可编程序控制器（PLC）综合实验指
导书
目录
一、可编程控制器简介……………………………………………X
二、基本指令简介……………………………………………X
三、可编程控制器梯形图设计规则……………………………………
四、实验一认识PLC控制柜、编程软件实验…………………………………X
五、实验二基本逻辑指令编程实验……………………X
六、实验三回火炉控制系统实验…………………………………X
七、实验四车床控制系统实验………………………………X
八、实验五温度的PID控制实验……………………………………X
一．可编程控制器简介
可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。控制器和被控对象连接方便。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
一、PLC的结构及各部分的作用
可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。
1．中央处理单元（CPU）
CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU 的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。
2．存储器（RAM、ROM）
存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储
器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。
3．输入输出单元（I/O单元）
I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。
4．电源
PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电。
5．编程器
编程器是PLC的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。
二、PLC的工作原理
PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU 从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1．输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2．程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。
3．输出处理
程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
三、PLC编程语言
1．梯形图编程语言
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。
梯形图的设计应注意以下三点：
（一）梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，最后是线圈与右母线相联。
（二）梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。
（三）输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。
2．语句表编程语言
指令语句表示一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言易懂易学。一条指令语句是由步序、指令语和作用器件编号三部分组成。
3．控制系统流程图编程图
控制系统流程图是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程，目前国际电工协会(IEC)正在实施发展这种新式的编程标准。
二．基本指令简介
基本指令如表所示
一、标准触点LD、A、O、LDN、AN、ON、
LD，取指令。表示一个与输入母线相连的常开接点指令，即常开接点逻辑运算起始。
LDN，取反指令。表示一个与输入母线相连的常闭接点指令，即常闭接点逻辑运算起始。
A，与指令。用于单个常开接点的串联。
AN，与非指令。用于单个常闭接点的串联。
O，或指令。用于单个常开接点的并联。
ON，或非指令。用于单个常闭接点的并联。
二、正、负跳变ED、EU
ED，在检测到一个正跳变（从OFF到ON）之后，让能流接通一个扫描周期。
EU，在检测到一个负跳变（从ON到OFF）之后，让能流接通一个扫描周期。
