运动控制系统综合训练实验指导书---------西门子交、直流调速系统实验
兰州理工大学电信学院
运动控制实验室
运动控制系统综合训练实验的特点
1、实验工作电压高：远远超过了人身所允许的安全电压。易造成触电事故,
2、实验对象电流大、功率大，对设备、电器、电路等功率容量要求高；弱电电子电路及控制软件的情况复杂，当发生实验失误或实验中因弱电硬、软件意外失控引起工作异常时，极有可能导致设备、电路、器件等过度功率损耗、剧烈温升、燃烧甚至爆炸等事故。
3、被控制对象均为大功率交、直流电动机。电动机转速高、力矩大，控制涉及各类复杂的线路、硬件、软件，系统状态与参数情况多变，在系统闭环时情况尤其复杂。
4、强电、弱电、硬件、软件、测量、调试等混合交织，易发生强电、弱电、硬件、软件互为交织的复杂故障。测量调试过程中，设备、线路、仪器意外损坏以及触电伤亡事故的风险较大。
运动控制系统综合训练实验安全规范
为了确保人身安全与设备安全，顺利完成实验任务，实验者必须严格遵守如下安全规范：
1．严格遵守纪律，提高安全意识，必须时刻意识到：强电实验存在导致人身伤害和死亡的高度危险性。
（1）实验时，必须始终站在绝缘胶垫上操作。
（2）严禁带电接线、带电拆线、带电改线。接线、拆线、改线都必须在确保切断全部设备电源的情况下进行。否则将直接导致触电伤亡事故。
（3）严禁用湿手操作各种电器开关、触摸设备。
2．实验过程中：
（1）人体任何部位不得接触带电线路，不得接触线路中的任何金属导体。（2）在线路连接、测试等操作时必须始终坚持单手操作，严禁双手操作。（3）绝对不允许双手同时接触任何位置的线路插头、插座和端子，或将人体作为负载使用。
3．每阶段接线完毕通电前：必须认真检查所接线路，接线必须完全正确！做强电实验时，必须有两人以上方可进行。设备通电运行时必须设防护栏或防护线，以免他人误入触电。线路接好后同组人员必须严格检查，确保接线无误后方可通电，通电时做到：“一看，二问，三合闸”。严禁未经检查盲目通电！决不允许随意操作、调节、动用与实验无关的设备部件、仪器仪表及各类调节元件与装置等。
实验中如发生报警、异常情况和电路故障，应立即切断电源，仔细检查线路以及各类硬、软件调节参数，查清问题和妥善处理故障，确定无误后才能继续进行实验。
4．做实验时不能披长发，衣服上不能有裙带。接线、测试等必须严格注意导线、身体衣裤以及发辫等，避免发生导线、身体衣裤以及发辫等被卷入旋转体而造成严重的人身伤残事故。
5．总电源或实验台控制屏上的电源接通应由指导老师来控制，其他人只能由指导老师允许后方可操作，不得自行合闸。
6．实验过程中，精神必须高度专注，严格按照拟定的步骤操作。同组同学分工明确、相互监护。整个实验过程必须做到态度严肃，条理清晰，秩序井然。7．实验过程中，须警惕关注设备仪表的状况，若遭遇设备、仪器仪表故障或损坏，必须立刻停止实验，切断总电源并报告指导老师处理。严禁带故障操作或自行随意处置。
8．保持严肃认真的实验态度，维持实验室的安静秩序和整洁环境，不准玩游戏、吸烟、嬉闹等，否则取消实验成绩。
实验一西门子交直流传动系统的硬件构成及其基本原理
一、实验目的
1、了解直流传动系统和交流传动系统的基本配置，了解实验用上位机的基本操作方法
以及相应的通信原理。
2、加深对西门子全数字直流调速装置SIMOREG DC Master 6RA70、西门子全数字矢量
控制变频器SIMOVERT Master Drivers VC 6SE70和西门子SIMATIC S7-200 可编程逻辑控制器的认识。
二、实验设备
三、实验线路
1、采用PC 控制/PLC 控制变频器交流传动控制系统硬件构成
2、采用PC 控制
/PLC 控制调速器的直流传动控制系统硬件构成
四、实验内容
1、根据实验设备确定系统配置。
2、熟悉直流传动控制柜中的核心设备
1）西门子全数字直流调速装置 SIMOREG DC Master 6RA7013-6DV62-0 功率：6.3KW
输入电压：3AC 380V 50Hz 额定直流电压：420V 额定直流电流：15A 四象限运行
2）西门子SIMATIC S7-200 可编程控制器 3、熟悉交流传动控制柜中的核心设备
1）西门子全数字矢量控制变频器 SIMOREG Master Drivers VC 6SE70 功率：4KW
输入电压：3AC 380V 50Hz
额定输出电压：3AC 0-380V
额定输出电流：10.2A
2）西门子SIMATIC S7-200 可编程控制器
4、了解4种不同的控制方式
五、实验报告
1、简述西门子全数字直流调速装置SIMOREG DC Master 6RA70、西门子全数字矢量
控制变频器SIMOVERT Master Drivers VC 6SE70的基本工作原理并画出其原理图。
2、简述西门子SIMATIC S7-200通信模块EM277的作用。
3、列出直流以及交流传动控制系统中电机铭牌参数，以及主要元器件的型号。
实验二Drive Monitor软件的使用
一、实验目的：
1.了解Drive Monitor软件的基本功能
2.了解数字测速的原理及测速方法。
二、实验设备
三、实验内容
1．学习Drive Monitor软件，并熟悉其操作流程。
2．学习各种数字测速方法，并进行比较分析。
3．了解本实验所用的光电编码器。
四、实验方法
1.熟悉运动控制软件开发平台的系统结构图和基本单元。
2.连接实验线路，检查无误后给控制电路通电（通电时先加控制电路电源，后加高压电源；断电时也应先断高压电源，后断控制电路电源），运行“Drive monitor”上位机软件，检查通讯是否成功（在软件状态栏中显示）；如不成功请检查串口线和端口设置。
3.Drive monitor 新建项目
1）双击Drive monitor 快捷图标打开画面
2）通过file / new / base on factory setting or empty parameter set 新建一个项目.
