KD2301工业自动化说明书S7200.docx

1、KD2301工业自动化说明书S7200使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置KD-2301工业自动化综合实训装置实训指导第 1 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置本手册适用于 KD-2301 工业自动化综合实训装置 , 包括了使用时的操作说明和实验内容。不正确的使用可能发生意想不到的事故，使用实验设备进行实验之前，请仔细阅读可编程控制器操作手 册和其他相关元件的使用手册。请将此手册送呈最终用户。第 2 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置概述前言可编程控制器， Programmable Logic Controller

2、, 简称 PLC，是现代工业自动化领域的三大支柱 （ PLC、机器人、 CADCAM）之一，因其卓越的性能而得到广泛的应用 .PLC 从 1968 年出现到现在，随着高性 能微处理器的飞速发展， PLC的性能已经由单一的逻辑控制功能发展为具有过程控制功能、运动控制.PLC 的高可靠性，使它成为了功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名副其实的多功能控制器 现代控制 CIMS系统中不可或缺的基本组成部分 ,人们高度评价 PLC的重要性 .PLC 配合变频调速器、 伺服控制器、 各类传感器、 智能模块等设备， 广泛的应用于各种工业控制现场， 如楼宇自动化、 电梯、 恒压供水系统、流水生产线等 .

3、在 PLC众多的优越性能当中，最卓越的性能是其网络通信功能，随着计算机技术的飞速发展，人们要求自动化系统具有开放性、集散性、智能性、信息电子化与网络化等要求，在这一形势下，包括三菱、欧姆龙、西门子、松下、莫迪康等著名的 各种类型的 PLC网络， PLC网络的应用也越来越普遍和广泛 . 因此，掌握 PLC及其网络系统的应用技术成了各类电气自动化工作人员重要任务，PLC及其网络的应用技术也已经成为了各类自动化专业学生的核心课程 . 我公司利用西门子公司的各种 PLC产品，开发了这套专门用于教学过程的 PLC实验系统. 丰富的基础实验内容， 使学生更深入的掌握 PLC单机的硬件和软件的应用 .系统具

4、备强大的扩展性PLC 的 I/O 点进行远程监视和控能， 组态监控软件、 传感器以及 PLC网络的加入， 让学生可轻松的掌握西门子的组网方法和编制一般 的通信应用程序，以及学会怎样利用组态软件制作各种人机界面对 制.系统采用西门子可编程控制器 300 为主机，将 I/O 点的接口全部引到主机模块的面板上，用插接 导线配合单元模块就能方便的完成各种实验 . 学生可通过手持编程器（输入语句表）或个人电脑（输 入语句表、梯形图）进行程序的编制、调试和运行 . 通过辅助模块，还可以用 PLC直接带动电机负载，进行电机的各种启动、运行演示，使学生可以全面的掌握可编程控制器的控制原理、安装操作、指令 训练

5、、编程技巧等。读者 该手册是为具有一定 PLC背景知识的编程人员、工程师、安装人员、专业教师等电气人员编写。适用范围 该手册所阐述的控制系统，用于实验室教学，以下专业的大中专院校的实验室可以选用：工业电气自动化；工业企业自动化；自动控制；机电一体化；过程控制；第 3 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置物业管理自动化（楼宇自动化） 。安全事项实验系统安装新用户必须在接受合格人员的专业知识和安全规程的培训后进行实验； 实验前请仔细阅读实验指导和相关操作手册，在充分了解实验装置的使用方法、安全注意事项 后进行实验；”规程执行；可编程控制器 （PLC） 的使用，严格按

6、照“三菱微型可编程控制器操作手册 请勿在有尘埃、油烟、导电性粉尘、腐蚀性气体、可燃性气体的场合、高温、结露、冯愈侵蚀 的场所、振动冲击大的场所使用；产品报废时，请按照工业废弃物处理。不正确的操作，可能导致死亡、严重的人身伤害、财产损失或其他意想不到的后果。安装、接线、电路连接、电路修整等作业，请务必断开全部电源后进行，带电操作可能导致人身 伤害、损坏设备等重大事故；PLC的配线、接线必须严格的安照相关操作手册进行，错误的接线，就会烧坏这些重要元件；通电过程中不要触摸各种带电端子，不要拧紧或清扫端子，以防电震和误动作。第 4 页 （共 22 页）KD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书前