三、输出=
=，在执行输出指令时，映像寄存器中的指定参数位被接通。
四、置位与复位指令S、R
S，执行置位(置1)指令时，从bit或OUT指定的地址参数开始的N个点都被置位。
R，执行复位(置0)指令时，从bit或OUT指定的地址参数开始的N个点都被复位。
置位与复位的点数可以是1-255，当用复位指令时，如果bit或OUT指定的是T或C时，那么定时器或计数器被复位，同时当前值将被清零。
五、空操作指令NOP
NOP指令不影响程序的执行，执行数N（1-255）。
三．可编程控制器梯形图设计规则
1．触点的安排
梯形图的触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。
2．串、并联的处理
在有几个串联回路相并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。
3．线圈的安排
不能将触点画在线圈右边，只能在触点的右边接线圈。
4．不准双线圈输出
如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，所以不应出现双线圈输出。
5．重新编排电路
如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路，然后再进行编程就比较容易。
6．编程顺序
对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段，每一段从最左边触点开始，由上之下向右进行编程，再把程序逐段连接起来。
四．实验一认识PLC控制柜、编程软件实验
(1)PLC实验室控制柜的介绍
1.引言
实验室中的实验柜是在一个中型柜体中将控制器（PLC）和现场输入信号、现场驱动元件以及保护元件等按照工业现场的需求安装固定，学生技能训练时，首先按照课题要求设计硬件电路和控制程序，然后按照规范的线路接入导线并进行控制程序的调试，最后联合调试结果，完成课题要求。
2.总体结构
该装置主要由柜体、可编程控制器、保护器件、继电器、接触器以及电脑（作编程用）等部件组成柜体采用钢制结构，规格为长宽高（800*400*1800，壁厚2mm）。可编程控制器采用目前性价比高，市场占有率高的德国西门子公司S7系列中的小型PLC,型号为S7-200。
3.元件平面布局图
该装置充分考虑了面向现场实际的PLC工控柜对技能训练教学的要求。为此，在设计其元件布局时，尽量以工业现场的PLC工控柜为背景，又结合了技能训练教学的现实性和可操作性。在这样的一个背景下。我们设计了元件的平面布局图，如下图所示。元器件明细表如表所示。
4.装置的使用方法
4.1 各主要部件的简单介绍
（1）指示灯
实验指示灯有两种，一种是直径为16mm（4红6绿），安装在回火炉实验显示模块，另一种是直径为22mm（2红2绿），安装在第三块板右方，起输出显示作用。
（2）带灯按钮、二位开关
其作为可编程控制器的输入信号。
（3）可编程控制器（PLC）
PLC包括一台西门子S7-200系列小型机CPU224、输入/输出混合模块EM223、模拟量输入模块扩展块231。
（4）接触器
接触器在实验柜中由于控制额定电流的不同分为两种，一种在第一板右方背面的CJX2-18，用来控制第四板主电路的欠电压释放保护及零点压保护；另一种安装在第四板的CJX2-09（5个），主要用来实现交流电动机的正反转。
（5）热继电器
主要对电动机进行过载保护。
（6）低压断路器、空气开关
对电路设备发生的短路．严重过载及欠电压等进行保护。
4.2 实验柜固定配线安装接线图
实验柜中背面元件的配线已经完成，包括所有的低压电器以及可编程控制器输入输出端口均引到了相对应的实验柜正面的接线端子上，同学们只需在前面接线便可，切勿未经老师的允许私自打开实验柜后门进行操作。
4.3 使用简要说明
装置的使用方法大致可分为以下几个步骤：
（1）根据实验课题的具体要求、分析其工艺和控制要求，确定输入输出信号，并分配PLC地址、绘制I/O接线图。
（2）按照具体的绘制I/O接线图由学生完成具体课题的配线。
（3）根据工艺和控制要求、设计控制程序。
（4）将控制程序通过编程器输入PLC主机。
（5）不带负载进行控制模拟调试，直到功能正常为止。
（6）接通动力电路带负载，经老师检查接线无误后，方可进行综合调试。
（2）编程软件的介绍
1．原理说明
V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3是西门子公司专门为S7系列PLC设计开发的编程软件，可在全汉化的界面下进行操作。它基于Window操作系统，为用户开发、编辑、调试和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。