3）根据弹出的画面进行设置，如图所示：
a.根据实际装置的类型选择UNIT TYPE
交流调速实验选择MASTERDRVIES VC(CUVC)
直流调速实验选择SIMOREG DC MASTER
b. UNIT VERSION 应与装置的实际版本一致, 可以读参数R069 得到（本实
验设置为03.3）
c. BUS ADDRESS 应与装置一致(本实验设置为0)
d. PZD 数量（本实验设置为2）
e. 选择OK后，保存。
4）选择Basic functions/Direct to parameter list图标。
5）在线链接
可以选择两种在线方式：RAM/EEPROM，如图中1所示：
6）在线连接后，Device status 显示OK ，Connection with device OK。如下图中3所示，通信连接正常。
a.在图中2所示位置中输入速度百分比给定值。
b.选择图中1所示的红绿色按钮，分别对应分闸（OFF）与合闸（ON）状态，控制系统运行或停止运行。
7）选择工具栏中的Trace 按钮，选择setting，在弹出的对话框中选择所要观察的参数，如图中1位置。
DRIVEMONITOR 的TRACE 功能可以记录装置运行中的实际值, 并形成记录曲线保存.点DIAGNOSTICS / TRACE FUNCTION .
点击DIAGLOSTICS(诊断)的TRACE 功能
a.点SETTING, 弹出设置对话框
b.选TRACE1
c.勾选记录项
d.选择连接量K 参数
e.在Recording中输入记录数据的时间(一般为10)。
f.触发前需记录的内容( 如不需要记录触发前内容可设为0 )
g.触发条件, 当这个值大于/小于/等于设定值时,开始记录当前值. 也可以设置二进制条件.
h.设置完成后, 点START 按钮后就直接开始记录, 如点GO 按钮后, 当条件满足后开始记录.
例如记录实际输出电流。( 即有启动命令时)
点GO 键, 等待触发条件.
装置启动, 开始记录
五、实验报告
1)简述Drive monitor软件及操作流程；
2)介绍常用的测速方法并进行比较分析。
3)结合传感器及检测技术，简述本实验所用测速方法的原理。
4）实验总结。
实验三基于西门子全数字
直流调速器6RA70的直流调速系统实验
一、实验目的
1、深入了解全数字直流调速系统的工作原理。
2、掌握转速、电流双闭环直流传动系统的基本原理及实现方法。
3、了解直流电动机双闭环调速控制系统中各个参数的作用。
二、实验设备
三、实验原理
图3-1 转速、电流双闭环直流调速系统
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套（或称串级）联接如图3-1所示。图中，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
四、实验内容
1.观测不同的转速给定条件下调速系统的静态特性。
2.双闭环直流调速系统的动态性能分析。
五、实验方法
实验方法同实验一的操作步骤，下面只说明参数设置中需注意的地方。
1、Drive monitor 新建项目
新建项目中：
(1) UNIT TYPE 选择SIMOREG DC MASTER ；
(2) VERSION 设置为03.0；
(3) BUS ADDRESS设置为0；
(4) PZD 数量设为2
2、在线连接后，若Device status显示NO，通信未连接。变频器显示故障诊断为F056、F006或O7.2等问题。则按如下参数值表修改参数列表中的对应参数的数值并按顺序修改（避免引发更严重的故障或危险，请勿随意修改其他参数）：
六、实验报告
1.分析转速、电流双闭环调速的控制原理。
2.分析速度调节器各参数调节时对系统的影响。
3.通过Trace功能记录速度控制模式下的启动、制动以及正反转波形，并分析电流、
转矩、转速之间的关系。
实验四 基于西门子矢量控制 变频器6SE70的交流调速系统实验
一、实验目的
1、加深对现代高性能交流调速系统的认识。
2、了解异步电机转子磁场位置检测电流模型法。
3、了解异步电动机转子磁场定向控制原理中实现矢量变换的方法及意义。 二、实验设备
三、 实验原理
异步电动机矢量控制系统的原理如下图所示。图中的给定和反馈信号经过类似于直流
调速系统所用的控制器，产生励磁电流的给定信号*1
m i 和电枢电流的给定信号*1t i ，经过反旋转变换VR -1得到*i α和*i β，在经过2/3变换得到*A i 、*B i 和*C i 。把这三个电流控制信号和由控
制器得到的频率信号1ω加到电流控制的变频器上，即可输出异步电动机调速所需的三相变频电流。
矢量控制系统
图4-1 矢量控制系统原理结构框图
建立动态数学模型，使用除法环节进行解耦的按转子磁链定向的矢量控制系统如下所示。
图4-2 用除法环节解耦的矢量控制系统
四、实验内容
1. 熟悉交流传动控制系统的硬件构成
2. 速度调节器PI 调节对系统性能的影响
3. i sd ，i sq 波形观察，并与i sdref ，i sqref 作比较
4. 异步电机转子磁场定向控制（FOC ）得输入信号测量，i a 、i b 和转子磁场位置角计
算
5. 电流信号的3/2变换（Park 变换）及旋转变换 五、实验方法
实验方法同实验三的操作步骤，下面只说明参数设置中需注意的地方。 1、Drive monitor 新建项目
新建项目中：
(1) UNIT TYPE 选择MASTERDRVIES VC(CUVC) ；
(2) VERSION 设置为03.3；
(3) BUS ADDRESS设置为0；
(4) PZD 数量设为2
2、在线连接后，若Device status显示NO，通信未连接，变频器显示故障诊断为F070。则按如下参数值表修改参数列表中的对应参数的数值（避免引发更严重的故障或危险，请勿随意修改参数）：
六、实验报告
1.简述交流调速的主要方式及其优缺点。
2.通过Trace命令记录速度控制模式下的启动、制动以及正反转波形，并分析电枢电
流与速度，转矩之间的关系。
3.分析速度调节器参数调节时各参数对系统的影响。
实验一：PLC认知及PLC编程软件的使用（两学时） 一、实验目的： 1.熟悉典型继电器电路的工作原理及电路接线。 2.熟悉西门子PLC 的组成，模块及电路接线。 3.熟悉西门子STEP 7 编程软件的使用方法。 4.熟悉利用STEP 7 建立项目、硬件组态、编程、编译、下载和运行等设 计步骤。 5.学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程，完成三相异步电机单向运行控 制程序的编制及调试。 二、实验设备： 1.个人PC 机 1 台 2.西门子1214C AC/DC/RLY PLC 1 台 3.西门子CM1241 RS485通信模块 1 台 4.实验操作板 1 块 5.线缆若干 三、实验步骤： 1.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，可以上电 试验。 2.了解西门子PLC 的组成，熟悉PLC的电源、输入信号端I 和公共端 COM、输出信号端Q 和公共端COM；PLC 的编程口及PC 机的串行通讯口、编程电缆的连接；PLC 上扩展单元插口以及EEPROM 插口的连接方法；RUN/STOP开关及各类指示灯的作用等。 2.参照黑板上的电路接线图，电路连接好后经指导教师检查无误，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STEP 7编程软件，新建工程，进入编程环境。 4.根据实验内容，在西门子STEP 7编程环境下输入梯形图程序，转换后， 下载到PLC中。
