网络 18LD V0.0LD V0.1O V0.2ALDAN M0.0= Q0.3网络 19LD V0.0A V0.3AN M0.0= Q0.5网络 20LD V0.0LD V0.4O M0.0ALDAN C1= Q0.4六、附加思考题1、怎样延长红绿灯变换时间及黄灯闪烁次数，程序作怎样变化？2、若用移位寄存器指令，程序如何编制？3、如何利用实验台上的数码显示给演示装置加上一个两位时间显示？项目四、四层

12、电梯的PLC自动控制一、实训课时：6二、实训目的1、掌握PLC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。三、实验器材1、PC机一台2、KCBC-02D实验装置3、编程电缆一根4、导线若干四、实训内容1、四层电梯PLC自动控制演示板结构如图4.1所示。2、图中SIN1SIN4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，当电梯经过霍尔开关时，开关输出0信号。PO1PO6是六个呼叫按钮，用来表示一到四层的呼叫信号，L1L6是六个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

13、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信号，电梯的升降依靠PLC控制步进电机带动皮带轮转动来实现，步进电机的驱动由演示板内部了一个单片机来控制。3、控制要求：（1）电梯上升电机停于某层，当有高层某一信号呼叫时，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。电机停于某层，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）电梯下降电机停于某层，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

14、叫，则电梯下降到1楼停止。电机停于某层，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）实验台与PLC-DOME004连接，检查连线是否正确。（4）按下启

15、动按钮，观察运行结果。五、设计程序清单1、I/O地址分配输入地址：SIN1I0.0SIN2I0.1SIN3I0.2SIN4I0.3PO1I0.4PO2I0.5PO3I0.6PO4I0.7PO5I1.0PO6I1.1输出地址：AQ0.0BQ0.1CQ0.2DQ0.3EQ0.4FQ0.5GQ0.6L1Q1.2L2Q1.3L3Q1.4L4Q1.5L5Q1.6L6Q1.7启动Q1.0升/降Q1.11L/2L/3L接24V2、程序（1）指令表网络 1 LD I0.4AN I0.0AN M0.0S V0.1, 1网络 2LD I0.0TON T39, +7网络 3LD T39S V1.1, 1R V1.2

16、, 3网络 4LD V1.1LD T37LD M0.0A I0.0OLDALDR V0.1, 1网络 5LD I0.5O I1.1AN I0.1S V0.2, 1网络 6LD I0.1TON T40, +7网络 7LD T40S V1.2, 1R V1.1, 1R V1.3, 2网络 8LD V1.2A T37LD V1.2O V1.1A M0.1AN I0.1OLDLD V1.2O V1.3O V1.4A M0.0AN I0.1OLDR V0.2, 1网络 9LD I0.6O I1.0AN I0.2S V0.3, 1网络 10LD I0.2TON T41, +7网络 11LD T41S V1

17、.3, 1R V1.1, 2R V1.4, 1网络 12LD V1.3A T37LD V1.3O V1.4A M0.0AN I0.2OLDLD V1.3O V1.2O V1.1A M0.1AN I0.2OLDR V0.3, 1网络 13LD I0.7AN I0.3AN M0.1S V0.4, 1网络 14LD I0.3TON T42, +7网络 15LD T42S V1.4, 1R V1.1, 3网络 16LD V1.4LD T37LD M0.1AN I0.3OLDALDR V0.4, 1网络 17LD T39O M0.0LD V0.2O V0.3O V0.4ALDLD T40O M0.0LD

18、 V0.3O V0.4ALDOLDLD T41O M0.0A V0.4OLD= M0.0网络 18LD T42O M0.1LD V0.1O V0.2O V0.3ALDLD T41O M1.1LD V0.1O V0.2ALDOLDLD T40O M0.1A V0.1OLD= M0.1网络 19LD V1.1A V0.1LD V1.2A V0.2OLDLD V1.3A V0.3OLDLD V1.4A V0.4OLDS M0.2, 1网络 20LD M0.2TON T37, +30网络 21LD T37R M0.2, 1网络 22LD M0.0O M0.1AN M0.2= Q1.0网络 23LD M