2.硬件的安装和拆卸
可以用三种方式连接S7-200和编程设备：通过PPI多主站电缆直接连接，或者通过带有MPI电缆的通信处理卡（CP）连接，或者通过以太网通信卡连接，实验室中用的是PPI编程电缆。将PLC的编程口与计算机的RS-232相连，连接如下图所示。
3.参数设置
（1）打开V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3，如下图所示，双击指令树“项目”
下的图标，设置PLC类型以及CPU版本
（2）将变成设备（PC机）的通信地址设为0，CPU的默认地址为2。
（3）PC机的接口一般使用COM1或USB。
（4）传输波特率为9.6kbit/s
如果建立了计算机和PLC的在线联系，就可利用软件检查、设置和修改PLC的通信参数。步骤如下
（1）单击浏览条中的系统块图标，或从“视图（View）”菜单中选择“系统块（System Block）”选项，将出现系统块对话框。
（2）单击“通信口（Port）”选项卡。检查各参数，确认无误后单击“确定”。（3）单击工具条中的下载按钮，即可把修改后的参数下载到PLC主机。当然参数块的下载也可以和程序下载同时进行。
与S7-200建立通信
（1）单击浏览条中通信图标，进入通信对话框，双击刷新图标。V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3搜索并显示连接的S7-200CPU的图标。
（2）先择相应的S7-200CPU并单击OK。如果V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3未能
找到S7-200CPU，应单击设置PC/PG接口按钮，核对通信参数设置，并重复以上步骤。
4、编程软件基本功能
4.1界面（如下图）及各部分的功能
4.1.1工具栏及各部分的功能
它提供了常用菜单命令的快捷按钮。从查看→工具条可以显示和隐藏任意工具栏。标准工具栏如下图所示。
（1）常规按钮
标准工具栏中的常规按钮包括新建项目、打开项目、保存项目、打印、打印预览、剪切、复制、粘贴、撤销。
（2）编译按钮
编译按钮限于编译当前程序编辑器打开的窗口，并且只能完成程序块或者数据块的编译。
（3）全部编译按钮
全部编译按钮同时完成程序块、数据块和系统块的编译。
（4）上载按钮
上载按钮将PLC中的项目传到V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3中，然后存储起来或对其进行编辑修改；可用于防止PLC中的原有项目被新项目覆盖。
（5）下载按钮
下载按钮将V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3中的项目下载到PLC中。
（6）升序排序按钮和降序排序按钮
用来给符号表中的符号和状态图中的地址排序。
（7）选项按钮
选项按钮用来更改V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3窗口中的各个小窗口的字体、颜色以及显示选项，以及打印时的格式等。
4.1.2 调试工具栏（如下图中）部分按钮的作用
（1）运行按钮 和停止按钮
在CPU 状态开关拨到RUN 或TERM 状态时，可通过运行或停止按钮控制CPU 模式。
（2）状态
程序在PLC 中执行时，显示PLC 中有关数据实时值和能流的信息。可以使用状态图和程序状态窗口读取、写入和强制PLC 数据值。在控制程序的执行过程中，PLC 数据的动态改变可用下列三种方式监视：
①单击图状态按钮 ，状态表的表格中就可以显示状态数据。并且每行要指定一个监视的PLC 数据值，指定一种显示格式、当前值及新值（如果使用写入或强制命令）。
②单击趋势图按钮 ，进入趋势图状态。在趋势图下，Micro/WIN 显示区域按照一定的刷新速率，用随时间而变的PLC 数据绘图，跟踪状态数据；用图形显示变量的值，在状态趋势图中一样可以执行“强制” 、“写入”等命令；并且可以就现有的状态图，在状态表图和趋势图之间切换；新的数据亦可在趋势图中直接赋值。
③单击程序状态按钮 ，在程序编辑器窗口中显示状态数据。当前PLC 数据值会显示在引用该数据的STL 语句或LAD/FBD 图形旁边。LAD 图形也显示功率流，由此可看出哪个图形分支处于活动下。
注意：程序状态和状态表监控（或趋势图）窗口可以同时进行。在状态图窗口写入或强制PLC 数据，该应用于程序状态窗口；在程序状态窗口写入或强制PLC 数据，也会应用于状态窗口。 （3）单次读取按钮