5.程序运行调试并修改。 6.写实验报告。 四、实验内容： 实验1、三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制 图1 三相笼型异步电动机全压起动单向运行控制接线图实验2、三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制 图2 三相笼型异步电动机全压起动单向运行PLC控制梯形图 五、实验总结与思考： 1.简述S7-1200 PLC的硬件由哪几部分组成。 2.请简要叙述从硬件组态开始到程序下载到PLC进行调试的整个过程。 3.做完本次实验的心得体会；
实验报告 实验课程：基于西门子PLC电动机正反转互锁控制学生姓名：张荣 学号：130302062 专业班级：13级应电一班 二〇一六年六月十六日
实验报告 传统的继电器控制系统中都使用了继电器、接触器等器件。在这样的纯硬继电器系统中，系统的接线难度会随着系统的复杂程度增加。再者，继电器系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损和电弧烧伤等缺点。以上原因使系统的可靠性和可维护性都变得很差。当前在工业控制领域广泛使用的PLCPLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。PLC具有功能强、可靠性高，抗干扰能力强、安装维护方便等很多优点，完全可以取代传统的继电器控制系统。 一、实验目的 1.能够独立制作I/O分配表； 2.能够独立完成程序的编辑； 3.能够调试并运行程序，能够学以致用，把所学知识融会贯通来控制电机 的运行； 4.能够在所学习的基础上有所创新，让电机有一些新的功能； 5.增强实践动手能力，熟悉相关电汽结构和电器的使用； 6.了解相关电子线路布线与布局； 7.了解控制电路中各种保护及互锁、自锁环节的作用； 8.学会分析故障与排除故障的方法； 二、实验设备 1.西门子实验箱 2.编程软件STEP7 V5.5 SP2 3.计算机一台 4.按钮开关3个，接触器2个，热过载1个，熔断器2个，电动机1台
三、实验步骤 1.了解电路相关控制要求，制作出电气控制原理图。 图3.1.1电动机正反转互锁控制电气图 2.电路原理介绍 图3.1.1为正反转互锁控制电路，电路分为主电路可控制电路两部分。主电路中的两个交流接触器KM1和KM2分别构成正反两个相序电源连接线。控制原理分析：KM1为电动机正向运行交流接触器，KM2为电动机反向运行交流接触器，SB1为正向启动按钮，SB3为反向启动按钮，SB2为停止按钮，KH为过载保护热继电器。当按下SB1时，KM1的线圈通电吸合，KM1主触点闭合，电机开始正向运行，同时KM1的辅助常开触点闭合而使KM1线圈保持吸合，实现了电动机的正向连续运行；反之，当按下SB3时，KM2的线圈通电闭合，KM2的主触点闭合，实现了电动机反向运行，同时KM2的辅助常开触点闭合而使KM2的线圈保持吸合，从而实现了电动机的反向持续运行，任何时候按下SB2电机都会停止运行。KM2,KM1线圈互锁，保正了不同时通电。
西门子可编程控制器 实 验 指 导 书 （操作部分） 浙江亚龙教仪有限公司
目录 实验一、全自动洗衣机的控制 (1) 实验二、三相电动机的顺序控制 (3) 实验三、步进电机控制 (5) 实验四交通灯控制 (8) 实验五搅拌器自动控制 (10) 实验六电机起停及报警器 (12) 实验七水塔水位自动控制 (14) 实验八自控成型机 (16) 实验九、自动送料装车系统 (18) 实验十、多种液体自动混合 (20) 实验十一、自控轧钢机 (22) 实验十二邮件分拣机 (25) 实验十三、LED数码显示控制 (28) 实验十四、电镀生产线控制 (30)
实验一、全自动洗衣机的控制 一.实验目的： 1、学习全自动洗衣机的工作原理。 2、学习计数器、定时器的应用。 二.实验器材： 1、亚龙PLC-主机单元一台 2、亚龙PLC-全自动洗衣机控制单元一台 3、计算机或编程器一台 4、电子连线若干条- 5、PLC串口通讯线一条 三.实验原理： 1、工作原理接线图如图一所示： 2、全自动洗衣机的工作方式： （１）按启动按钮，首先进水电磁阀打开，进水指示灯亮。 （２）按上限按钮，进水指示灯灭。搅轮在正反搅拌，两灯轮流亮灭。 （３）等待几秒钟。排水灯亮，后甩干桶灯亮了又灭。 （４）按下限按钮，排水灯灭、进水灯亮。 （５）重复两次（１）—（４）的过程 （６）第三次按下限按钮时，蜂鸣器灯亮五秒钟后灭。整个过程结束。 （７）操作过程中，按停止按钮可结束动作过程。 （８）手动排水按钮是独立操作命令，按下手动排水后，必须要按下限按钮。 四、实验步骤： 1、先将PLC的电源线插进PLC侧面的电源孔中，再将另一端插到220V电源插板。 2、将PLC的电源开关拨到关状态，严格按图一接线，注意12V电源的正负不要短接，电 路不要短路，否则会损坏PLC触点。 3、将PLC的电源开关拨到开状态，并且必须将PLC串口置于ON状态，然后通过计算机 或编程器将程序下载到PLC中，再将PLC的电源开关拨到关状态。 4、在通电以后，再接通1.2（1.3、1.4、1.5不接通），否则无法正确运行演示程序。 5、将PLC电源开关拨到开状态。 6、按下启动按钮后，进水指示灯亮。按下上限按钮后，搅轮先正转后反转，循环三次以 后，排水指示灯亮。按下下限按钮后，进水指示灯亮，循环三次。按下限按钮后，蜂鸣器指示灯亮，闪动5秒后结束。 五、思考题： 1、如何修改洗衣机搅轮正转、反转的时间。 2、如何修改洗衣机洗涤循环的次数。
实验二，Portal（博图）软件的应用及程序简介实验目的：熟识西门子s7-1200的指令系统，掌握TIA portal的使用方法 实验设备：西门子s7-1200PLC；信号板；按钮及开关；TIA博途软件 实验步骤： 1，打开TIA portal软件按实际情况进行组态 选择“创建新项目” 单击“创建按钮” 创建完成之后首先“组态设备”，选择“添加新设备” 根据PLC上的发货号来选择，首先控制器CPU中选择SIMATIC S7-1200~CPU~CPU 1214C DC/DC/DC~6ES7 214/AG31-0XB0 等待若干秒之后，显示出PLC机架及刚才已经安置好的CPU，继续根据实际机架上的设备添加信号板：AQ 6ES7 232-4HA30-0XB0，选好之后双击，机架上显示出此信号板。 2，绘制梯形图
回到portal视图，选择PLC编程 基本逻辑指令