7、言主要技术参数主机模块简介实训模块内部原理图西门子 PLC 接线原理图注意事项模拟实验部分实验1 电机 Y- 降压启动实验2 抢答器实验实验红绿灯自动控制实验水塔水位自动控制实验成型机全自动控制实验轧钢机全自动控制实验7 三种液体自动加热混合控制实验8 机械手控制系统实验9 全自动皮带运输机实验10 双 面钻控 制实验11四层电梯控制实验12天塔之光控制实验13八站小车呼叫控制实验14电镀生产线控制实验15洗衣机控制实验16 M7120 磨床模拟控制实验17 CA6140 车床模拟控制实验18 X62W 铣 床 模拟 控制实验19 T68 镗床模拟控制111212121213131314141

8、515161717181920202121第 5 页 （共 22 页）1 主要的技术参数PLC详细的参数见西门子 300 系列可编程控制器使用手册工作电源AC380 5%，50HZ额定电流10A相对湿度35-85%RH （不凝露）环境温度0-55 0C外型尺寸1540 300 710mmKD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书产品设计如有更改，恕不另行通知2 主机模块简介可编程控制器的硬件、软件组态、配线请参考可编程控制器随机附带的使用手册。第 6 页 （共 22 页）KD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书3 实验模块内部原理图模拟实验模块， 是采用各种按钮、 发光二极管等元

9、件来模拟电气控制线路当中的传感器、接触器、继电器或电磁阀等电气元件 .不同的实验模块演示不同的控制系统， 如机械手、 电梯等，通过利用 PLC编制程序来控制发光二极管的亮或灭，达到学习PLC应用技术和熟悉各种控制系统的流程的目的 . 下图为“电机控制”实验模块的面板图、内部原理图（虚线框内）和“PLC 模块”的接线图 . 本书中把开关、按钮、拨码器、传感器等元件称为 PLC的输入信号，接触器、时间继电器、八段译码器、发光二极管等为 PLC的驱动外设 . 模拟实验模块上所有的输入信号共用一个端子，即图中所示的“输入公共点”，所有的发光二极管共用一个端子， 即图中的 输出公共点” . 所有的实验模

10、块内部原理图类似，后面的实验内容中不再赘述图2第 7 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置4 西门子 PLC输出部分接线原理图图 3 数字量输出通道 1 接线图 4 数字量输出通道 2 接线第 8 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置图 5 数字量输出通道 3 接线图 7 数字量输入通道 2 接线第 9 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置图 8 模拟量通道接线第 10 页 （共 22 页）使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置3.1 用本装置做实验以前，必须具备以下条件：5 注意事项熟悉

11、工厂常用电器的结构、 工作原理 （包括电磁原理和机械原理） 、规格型号、 使用场合、 作用和功能 .如：接触器、热继电器、熔断器、行程开关、空气开关、漏电保护、中间继电器、按钮、开关等常用电器.熟悉继电器控制的基础知识，掌握常用的控制线路，如三相异步电动机的启动方式（全电压启动、降压启动等），正反转控制，电机星三角启动等；了解典型的继电器控制线路，如M7120磨床、 T68 镗床等控制线路，有一定的电气控制设计能力系统的学习了可编程控制器的理论知识，包括内部结构，控制机理、工作方式、硬件、软件和系统构成.了解目前国内外主要 PLC产品类型以及 PLC的功能和用途 . 了解装置的结构、性能、操作