仅限于对状态图中的数据进行一次读取。 （4）全部写入按钮
在状态图中，单击此按钮将改动后的“新数值”列发送至PLC 。此功能与强制的区别：在写入数据后，写入的数据值还会根据程序中的逻辑运算而改变，而强制输入的数据在状态表中不会发生变化。
4.1.3公用工具栏（如下图）中部分按钮的作用
（1）插入网络按钮 和删除网络按钮
这两个网络按钮为增加和删除网络块提供了快捷方式。单击插入网络块按钮，会在光标所在的网络块之前新加一个网络块；单击删除网络按钮，会删除光标所在的网络块。
（2）切换程序注解按钮
用来在程序编辑窗口打开和关闭程序注释。程序注释用来对整个主程序、子程序或中断程序进行说明。
（3）切换网络注解按钮
在程序编辑窗口打开和关闭网络注解。网络注解用来为每一个网络块进行说明
（4）切换符号信息表按钮
用来在程序编辑窗口打开和关闭符号信息表。符号信息表显示每一个网络块中的符号地址、绝对地址及对应的注释。
（5）书签
讲一个长的程序分成几个小块之后，书签用来为每一个小块作一个标志，从而方便在这些块之间移动。将光标移到需要做标签的网络块中，单击，即可在此网络块出做上标记；单击按钮，光标会自动移到这个网络块；单击，光标会移到这个网络块之前的书签所在的位置；单击按钮会取消所做的书签。
（6）应用项目中的所有符号按钮
用来把符号表中定义的符号地址应用在项目中。
（7）创建未定义的符号表按钮
用来为程序中使用的符号地址定义绝对地址。
4.1.4.指令工具条（如下图）
指令工具条包括LAD指令工具条和FBD指令工具条，具体显示什么工具条，视选择的程序语言而定。
4.2浏览条
浏览条包含查看和工具窗口，通过单击可实现二者之间的切块。查看窗口为进入程序块窗口、符号表窗口等提供了快捷方式。工具窗口为进入编程向导界面提供了快捷方式，各种编程向导提高了编程软件的易用性。
4.3.指令树
显示了所有的项目对象和创建程序所需的指令。可以将指令从指令树拖到应用程序中，也可以用双击指令的方法将该指令插入到程序编辑器中的当前光标所在地。
4.4编程
V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3提供了三种程序编辑器：STL，LAD和FBD。选择“查看”菜单，单击STL，LAD或FBD便可进入相应的编程环境。LAD或FBD编辑器能使用SIMATIC和IEC61131-3指令集，而STL只能使用SIMATIC指令集。
4.4.1程序编辑器中的使用惯例
（1）在符号名前加#表示该符号为局部变量。
（2）在IEC指令中的“%”表示直接地址。
（3）操作数符号“??.?”或“????”表示此处必须有一个操作数。
V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3允许为LAD程序的每一个网络块加注释。STL程序不用分段，但是可以用关键词NETWORK将程序分块。
4.4.2 LAD编辑器中的使用惯例
在LAD中，触电代表逻辑输入条件，例如开关、按钮或者内部条件等。线圈代表逻辑输出结果。例如灯负载、电动机启动器、中间继电器或者内部输出条件等。盒表示其他一些指令，例如定时器、计数器或者数学运算指令等。
LAD编辑器中需要说明的几个表示符号如下：
“”表示开路或者需要能留连接。
“”表示指令输出能流，可以级联或者串联。
“”表示可以使用能流。
（1）建立符号表
符号表不仅可以包括物理输入/输出信号，还可以包括程序中用到的其他元件。通过监视菜单，单击“符号寻址”或运用快捷键Ctrl+Y，可在程序中实现绝对地址和符号地址之间的切换。将光标移到最后一行任意一栏，按键盘下的向下箭头，可以新增加一行；也可以左键单击，下下拉菜单中选择新增加一行。
（2）程序的基本组成部分
一个程序块由可执行代码和注释组成，可执行代码由主程序、子程序和中断服务程序组成，可执行代码可以被编译并下载到PLC中，而注释不会被下载。
（3）根据需要可以在数据块中输入数据的初始值。
（4）在系统设置硬件参数，如果没有特殊要求，一般选择默认设置。
4.5局部变量表
可以在局部表量表中为临时的局部变量定义符号名，也可以为子程序和中断服务程序分为指定变量，用于为子程序传递参数。
程序中的每一个POD程序的组织单元都有自己的局部变量表。这些局部变量表允
许定义具有范围限制的变量，同时只在建立该变量的POD中才有效。
4.6输出窗口
输出窗口用来显示POD的最近编译结果信息（所编程序的大小、占有数据块的大小等）和在编译之后检测到的错误信息。可以双击输出窗口中的错误信息，光标会自动移至有编译错误的网络。
4.7调试及运行监控