3，转到在线 选择后显示“在线连接”，接口类型选择PG/PC,开始搜索 将程序块下载到设备，并“启动CPU” 观察结果
实验三 S7-1200PLC定时器计数器的应用 实验目的：掌握s7-1200中定时器计数器的应用并完成相应程序 实验设备：同上 实验原理： 使用定时器指令可创建编程的时间延迟，S7-1200 PLC有4种定时器： ●TP：脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。 ●TON：接通延迟定时器输出Q在预设的延时过后设置为 ON。 ●TOF：关断延迟定时器输出 Q 在预设的延时过后重置为 OFF。 ●TONR：保持型接通延迟定时器输出在预设的延时过后设置为ON。在使用 R 输入重置经过的时间之前，会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。 ● RT：通过清除存储在指定定时器背景数据块中的时间数据来重置定时器。 每个定时器都使用一个存储在数据块中的结构来保存定时器数据。在编辑器中放置定时器指令时可分配该数据块。 实验步骤： 1，实现延时开通及延时关断 接通延迟定时器及其时序图
实验指导书 启 东 市 东 疆 计 算 机 有 限 公 司
目录 第一章系统简介 (1) 一、可编程序控制器（PC）主机 (1) 二、编程装置 (2) 三、输入输出部分 (2) 四、输入/输出接口的使用方法 (4) 五、实验演示屏介绍 (4) 第二章软件的安装与使用 (5) 一、软件的安装 (5) 二、软件的使用 (5) 第三章PLC控制实验 (6) 实验一基本指令实验 (6) 实验二定时器及计数器指令实验 (9) 实验三移位寄存器指令实验 (13) 实验四置位/复位及脉冲指令实验 (15) 实验五跳转指令实验 (17) 实验六常用功能指令实验 (19) 实验七艺术灯的PLC控制 (24) 实验八LED数码管显示控制 (25) 实验九交通信号灯的自动控制 (26) 实验十驱动步进电机的PLC控制 (27) 实验十一电机的星/三角启动控制 (28) 实验十二机械手的PLC自动控制 (30) 实验十三四层电梯的PLC控制 (32) 实验十四刀库捷径方向选择控制 (35) 实验十五物料混合控制 (37) 实验十六水塔水位控制 (39) 实验十七邮件分拣控制 (41) 实验十八四级传送带的控制 (42)
第一章系统简介 西门子（SIMATIC）S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务的理想的解决方案。S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。 S7-200功能强，体积小，使用交流电源可在85～265V范围内变动，且机内还设有供输入用的DC-24V电源。可编程序控制器（简称PC）在进行生产控制或实验时，都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器，运行时PC根据检测到的输入信号和程序进行运算判断，然后通过输出电路去控制对象。所以典型的PC系统由以下三部分组成：输入/输出接口、PC主机、通讯口。 一、可编程序控制器（PC）主机 在我们的实验箱中，选用的PC主机是SIMATIC S7-200 CPU226，有24个输入点，16个输出点，可采用助记符和梯形图两种编程方式。PLC主机面板图如图1-1所示： 图1-1 在图1-1中： ①输出接线端； ②输出端口状态指示； ③输入接线端； ④输入端口状态指示； ⑤主机状态指示及可选卡插槽； 有三个指示灯 SF/DIAG：系统错误，当出现错误时点亮（红色）； RUN ：运行，绿色，连续点亮； STOP : 停止，橙色，连续点亮； 可选卡插槽有：EEPROM卡，时钟卡，电池卡； ⑥模式选择开关（运行、停止）、模拟电位器、I/O扩展端口；
实验指导书 、S7-300系统硬件组态 实验一、 实验一 一、实验目的: 1.了解西门子S7-300系列的硬件模块。 2.学会使用SIMATIC MANAGER 进行S7-300系列的硬件组态和下装。 3.学会PC机与PLC之间的通讯诊断。 二、实验内容及步骤 1、按照下图,检查配置的S7-300的硬件网络是否正确,给系统送电。 图1-1
2、试验台电源开关功能列表: 序号开关位号电源性质说明 1 S0 380VAC 给直流调速装置6RA2818供电 2 S1 220VAC 给控制系统的供电 3 S2 220VAC 给PLC的供电 4 S3 220VAC 给交流/直流的开关电源供电 5 S4 220VAC 给上位机供电 6 S5 24VDC 24VDC电源端子排PT2供电开关 7 S6 220VAC 备用 系统送电过程: 合上S1--------S3---------S2---------S5----------S4。 在给本控制系统供电的过程中,必须注意观察整个系统设备的状态指示灯变化,以及其它的异常现象的出现。 如果供电开关合上后,相应的设备没有相应状态显示,必须立即停止送电,并进行检查确认,直到故障完全解决为止,供电工作才可以继续进行。 3、打开计算机中SIMATIC STEP7软件,进行通讯测试。 打开计算机后,双击桌面上的图标,打开STEP7软件,界面如下:
图1-2 点击工具栏中的Option----set PG/PC interface…,将会弹出设定通讯的界面,如下图:
图1-3 选中CP5611(MPI通讯卡,然后点击Diagnostics按钮,进行通讯诊断,如下图:
工控组态软件实验指导书 电信学院控制系马飞 2006年1月
Wincc实验一组态一个工程—蓄水池水位监控 一、实验目的及要求： 1、掌握wincc一般项目的设计过程； 2、掌握wincc设计系统的使用和操作方法； 二、实验内容： 1、启动WinCC（见教材21页）。 2、建立一个项目（见教材22页）。 3、选择及安装通信驱动程序（见教材23页）。 4、定义变量（见教材23页）。 5、建立和编辑过程画面（见教材26页）。 6、指定WinCC运行系统属性（见教材29页）。 7、激活WinCC画面（见教材30页）。 8、使用变量模拟器测试过程画面（见教材31页）。 三、实验报告要求： 1、要求做实验前写出实验准备报告，将要求练习的内容列出提纲，同时根据自身情况，拟出具体的上机实例。可以广泛查阅参考书来写。 2、针对上面的每一项写出上机的结果（操作类内容，可重点描述一下基本操作过程或步骤即可），体会其用法。 3、实验结果必须按照要求存储，作为实验成绩评定的一部分。