12、方法及注意事项，在使用时严格遵守，以确保实验的顺利进行，上机调试前认真作好预习工作3.2 实验步骤按照教师指定的实验内容，充分的了解实验目的，熟悉受控系统的运行流程. 其中包括：控制过程的组成环节， 各个环节的技术要求和相互关系， 输入输出的逻辑关系和测量方法，系统的控制方式与要求 （例如单步、步进、单周期等） ，按照预习指导熟悉相应的 PLC指令的使用方法 .按照控制要求画出工艺流程图，确定I/O 点数（输入 / 输出点数）的分配 .设计梯形图及编制程序联机调试运行 .参照附录的参考程序，对比得出结论第 11 页 （共 22 页）KD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书PLC输入点输

13、入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.0接触器 KM1I0.1停止按钮 SB2Q0.1接触器 KMYQ0.2接触器 KM实验 1 电机 Y- 启动实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-09 开关按钮模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 . 控制要求：按下启动按钮 SB1，接触器 KM1、KMY吸合，电机启动 2S后 KMY断开， KM接通，电机进 入运行状态，完成 Y- 启动过程 . 运行过程中，按下停止按钮 SB2，电机停止运行 .(1) I/O 分配表实验 2 抢答器实验实验设备： PLC-00主机模块、 PLC-05 模拟实训模块、 PLC-09 开关按钮模

14、块、连接导线 . 个人计算机、 编程电缆等 .(1) 控制要求：一个四组抢答器，抢答键分别是开关按钮模块上的 SB1、 SB2、 SB3、 SB4.任意一组抢先按下按键后，显示器能及时显示该组的编号，同时锁住抢答器，其它组此时按键无效；按 下复位按钮 SB10 后，进行下一轮抢答 .(2) I/O 分配表PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.0复位按钮 SB10Q0.1-Q0.7数码管 A-GI0.1-I0.4按钮 SB1-SB4实验 3 红绿灯自动控制 实验设备： PLC-00 主机模块、 (1) 控制要求：按下启动按钮亮 2S 后熄灭，接着红灯亮8S 后熄灭，绿灯亮 4S，接着闪烁

15、 2S，接着黄灯亮 2S 后熄灭， 按下停止按钮 SB2 后，所有小灯均熄灭 .(2) I/O 分配表PLC-02 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等SB1 后，在东西方向上：绿灯亮 4S，8S 后熄灭，以后返回循环，绿灯亮接着闪烁 2S 后熄灭，接着黄灯 4S；在南北方向上：红灯亮 以后返回循环，红灯亮 8S ；PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.1启动按钮 SB1Q0.0-Q0.2东西红、黄、绿灯I0.2停止按钮 SB2Q0.3-Q0.5南北红、黄、绿灯第 12 页 (共 22 页)使用说明书KD-2301 工业自动化综合实训装置实验 4 水塔水位自动控制实验设备：

16、 PLC-00 主机模块、 PLC-04 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 . 1）控制要求：当水池水位低于低位界 （S4 为 ON）时，电磁阀 Y打开进水，若 2S 以后水池水位仍低于低位界，说明阀 Y没有进水，阀 Y 指示灯闪烁，表示出现故障；当水位达到水池高位界 （S3 为 ON） 时，电磁阀 Y关闭；当水塔水位低于低位界 （S2为 ON），且水池处于正常水位（ S4为 OFF）时，电机 M（带动水泵）自动投入运转，开始抽水，当水位达到水塔高位界 （S1 为 ON）后，电机 M停止 .实验 5 成型机的全自动控制 实验设备：（1）（1） I/O 分配表PLC输入点输入外设

17、PLC输出点输出外设I0.0水塔高位界 S1Q0.0电机 MI0.1水塔低位界 S2Q0.1电磁阀 YI0.2水池高位界 S3I0.3水池低位界 S4PLC-00 主机模块、 PLC-04 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 . 控制要求：初始状态，把原料放入成型机内，各液压缸状态为： Y1=Y2=Y4=OFF， Y3=ON，S1=S3=S5=OF，F S2=S4=S6=ON按. 下启动按钮 SB1 后，系统动作要求如下：上液压缸 B 启动 （ Y2=ON）， B 的活塞开始向下运动（ S4=OFF），当 B 缸的活塞下降到终点时（ S3=ON），左液压缸 A 和右液压缸 C同时