19、0.0= Q1.1网络 24LD V1.2O V1.3= Q0.0网络 25LD V1.1O V1.2O V1.3O V1.4= Q0.1网络 26LD V1.1O V1.3O V1.4= Q0.2网络 27LD V1.3O V1.2= Q0.3网络 28LD V1.2= Q0.4网络 29LD V1.4= Q0.5网络 30LD V1.2O V1.3O V1.4= Q0.6网络 31LD V0.1= Q1.2网络 32LD I0.5O Q1.3A V0.2= Q1.3网络 33LD I1.1O Q1.7A V0.2= Q1.7网络 34LD I0.6O Q1.4A V0.3= Q1.4网络

20、35LD I1.0O Q1.6A V0.3= Q1.6网络 36LD V0.4= Q1.5六、思考题1、如果I/O端口足够，在演示板要加上呼叫指示，即当有呼叫时相应的指示灯亮，直到电梯到达该层，指示结束。程序应该怎样修改？2、如果是四层以上电梯，该怎样控制？试着画出流程图和梯形图。项目五 艺术彩灯造型的PLC控制一、实验目的1、掌握PLC控制的基本原理。2、掌握移位寄存器的使用。3、掌握PLC直接驱动小型负载。二、实验器材1、PLC-2型可编程控制器实验台1台2、PLC-DEMO006艺术彩灯造型控制演示板 1块3、PC机或手持编程器1台4、编程电缆 1根5、自锁式连接导线 若干三、实验原理与

21、实验步骤1、艺术彩灯造型PLC控制演示板结构如图6.1所示。2、图中A、B、C、D、E、F、G、H为八路LED发光管，模拟彩灯显示。上面八路形成一个环形，下面八路形成一字形，上下同时控制，形成交辉相映的效果。3、控制要求：ABCDEFGHABCDEFGHHGFEDCBABCDEFGHA4、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）实验台与PLC-DOME006连接，检查连线是否正确。（4）按下启动按钮，观察运行结果。四、设计程序清单1、I/O地址分配清单：输入地址：启动I0.0停止I0.1输出地址：AQ0.0BQ0.1

22、CQ0.2DQ0.3EQ0.4FQ0.5GQ0.6HQ0.71L/2L/3L接24V2、程序（1）指令表网络 1 LD I0.0AN T34TON T33, +1网络 2LD T33TON T34, 1= M0.0网络 3LD M0.0LD M0.2CTU C0, +5网络 4LD C0AN M10.0= M0.2网络 5LD M1.1TON T37, +10S M10.0 , 1网络 6LD T37R M10.0 , 1网络 7LDN M1.2AN M1.3AN M1.4AN M1.5AN M1.6AN M1.7AN M2.0AN M2.1AN M2.2= M1.1网络 8LD M2.2EU

23、A M10.1= M0.7网络 9LD M2.2EUO M10.1AN M0.7= M10.1网络 10LD M0.2EUSHRB M1.1, M1.2, -9网络 11LD M1.1LD M2.1A M10.1OLDLD M1.2AN M10.1OLD= Q0.0网络 12LD M1.1LD M2.0A M10.1OLDLD M1.3AN M10.1OLD= Q0.1网络 13LD M1.1LD M1.7A M10.1OLDLD M1.4AN M10.1OLD= Q0.网络 14LD M1.1LD M1.6A M10.1OLDLD M1.5AN M10.1OLD= Q0.3网络 15LD M1.1LD M1.5A M10.1OLDLD M1.6AN M10.1OLD= Q0.4网络 16LD M1.1LD M1.4A M10.1OLDLD M1.7AN M10.1AN M10.1OLD= Q0.5网络 17LD M1.1LD M1.3A M10.1OLDLD M2.0AN M10.1OLD= Q0.6网络 18LD M1.1LD M1.2A M10.1OLDLD M2.1AN M10.1OLD= Q0.7网络 19LD M2.2R M1.2, 8