Wincc实验二创建过程画面 一、实验目的及要求： 1、掌握wincc一般项目的设计过程； 2、掌握wincc设计系统的使用和操作方法； 3、掌握“动态向导”、“变量连接”、“直接连接”的使用方法； 二、实验内容： 1、On/Off开关的切换显示（见教材61页）。 现有两个按钮“启动”和“停止”。启动按钮为绿色，停止按钮为红色。当单击启动按钮后，停止按钮显示，启动按钮隐藏，将关联变量bit1置1；单击停止按钮后，启动按钮显示，停止按钮隐藏，变量bit1置0. 1）新建一个内部变量bit1.变量类型为二进制变量。 2）在画面增加两个按钮，按钮1为停止，按钮2为启动，并设置按钮的颜色属性值。 3）单击停止按钮，打开对象属性窗口，选择事件选显卡，组态一个按左键事件的直接连接，打开直接连接对话框，在源框中选中常数并输入0，在目标框中选中变量并输入bit1，单击确定按钮关闭。 4）单击启动按钮，在对象属性窗口的事件选项卡上组态一个按左键事件的直接连接，打开直接连接对话框，在源框中选中常数并输入1，在目标框中选中变量并输入bit1，单击确定按钮关闭。 5）单击启动按钮，在对象属性窗口上，选择属性选项卡，对属性显示创建一个动态对话框的连接，打开动态值范围对话框，如图6—11所示。数据类型选择为布尔型，表达式|公式文本框中输入bit1（或打开变量选择对话
西门子综合培训plc综合实验练习 实验一数码显示的模拟控制 一、实验目的 用PLC构成数码显示控制系统 二、实验内容 1．控制要求 A→B→C→D→E→F→G→H→ABCDEF→BC→ABDEG→ABCDG→BCFG→ACDFG→ACDEFG→ABC →ABCDEFG→ABCDFG→A→B→C ……循环下去 2．I/O分配 输入输出 起动按钮SB1：I0.0 A：Q0.0 E：Q0.4 停止按钮SB2：I0.1 B：Q0.1 F：Q0.5 C：Q0.2 G：Q0.6 D：Q0.3 H：Q0.7 3．按图所示的梯形图输入程序。 图2-1 数码显示控制示意图 实验二天塔之光的模拟控制
一、实验目的 用PLC构成天塔之光控制系统 二、实验内容 1控制要求 L12→L11→L10→L8→L1→L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L12→L11→L10 ……循环下去 2I/O分配 输入输出 起动按钮SB1：I0.0 L1：Q0.0 L7：Q0.6 停止按钮SB2：I0.1 L2：Q0.1 L8：Q0.7 L3：Q0.2 L9：Q1.0 L4：Q0.3 L10：Q1.1 L5：Q0.4 L11：Q1.2 L6：Q0.5 L12：Q1.3 3．按图所示的梯形图输入程序。 图2-1 天塔之光控制示意图 实验三交通灯的模拟控制 一、实验目的 用PLC构成交通灯控制系统 二、实验内容 1．控制要求 起动后，南北红灯亮并维持25s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，1s后，东西车灯即甲亮。到20s时，东西绿灯闪亮，3s后熄灭，在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，同时甲灭。黄灯亮2s后灭东西红灯亮。与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。1s后，南北车灯即
任务1 变频器的面板操作与运行 任务目的： 1. 熟悉变频器的面板操作方法。 2. 熟练变频器的功能参数设置。 3. 熟练掌握变频器的正反转、点动、频率调节方法。 任务引入： 变频器MM420系列（MicroMaster420）是德国西门子公司广泛应用与工业场合的多功能标准变频器。它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。对于变频器的应用，必须首先熟练对变频器的面板操作，以及根据实际应用，对变频器的各种功能参数进行设置。 相关知识点： 一．变频器面板的操作 利用变频器的操作面板和相关参数设置，即可实现对变频器的某些基本操作如正反转、点动等运行。变频器面板的介绍及按键功能说明详见本书任务1.4变频器的调试，具体参数号和相应功能参照系统手册。 二．基本操作面板修改设置参数的方法 MM420在缺省设置时，用BOP控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700应设置为1，参数P1000 也应设置为1。用基本操作面板(BOP)可以修改任何一个参数。修改参数的数值时，BOP有时会显示“busy”，表明变频器正忙于处理优先级更高的任务。下面就以设置P1000=1的过程为例，来介绍通过基本操作面板(BOP)修改设置参数的流程，见表2-1。 表2-1 基本操作面板(BOP)修改设置参数流程 键，访问参数 键，直到显示 键，直到显示 键，显示当前值 键，达到所要求的值
键，存储当前设置 键，显示 键，显示频率 任务训练 ： 一、训练内容 通过变频器操作面板对电动机的启动、正反转、点动、调速控制。 二、训练工具、材料和设备 西门子MM420变频器、小型三相异步电动机、电气控制柜、电工工具（1套）、连接导线若干等。 三、操作方法和步骤 1．按要求接线 系统接线如图2-1所示，检查电路正确无误后， 合上主电源开关QS 。 图2-1 变频调速系统电气图 2．参数设置 （1）设定P0010＝30和P0970＝1，按下P 键，开始复位，复位过程大约3min ，这样就可保证变频器的参数回复到工厂默认值。 （2）设置电动机参数，为了使电动机与变频器相匹配，需要设置电动机参数。电动机参数设置见表2-2。电动机参数设定完成后，设P0010=0，变频器当前处于准备状态，可正常运行。 表2-2 电动机参数设置
计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是: (1) 能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据; (2) 可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解; (3) 在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。此外，数字仿真还具有高效率、高精度等优点。 大型企业每年都需要对电气控制人员进行技术培训,每次培训都需要大量的准备工作，购买大量各种不同类型PLC、变频器、接触器、电缆等。如果采用传统的经验方法:购买大量的控制器件,特别PLC、变频器等器件昂贵，很容易造成浪费;此外需要专门的培训地点。所以，如果对控制人员进行技术培训能够采用计算机仿真技术，能极大地降低成本。 S7-PLCSIM Simulating Modules由西门子公司推出，可以替代西门子硬件PLC的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须PLC硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。 2 S7-PLCSIM软件的功能 (1) 模拟PLC的寄存器。可以模拟512个计时器(T0-T511);可以模拟131072位(二进制)M寄存器;可以模拟131072位I/O寄存器;可以模拟4095个数据块;2048个功能块(FBs)和功能(FCs);本地数据堆栈64K字节;66 个系统功能块 (SFB0-SFB65);128个系统功能(SFC0-SFB127);123个组织块(OB0-OB122)。(2) 对硬件进行诊断。对于CPU，还可以显示其操作方式，如图1示。SF(system fault)表示系统报警;DP (distributed peripherals, or remote I/O)表示总线或远程模块报警;DC(power supply) 表示CPU有直流24伏供给;RUN 表示系统在运行状态;STOP表示系统在停止状态。 图1 CPU的操作方式 (3) 对变量进行监控。用菜单命令Insert>input variable监控输入变 量;Insert>output variable监控输出变量，Insert>memory variable监控内部变量;Insert>timer variable监控定时器变量;Insert>counter variable监控计数器变量。图2表示上述变量表。这些变量可以用二进制、十进制、十六进制