18、启动（ Y1=Y4=ON，Y3=ON），A 缸的活塞开始向右运动， C缸的活塞开始向左 运动（ S2=S6=OFF）；当 A、C 缸的活塞到达终点时（ S1=S5=ON），原料已成型，各液压缸开始退 回初始状态 .首先， A、C缸返回（ Y1=Y4=OFF，Y3=ON，使 S1=S5=OFF），当 A、 C缸返回到初始 位置后（ S2=S6=ON）， B缸开始返回（ Y2=OFF，使 S3=OFF），当 B缸返回到初始状态后（ S4=ON）， 系统回到初始状态，取出成品，放入原料， 10S后自动开始下一工件的加工 . 按下停止按钮 SB2后，系统在当前的工件加工完毕并回到初始状态后，停止运行

19、.(2)I/O 分配表PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.1-Q0.4电磁阀 Y1-Y4I0.1-I0.6限位开关 S1-S6I0.7停止按钮 SB26 轧钢机的全自动控制实验SB1 后，电动机 M1、M2投入运行，传感器 S1 有信号后（ S1=ON），电 S1的信号消失 . 钢板到位传感器 S2有信号后，电磁阀 Y1动作， S1有信号，电动机 M3正转，钢板往左传送， S1 的信号消失， Y1动作，电动机 M3反转， S2信号消失；电磁阀 Y1重复经过三 10S，取出成品，钢板到后，继续运行 .实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-04 模拟实训模

20、块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 （1） 控制要求：按下启动按钮动机 M3正转，钢板往左传送， 电动机 M3反转， S2 信号消失； 钢板到位传感器 S2 有信号后， 次循环， S2 有信号后，则停机（2） I/O 分配表 .第 13 页 （共 22 页）PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.0-Q0.1M1-M2I0.1S1Q0.2M3F(正转)I0.2S2Q0.3M3F(反转) 电磁阀 Y2I0.3停止按钮Q0.4L2KD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书实验 7 三种液体自动混合加热控制实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-04 模

21、拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 (1)控制要求：初始状态，容器是空的，电磁阀 Y1、 Y2、 Y3 和搅拌机均为 OFF，液面传感器 L1、L2、L3、加热器 H均为 OFF；按下启动按钮后，电磁阀 Y1、Y2 闭合(Y1=Y2=ON)，开始注入液体 A、B，至液面高度为 L2(L2=ON) 时，停止注入 (Y1=Y2=OFF)，同时开启液体 C电磁阀 Y3(Y3=ON) 注入液体 C，当液面升至 L1(L1=ON)时，停止注入 (Y3=OFF)，同时开启搅拌机， 10S 后搅拌停止 后开始加热 (H=ON)，当混合液温度达到某一指定值时， T1=ON， H=OFF，加热器停止

22、加热，放出混合液体 (Y4=ON)，至液体高度降为 L3(L3=ON)后，再经 5S 停止放出 (Y4=OFF)；按下停止按钮 后，当前操作完毕后，停止在初始状态 .(2)I/O 分配PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.1-Q0.4电磁阀 Y1-Y4I0.1停止按钮 SB2Q0.5搅拌机电机 MI0.2-I0.4L1-L3Q0.6电炉 HI0.5T实验 实验设备：8 机械手控制系统PLC-00 主机模块、 PLC-01 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 .(1) 控制要求：机械手控制系统包括两种工作方式：手动和自动 . 其中手动分为各别操作和回