V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3提供了一系列工具，可直接在软件环境下调试并监视应用程序的执行。
4.7.1 S7-200操作模式的选择
S7-200 PLC有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU模块前面板上的LED 状态指示灯显示当前的操作模式。在停止模式下，S7-200 PLC不执行程序，这是可以下载程序，进行组态或编程；在运行模式下，S7-200将进行用户程序。可以用三种方法来选择S7-200 PLC的操作模式：
（1）使用模式选择开关
在CPU模块的前面板上有一个手动选择操作模式开关，可以将其打在停止模式（STOP），停止程序的执行；可以将其打在运行模式（RUN）。启动程序的执行；也可以打在终端模式（TERM），不改变当前操作模式。如果模式开关打在STOP 或TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式；如果模式开关打在RUN或TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入RUN模式。
（2）使用编程软件
使用Micro/WIN可以改变与之相连的PLC的操作模式。如果使用这种方法，CPU 面板上的模式开关必须打在RUN或TERM上，这时可以使用在菜单命令中的PLC→STOP和PLC→RUN或工具栏中的有关按钮来改变操作模式。
（3）使用指令
这种方法不常用。在用户程序中，可以增加STOP指令将PLC置于停止模式，它可以使逻辑程序停止运行。
4.7.2选择扫描次数
通过设置PLC运行的扫描次数（从1到65535次），可以控制程序的循环扫描次数。首先将PLC置于TERM模式，然后在调试菜单中单击首次扫描，则选择的扫描次数为一次，得到第一个扫描周期的信息之后，程序不再运行；单击多次扫描可以在出现的对话框中设置扫描次数，则程序循环扫描的次数到达设置值后自动停止运行。当准备好恢复正常程序操作时，将PLC转回运行模式。
4.7.3运行模式下编辑应用程序
在运行模式下编辑，是指对控制过程影响较小的情况下，对应用程序做少量的修改。这时在线的S7-200 CPU必须支持RUN模式下编程，并且CPU必须处于RUN 模式状态。一般情况下，不建议进行该方面的操作。
（1）单击调试菜单下的命令“RUN（运行）模式下程序编辑”。因为RUN模式下只能编辑CPU中的程序，如果CPU中的程序与编辑软件窗口的程序不同，系统会提示存盘。
（2）屏幕弹出警告信息
V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3会对在运行模式下编辑程序提出警告，提示是“上载”还是“取消”操作。如果选择上载，所连接CPU中程序将被上载到编程主窗口，这样便可在运行模式下进行编辑。
（3）在运行模式下进行下载
在程序编译成功后，可单击工具栏中的下载按钮，将程序下载到CPU中。
（4）退出运行模式
要退出运行模式编辑，选中调试菜单中的命令“RUN（运行）模式下的程序编辑”，单击取消复选标志即可。如果修改完没有下载，将会出现下图对话框，根据需要进行选择。
附图：PLC（3个模块）的接线图
CPU224 （CN AC/DC/继电器）
EM223 CN （4输入/4输出DC/晶体管）EM231 CN AI4X热电偶（4I/U输入）
EFPLC/S7－300实验装置实验指导手册 上海新奥托实业有限公司 2004年6月
目录 实验一五星彩灯实验 实验二三相电机控制实验 实验三八段数码管显示实验 实验四交通信号灯控制实验 实验五洗衣机自动控制实验 实验六水塔水位自动控制实验 实验七多种液体自动混合控制实验实验八自动送料车控制实验
实验一 五星彩灯 一、 实验目的 编制PLC 程序，组成不同的灯光闪烁状态。 二、 实验设备 1、 EFPLC 可编程序控制器实验装臵。 2、 五星彩灯及八段码显示实验板EFPLC0101如图所示。 3、 连接导线若干。 三、 实验内容 1、 控制要求：10个红色发光二极管，L1-L10的亮、暗组合须有一定的规律。隔1秒钟，变化一次，周而复始循环。 2、 I/O （输入、输出）地址分配 五星彩灯板上J3接EFPLC 实验装臵上的J2。 输出点定义： 3、 按照要求编写程序（参照程序示例） 4、 运行 启动程序，仔细观察L1~L10亮暗组合次序是否符合设计要求。若不符合，反复调试；符合则可停止程序。 +24V DC 0V L1 L2 L3 L4 L5 L10 L6 L7 L8 L9 a g d b c .h f e 五星彩灯 数码管 五星彩灯及八段码显示