第二章实训项目 PLC基本技能实操 实训一 PLC认知实训 一、实训目的 1.了解PLC软硬件结构及系统组成 2.掌握PLC外围直流控制及负载线路的接法及上位计算机与PLC通信参数的设置 二、 序号名称型号与规格数量备注 1可编程控制器实训装置THPFSM-1/2 1 2实训导线3号若干 3PC/PPI通讯电缆 1 西门子 4计算机 1 自备 三、PLC外形图 四、控制要求 1.认知西门子S7-200系列PLC的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用； 2.打开编程软件，编译基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中； 3.能正确完成PLC端子与开关、指示灯接线端子之间的连接操作； 4.拨动K0、K1，指示灯能正确显示； 五、功能指令使用及程序流程图 1.常用位逻辑指令使用 标准触点 常开触点指令（LD、A和O）与常闭触点（LDN、AN、ON）从存储器或过程映像寄存器中得到参考值。当该位为1时，常开触点闭合；当该位为0时，常闭触点为1； 输出 输出指令（=）将新值写入输出点的过程映像寄存器。当输出指令执行时，S7-200将输出过程映像寄存器中的位接通或断开。
与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为1时，Q0.0有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为0，Q0.0输出立即为0。 或逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态有任意一个为1时，Q0.1即有输出；当I0.0、I0.1状态均为0，Q0.1输出为0。 与逻辑：如上所示：I0.0、I0.1状态均为0时，Q0.2有输出；当I0.0、I0.1两者有任何一个状态为1，Q0.2输出立即为0。 2.程序流程图 六、端口分配及接线图 序号PLC地址（PLC 端子） 电气符号 （面板端子） 功能说明 1.I0.0 K0 常开触点01 2.I0.1 K1 常开触点02 3.Q0.0 L0 “与”逻辑输出指示 4.Q0.1 L1 “或”逻辑输出指示 5.Q0.2 L2 “非”逻辑输出指示 6.主机1M、面板V+接电源+24V 电源正端 7.主机1L、2L、3L、面板COM接电源 GND 电源地端 2.控制接线图
河南建筑职业技术学院西门子S7-200 PLC实验 指 导 书
适用专业：建筑设备工程技术 指导教师：祝学昌 日期：2011年9月6日 实验注意事项 1．遵守实验室纪律，实验时态度严谨，注意力集中，不嬉戏，不打闹。 2．听从实验指导老师安排，按规操作。 3．爱护实验期间所使用的工具、仪表及相关设备。 4．注意人身安全，发现问题要及时上报实验指导老师。 5．实验时要认真记录实验数据，实验结束后要认真完成实验报告，并按时上交。6．不迟到，不早退，不缺勤。 7．实验完毕后要收拾好实验器材并打扫实验室卫生。 说明： 1.实验一、实验二、实验三为必做实验，每次实验结束后要写实验报告，并且要按照老师规定时间上交。 2.实验四与实验五为选做实验，可以做也可以不做，不需要写实验报告。 2011年9月6日
西门子S7-200 PLC实验指导书 姓名：班级：指导教师：日期： 实验一：PLC认知及PLC编程软件的使用 一、实验目的 1、了解PLC硬件结构、系统组成及STEP7 V4.0编程软件； 2、掌握PLC与计算机的通讯方法； 3、掌握PLC外围直流负载控制线路的接法。 二、实验器材 三、实验步骤 1、认知西门子S7-200 PLC的硬件结构，详细记录其各硬件部件的结构及作用； 2、打开STEP7 V4.0编程软件，了解该软件菜单功能；
3、进行PLC 与计算机的通讯 ⑴ 通过编程电缆（PC-PPI 电缆）把PLC 与计算机连接起来； ⑵ 在菜单PLC 类型选择中选择CPU226； ⑶ 单击 图标，打开通讯页面，如下： ⑷ 双击 图标，完成通讯。 4、分别编辑基本的“与逻辑、或逻辑、非逻辑”程序段，并点击 将程序下载至PLC 中运行，观察并记录运行结果。 ⑴ 与逻辑 语句表 PLC 类型 选 择
实验二西门子PLC编程软件STEP7的使用入门 一、实验目的 1．初步掌握编程软件STEP7 V5.2的使用方法。 2．了解PLC中程序块的概念。 二、实验设备（仪器） 1．计算机一台。 2．西门子S7-300PLC(CPU:315-2DP)一台。 三、实验内容 1．编程软件STEP7 V5.2的硬件组态。 (1)新建一个项目。首先用鼠标左键双击桌面上的STEP7图标,进入SIMATIC Manager(管理器)窗口,单击“File”菜单下的“New”，如图2-1所示，弹出一个对话框，在项目名称“Name”中输入sample，也可以在项目的存储路径“Storage location”中输入你要存储的地址，本实验中使用默认地址就可以，如图2-2所示，单击“Ok”完成，如图2-3所示。 图2-1 项目管理器界面 图2-2 创建一个新的项目
图2-3 创建一个项目后的管理器界面 (2)插入一个S7-300的站，进行硬件组态。在“Insert”菜单下的“”Station 的目录下单击“2 SIMATIC 300 Station”，如图2-4所示。 图2-4 在项目中插入对象 (3)打开硬件组态界面。选中左边窗口中的“SIMATIC 300（1）”，在右边窗口中可以看到“Hardware”图标，如图2-5所示。 图2-5 启动硬件组态程序 双击右边窗口中的“Hardware”图标，进入硬件组态程序界面，如图2-6所示。 (4)主机架的配置方法。在STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。 ①在硬件目录中找到S7-300机架拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。