23、原 点操作， 自动运行顺序： “原点位置下降夹紧上升右行下降放松上升左行原点位 置”，一个循环称为一个周期 . 原点位置设定为机械手处于左上位、松开，即为系统的初始状态 (此时 左限位和上限位同时接通 ).( 2)I/O 点分配表：PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.1下限Q0.0下降指示I0.2上限Q0.1夹紧指示I0.3右限Q0.2上升指示I0.4左限Q0.3右行指示I0.5上升按钮Q0.4左行指示I0.6左行按钮Q0.5原点指示第 14 页 (共 22 页)I0.7松开按钮I1.0下降按钮I1.1右行按钮I1.2夹紧按钮I1.3手动I1.4单周I1.5启动I1.6停止KD-23

24、01 工业自动化综合实训装置使用说明书实验 9 全自动皮带运输机实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-02 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 .（ 1）控制要求：按下按钮 SB1，M4首先投入运转， 2 秒后 M3运转， 2 秒后 M2 运转， 2 秒后 M1 运转， 2 秒后料斗门打开，其指示灯 Y0 点亮，系统进入运行状态； 2 秒后，料斗自动关闭（指示灯 Y0灯熄灭），2秒后 M1停转， 2秒后 M2停转， 2秒后 M3停转， 2秒后 M4停转，此时系统进入停止 状态 .2 秒后 M4自动启动，接着自动重复以上过程 . 运行过程中，按下停止按钮 SB2，系统按上述

25、过 程顺序停止 .（2） I/O 分配表：PLC输入点输入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.0料斗 KI0.1停止按钮 SB2Q0.1M1Q0.2M2Q0.3M3Q0.4M4实验 10 双面钻控制实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-02 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等 .（ 1）控制要求： 机床工作过程： 按启动按钮后夹紧工件左右动力头同时快进并启动主轴至 SQ5、SQ2动作工进至 SQ3， SQ4动作，死挡铁停留分别快退 SQ1，SQ6为 ON，松开工件，停主轴。 如此实现自动循环。按下停止按钮后，加工停止。（2） I/O 分配表：PLC输入点

26、输入外设PLC输出点输出外设I0.0启动按钮 SB1Q0.0YV1I0.1停止按钮 SB2Q0.1YV2Q0.2YV3Q0.3YV4第 15 页 （共 22 页）Q0.4YV5Q0.5YV6Q0.6YV7Q0.7M1Q1.0M2KD-2301 工业自动化综合实训装置使用说明书实验 11 四层电梯控制实验设备： PLC-00 主机模块、 PLC-01 模拟实训模块、连接导线 .个人计算机、编程电缆等（ 1） 控制要求：电机矫箱的动作的要求如下表所示序号输入输出原停靠楼层召唤楼层运行方向运行情况114升上升到 4 层停224升上升到 4 层停334升上升到 4 层停444停召唤无效513升上升到

27、3 层停623升上升到 3 层停733停召唤无效843降下降到 3 层停912升上升到 2 层停1022停召唤无效1132降下降到 2 层停1242降下降到 2 层停1311停召唤无效1421降下降到 1 层停1531降下降到 1 层停1641降下降到 1 层停1712、 3、4升先升到 2，再升到 3，再升到 41823、4降先升到 3，再升到 4192先 1 ，后 3 或 4升先降到 1，再升到 3或 4202先 3 或 4，后 1降先升到 3 或 4，后降到 12131、2降先降到 2，再降到 1223先 4 ，后 1 或 2升先升到 4，后降到 1 或 2233先 1 或 2，后 4降先降到 1 或 2，后升到 42） I/O 分配表：输入外设名称PLC输入点输出外设名称输出点下终端限位 PB1I0.5一楼平层显示 L1Q1.4第二层限位 PB2I0.6二楼平层显示 L2Q1.5第三层限位 PB3I0.7三楼平层显示 L3Q1.6上终端限位 PB4I1.0四楼平层显示 L4Q1.7箱内指令输入 1（ 到一层）SB1I0.1向上运行监视 UPQ0.0第 16 页 （共 22 页）箱内指令输入 2（ 到二层）SB2I0.2向下运行监视 DOMNQ0.1箱内指令输入 3（ 到三层）SB3