实验二 三相电机控制 一、 实验目的 通过本实验，了解三相电机正反转、自锁、互锁和Y/△启动。 二、 实验设备 1、 EFPLC 可编程序控制器实验装臵。 2、 电机控制实验板EFPLC0106如图所示。 三、 实验内容 1、 控制要求： 按下正转按钮SB1，KM1继电器吸合（指示灯亮），三相电动机Y 形启动，（KMY 继电器吸合，指示灯亮）。3秒后△形正常运行。按下停止按钮SB3电机应立刻停止运行。在这整个过程中按反转按钮SB1应不起任何作用。 按下反转按钮SB2，三相电动机Y 形启动。3秒后△形正常运行。按下停止按钮SB3电机应立刻停止运行。在这整个过程中按正转按钮SB1应不起任何作用。 2、 I/O （输入、输出）地址分配 3、 按照要求编写程序（参照程序示例） 4、 运行 对应程序进行反复调试、反复运行，直至可正常操作为止。 四、 编程练习 要求：在正转时按下反转按钮，电机应停转一段时间（5秒-10秒，保证电机确实已停）后，电机再自动Y/△启动反转。在反转时，按下正转按钮，也具有同样效果。按停止按钮，电机应停止运行。 KM2 KM1 KM △ KM2 SB1 KM2 SB2 KM1 SB3 KM △ KM Y 24V 0V 电 控 制 DC 电机控制 KM1 KM2 KM KM2 SB1 SB2 SB3 KM1 KM2 KMY KM +24V 0V
电工电子技术实验指导书 实验一日光灯电路及功率因数的改善 一、实验目的 1、验证交流电路的基尔霍夫定律。 ⒉了解日光灯电路的工作原理。 ⒊了解提高功率因数的意义和方法。 二、实验仪器及设备 ⒈数字万用表一块 ⒉交流电流表一块 ⒊ZH－12电学实验台 ⒋日光灯管、镇流器、电容器、起辉器各一个 三、实验原理 ⒈日光灯工作原理： 日光灯电路由灯管、启动器和镇流器组成，如图5-1所示。 ①日光灯：灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃管，管的两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。它的起辉电压是400～500V，起辉后管压降只有80V左右。因此，日光灯不能直接接在220V电源上使用。 图5-1 日光灯的原理电路
②启辉器：相当于一个自动开关，是由一个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。辉光管的两个金属电极离得相当近，当接通电源时，由于日光灯没有点亮，电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间，使辉光管放电，放电产生的热量使到“U”形电极受热趋于伸直，两电极接触，这时日光灯的灯丝通过电极与镇流器及电源构成一个回路。灯丝因有电流通过而发热，从而使氧化物发射电子。同时，辉光管两个电极接通时，电极间的电压为零，辉光放电停止，倒“U”形双金属片因温度下降而复原，两电极分开，回路中的电流突然被切断，于是在镇流器两端产生一个瞬间高压。这个高感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端，使热灯丝之间产生弧光放电并辐射出紫外线，管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。 小电容用来防止启燃过程中产生的杂散电波对附近无线电设备的干扰。 ③镇流器：它的作用一是在灯管起燃瞬间产生一高电压，帮助灯管起燃 ；二是在正常工作时，限制电路中的电流。 ⒉提高功率因数的意义和方法 在电力系统中，当负载的有功功率一定，电源电压一定时，功率因数越小，线路中的电流就越大，使线路压降、功率损耗增大，从而降低了电能传输效率，也使电源设备得不到充分利用。因此，提高功率因数具有重大的经济意义。 在用户中，一般感性负载很多。如电动机、变压器、电风扇、洗衣机等，都是感性负载其功率因数较低。提高功率因数的方法是在负载两端并联电容器。让电容器产生的无功功率来补偿感性负载消耗的无功功率以减少线路总的无功功率来达到提高功率因数的目的。四、实验内容及步骤 ⒈了解日光灯的各部件及其工作原理 ⒉按图5-2接好线路，电容器先不要接入电路。
《土力学原理》实验指导书