实验一十字路口交通灯控制 在十字路口交通灯控制实验区完成本实验。 一、实验目的 1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。 3、熟悉计时和比较指令的应用。 二、控制要求 信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。 南北红灯亮维持30秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪烁，闪烁5秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持5秒。到5秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。 东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮5秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持5秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始 三、输入/输出分配 （一）输入： （二）输出： 四、实验步骤 （1）按照输入和输出两个配置表，将PLC的输入输出与相应面板符号的插孔用连接
线连好； （2）按照输入输出配置，参照参考程序，编写实验程序；（3）下载编写程序到PLC，运行程序； （4）模拟动作实验板上的按钮和开关，验证所编程序的逻辑。 五、实验参考程序
六、实验思考 1、画出参考程序的时序图并写出程序梯形图。
实验二液体混合装置控制的模拟 在液体混合装置控制的模拟实验区完成本实验。 一、实验目的 （1）对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 （2）进一步熟悉PLC的I/O连接。 （3）熟悉液体混合装置的控制方式及其编程方法。 二、控制要求 本装置为两种液体混合装置，SL1、SL2、SL3为液面传感器，液体A、B阀门与混合液阀门由电磁阀YV1、YV2、YV3控制，M为搅匀电机，控制要求如下： 初始状态:装置投入运行时，液体A、B阀门关闭，混合液阀门打开20秒将容器放空后关闭。 起动操作:按下起动按钮SB1，装置就开始按下面规律操作： 液体A阀门打开，液体A流入容器。当液面到达SL2时，SL2接通，关闭液体A阀门，打开液体B阀门。液面到达SL1时，关闭液体B阀门，搅匀电机开始搅匀。搅匀电机工作1分钟后停止搅动，混合液体阀门打开，开始放出混合液体。当液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，再过20秒后，容器放空，混合液阀门关闭，开始下一周期。 停止操作:按下停止按钮SB2后，在当前的混合液操作处理完毕后，停在初始状态，当有下一启动输入时，又开始工作。 三、输入/输出分配 （一）输入： （二）输出：
西门子PLC考试题库 一、选择题 1．MW0是位存储器中的第1个字，MW4是位存储器中的第(C ) 个字。 A.1 B.2 C.3 D.4 2．WORD（字）是16位 ( B ) 符号数，INT（整数）是16位 ( ) 符号数。 A.无，无 B.无，有 C. 有，无 D.有，有 3． ( D ) 是MD100中最低的8位对应的字节。 A.MB100 B.MB101 C. MB102 D.MB103 4．PLC在线状态下，在变量表（VAT）窗口，单击图标( D)可以每个扫描周期都刷新变量。A.监视 B.离线 C. 强制 D.变量触发 5．图标表示( A ) 。 A.可以刷新变量一次 B.可以每个扫描周期刷新变量一次 C.可以激活修改的值一次 D.每个扫描周期激活修改值 6．“S5T#5s_200ms”表示( A ) 。 A.16位S5TIME型数据 B.16位TIME型数据 C.32位S5TIME型数据 D.32位TIME型数据 7．“TOD#21:23:45.12”表示( D ) 。 A.16位TIME型数据 B.16位TIME-OF-DAY型数据 C.32位TIME型数据 D.32位TIME-OF-DAY型数据 8．S7系列PLC的状态字（STW）中，表示逻辑运算结果的是( B )。 A. RF B.RLO C. STA D.BR 9．S7系列PLC的状态字（STW）的( D )位与指令框的使能输出ENO的状态相同。 A. RF B.RLO C. OR D.BR 10．不能以位为单位存取的存储区是( D )。 A.输入映像 B.输出映像 C.内部存储器 D.外设I/O区 11．下列输出模块可以交直流两用的是（ B ） A. 光电耦合输出模块 B. 继电器输出模块 C. 晶体管输出模块 D. 晶闸管输出模块 12．输入采样阶段，PLC的CPU对各输入端子进行扫描，将输入信号送入 C 。 A. 外部I存储器（PI） B. 累加器（ACCU） C. 输入映像寄存器（PII） D. 数据块（DB/DI） 13．每一个PLC控制系统必须有一台 A ，才能正常工作。 A. CPU模块 B. 扩展模块 C. 通信处理器 D. 编程器 14．S7-300 PLC通电后，CPU面板上“BATF”指示灯亮，表示 B 。 A. 程序出错 B. 电压低 C. 输入模块故障 D. 输出模块故障 15．S7-300 PLC驱动的执行元件不工作，PLC的CPU面板上指示灯均正常，而输入、输出指示灯不亮，这时可判断故障出在 C 。 A. 程序错误 B. CPU模块上 C. 输入线路上 D. 输出线路上 16．S7-300/400 PLC在启动时要调用的组织块是 D 。 A. OB1 B. OB35 C. OB82 D. OB 100 16．S7-300 PLC可以扩展多达 B 个机架，个模块。 A. 1，7 B. 4，32 C. 4，44 D. 21，300 17．背板总线集成在模块内的S7系列PLC是 C 。
PLC 实验指导书 长安大学电控学院控制工程实验室
目录 第一章系统简介 一、可编程序控制器（PC）主机 二、编程装置 三、输入输出部分 四、输入/输出接口的使用方法 第二章软件的安装与使用 一、软件的安装 二、软件的使用 第三章PLC控制实验 实验一基本指令实验 实验二定时器及计数器指令实验 实验三移位寄存器指令实验 实验四置位/复位及脉冲指令实验 实验五跳转指令实验 实验六常用功能指令实验 实验七舞台灯的PLC控制 实验八LED数码管显示控制 实验九交通信号灯的自动控制 实验十电机的星/三角启动控制 实验十一机械手的PLC自动控制
第一章 系统简介 西门子（SIMATIC ）S7-200系列小型PLC （Micro PLC ）可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令使得S7-200 PLC 成为各种小型控制任务的理想的解决方案。S7-200产品的多样化以及基于Windows 的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。 S7-200功能强，体积小，使用交流电源可在85～265V 范围内变动，且机内还设有供输入用的DC-24V 电源。可编程序控制器（简称PC ）在进行生产控制或实验时，都要求将用户程序的编码表送入PC 的程序存贮器，运行时PC 根据检测到的输入信号和程序进行运算判断，然后通过输出电路去控制对象。所以典型的PC 系统由以下三部分组成：输入/输出接口、PC 主机、通讯口。 一、可编程序控制器（PC ）主机 在我们的实验箱中，选用的PC 主机是SIMATIC S7-200 CPU224，有14个输入点，10个输出点，可采用助记符和梯形图两种编程方式。PLC 主机面板图如图1-1所示 在图1-1中： ①输出接线端； ②输出端口状态指示； ③输入端口状态指示； ④输入接线端； ⑤主机状态指示及可选卡插槽； 有三个指示灯 SF/DIAG ：系统错误，当出现错误时点亮（红色）； RUN ：运行，绿色，连续点亮； STOP : 停止，橙色，连续点亮； 可选卡插槽有：EEPROM 卡，时钟卡，电池卡； 图1-1 ⑥通讯口； ⑦模式选择开关（运行、停止）、模拟电位器、I/O 扩展端口；
深圳稻草人自动化培训 https://www.doczj.com/doc/6013132631.html, 西门子plc实验指导二之 综合程序设计训练一 程序设计训练用本系统的主机和16块模拟实验板，培养学生利用PLC技术设计和开发控制装置的综合运用能力。这部分训练包括22个综合设计实验。 每一实验中的设计内容都给出了控制要求和I/O分配表及参考程序，要求学员在实验之前必须预习，编程设计好程序，再到实验室上机调试程序。 编程练习中只给了控制要求，未给出程序清单。学员在掌握了实验内容给出的程序后，可根据编程练习中的控制要求编写程序。经仔细推敲并修改后，上机调试。实验七到实验十编程难度较大，属于提高训练。 综合设计实验一电动机控制 一．设计要求 1、系统组成 该系统由二台三相交流异步电动机、二组三相交流接触器（KM1、KM2）、4个开关SB1、SB2、SB3、SB4组成和两个热继电器器所组成。三相交流接触器KM1用于控制电动机M1的启动和停止运行；三相交流接触器KM2用于控制电动机M2的启动和停止运行方式。同时，为了保护系统的正常运行，在电机的控制回路中加入了热继电器FR1、FR2，用于防止电机过载。按钮SB1~SB4是分别用于电机M1、M2的启动和停止操作。 其电机控制验面板的结构示意图如图3-1所示：
图3-1 电机控制验面板的结构示意图 2、控制要求 （1）按下启动按钮SB1(I0.0)，KM1接通，电动机M1运行,按停止按钮SB2（I0.1），电机停止运行。 （2）按下启动按钮SB3（I0.2），KM2接通，电机M2运行，按停止按钮SB4（I0.3），电机M2停止运行。 （3）当电机M1运行时，按下SB3按钮，电机M2运行；当电机M2运行时，按下SB1，电机M1开始运行，形成M1、M2的互锁运行电路。 （4）当热继电器FR1、FR2动作时，相应回路的电机停止运行。 二．I/O口的接线 实验硬件需用一块TVT90HC-1电机控制模拟实验板，输入输出接线端子表如表3-1所示。 表3-1 I/O口的接线表 输入输出 PLC端外接端口注释PLC端外接端口注释 I0.0 SB1 电机M1启动信号Q0.0 KM1 电机M1动作I0.1 SB2 电机M1停止信号Q0.1 KM2 电机M2动作I0.2 SB3 电机M2启动信号 I0.3 SB4 电机M2停止信号 I0.4 FR1 电机M1热继电器 I0.5 FR2 电机M2热继电器 按上面I/O口完成，检查无误后通电。
实验二西门子P L C编程软件S T E P7的使用入门 一、实验目的 1．初步掌握编程软件STEP7 的使用方法。 2．了解PLC中程序块的概念。 二、实验设备（仪器） 1．计算机一台。 2．西门子S7-300PLC(CPU:315-2DP)一台。 三、实验内容 1．编程软件STEP7 的硬件组态。 (1)新建一个项目。首先用鼠标左键双击桌面上的STEP7图标,进入SIMATIC Manager(管理器)窗口,单击“File”菜单下的“New”，如图2-1所示，弹出一个对话框，在项目名称“Name”中输入sample，也可以在项目的存储路径“Storage location”中输入你要存储的地址，本实验中使用默认地址就可以，如图2-2所示，单击“Ok”完成，如图2-3所示。 图2-1 项目管理器界面 图2-2 创建一个新的项目 图2-3 创建一个项目后的管理器界面 (2)插入一个S7-300的站，进行硬件组态。在“Insert”菜单下的“”Station的目录下单击“2 SIMATIC 300 Station”，如图2-4所示。 图2-4 在项目中插入对象 (3)打开硬件组态界面。选中左边窗口中的“SIMATIC 300（1）”，在右边窗口中可以看到“Hardware”图标，如图2-5所示。 图2-5 启动硬件组态程序 双击右边窗口中的“Hardware”图标，进入硬件组态程序界面，如图2-6所示。 (4)主机架的配置方法。在STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。 ①在硬件目录中找到S7-300机架拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。
图2-6 硬件组态程序界面 ②插入主机架后，分别在机架中的1号槽中添加电源，如图2-7所示，2号槽中添加CPU，如图2-8所示。 图2-7 向主机架中添加电源 图2-8 向主机架中添加CPU ③如果需要扩展机架，则应该在IM-300目录中找到相应的接口模块，添加到3号槽。如无扩展机架，3号槽留空。 ④4到11号槽中添加信号模块，功能模块，通讯处理器等，上述模块分别在硬件目 录中的SM-300，FM-300和CP-300目录下。例如，在主机架中添加了一个数字量输入模块 和一个数字量输出模块，如图2-9和图2-10所示。 图2-9向主机架中添加一个数字量输入模块 图2-10 向主机架中添加一个数字量输出模块 (5)单击图标进行编译和保存，单击图标把硬件组态程序下载到PLC中。 2．编程软件STEP7 的CPU模块和I/O模块的参数设置。 (1)CPU的参数配置。双击机架中的“CPU”，打开CPU的属性对话框，在此可以根据要求配置CPU的各种参数，如图2-11所示。 图2-11 CPU的参数配置 MPI地址的设置。在CPU的属性对话框中单击“Properties”按钮，更改CPU的MPI 地址为3和通讯速率为，如图2-12所示。设置完成后，点击“OK”，回到CPU的参数配置框，如图2-13所示，可以看见MPI的“Address”中的2变为3，“Networded”中的No变为Yes，点击“OK”完成。 图2-12 MPI接口地址和数据传输速率的设置对话框 图2-13 设置完成后的CPU的参数配置 DP参数的设置。双击机架中的DP所在的行，在弹出的DP属性窗口中的“General”（常规）选项卡中点击“Interface”中的“Properties”按钮，如图2-14所示，可以设置站地址或DP子网络的属性，生成或选择其他子网络,图2-15所示。设置完成后，点击“OK”回到硬件组态程序界面，如图2-16所示，可以看到多了一条Profibus-DP总线。