前言 土力学原理是研究土的物理、力学性质和土体及其相关结构受力变形以及常见基础设计的一门科学，是土木工程专业的一门重要技术基础课。 土是岩石风化而成的颗粒堆积物，广泛覆盖于地球表面，人类的生活和生产活动与之息息相关，而土木工程更是与之有着密不可分的联系：例如，桥梁及房屋建筑地基基础的稳定性和变形，山坡、土坝、路堤、路堑等各种自然或人工坡体的稳定性，各类挡土结构的受力和变形等都是土力学的研究内容，土力学广泛应用于建筑、交通、水利、港口工程等领域。 土力学原理课的主要内容包括土的物理性质、地基中的应力计算、土的压缩性及地基沉降计算、土的渗透性和渗流问题、土的抗剪强度、天然地基承载力、挡土结构上的土压力、土坡稳定分析等。 通过本课程的学习，学生应牢固掌握土力学的基本原理、计算分析方法和基本实验技能，初步具备分析和解决有关工程问题的能力。同时，为进一步学习基础工程、地基处理、路基工程、深基坑工程和地下工程等有关专业课打好基础。 土力学原理是实践性很强的一门课程，实验是本课程的重要实践环节。本课程实验学时有16学时，通过本书，可以有效指导学生从事各项实验操作，将有助于培养学生的动手操作能力。
实验考核方案 1、土力学原理实验项目在建筑工程实验室土工实验分室完成，是土木工程专业的专业基础课实验项目，为大三的学生开设。 2、学生进入实验室必须遵守《学生实验守则》等实验室的各项规章制度，自觉遵守实验纪律。 3、要爱护实验室的仪器设备，损坏仪器设备要赔偿。 4、学生进入实验室前必须进行课前预习，要熟悉本次实验的目的，实验方法，试验步骤等实验内容。 5、试验要积极主动，人人动手，积极参与并能熟练操作各种实验仪器，严格按试验规程进行试验。 6、实验报告格式为：简介试验目的、试验步骤、试验成果整理和试验成果分析。 7、必须认真地完成试验报告，试验报告字迹要清楚，必须按着要求自己编写，不得抄袭他人实验资料；不符合要求的实验报告打回应重做。 8、实验成绩评定等级为优、良、合格、不合格记载，成绩按20%计入本课程总评成绩。
土力学与基础工程试验指导书 班级: 姓名: 山东科技大学土木建筑学院实验中心编
试验一、 密度试验 一、实验目的 掌握用环刀法测定土的密度,以便了解土的松密程度和干湿状态。 二、基本原理 当原状土切入环刀时，土的体积就等于环刀的容积，将切满土的环刀称重，将此重 减去环刀重即为土重，土重除以环刀容积即可求得土的密度。 三、仪器设备 环刀：内径6.18cm，高2cm；天平：量程200克，感量0.1克。 其他：切土刀，方玻璃片，凡士林。 四、试验步骤 1、按工程需要取原状土或制备所需状态的扰动土样轻轻放稳后，将土样表面大致削平。 2、将准备好的环刀在其内壁上涂一薄层凡士林，刃口向下放在土样上表面中央。 3、然后垂直下压，边压边削，直至土样伸出环刀为止，此时用切土刀将伸出环刀的土细心削平，立即拿一方玻璃片盖上以免水分蒸发；然后再削平另一面。 4、将切满土样的环刀的四周擦净，称重精确至0。1克。 五、成果整理及计算 土的密度可按下式计算： 式中；γ── 土的密度，g／cm3； w──试样加环刀重，g； 1 w──环刀重，g； 2 v──环刀容积，cm3； 计算至0。01克／厘米 3 六、试验纪录表格： 密度试验（环刀法） 环刀编号 环刀重+土重（g） 环刀重（g） 土重（g） 环刀容积（cm3） 密度（g／cm3） 试验二、 含水量试验 一、试验目的：
掌握烘干法测定土的含水量，了解土的含水情况。 二、基本原理： 利用土烘干前后的重量差可得土中失去的水重，水重、干土重的比即为土的含水量。 三、仪器设备： 烘箱、天平、干燥器、铝盒等。 四、试验步骤： 1、用切土刀选取代表性土样15～30g放在小铝合内（约装满半铝盒， 砂土应多些）， 注意擦去盒口外周围的浮土，立即盖好并称重得w 1 ，精确至0.01g； 2、打开铝盒盖，放入烘箱（可交指导老师放），在100～1050c的温度下烘至恒重（砂土烘干时间不少于2小时；粉土试样少于30 g者烘干时间不少于3小时；粉质粘土和粘土试样少于30g者则不少于10小时）。 3、将烘干土样铝盒取出放入干燥器内（由实验室负责），冷却后取出立即盖好并称 重得w 2 ,精确至0.01g 五、成果整理及计算： 按下式计算土的含水量： ω＝w w w w 12 20 ? ? ×10000 式中：ω──土的含水量，以百分数计； 1 w──烘干前试样重加铝盒重，g； 2 w──烘干后试样重加铝盒重，g； w──铝盒重，g，计算至0.100。 六、试验纪录表格： 含水量试验（烘干法）
目录 实验一可编程控制器认识实验 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验器材 (1) 三、实验内容和步骤 (1) 四、预习要求 (2) 五、实验报告要求 (2) 实验二基本指令实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验器材 (3) 三、实验内容和步骤 (3) 四、预习要求 (5) 五、实验报告要求 (5) 实验三定时器和计数器实验 (6) 一、实验目的 (6) 二、实验器材 (6) 三、实验内容和步骤 (6) 四、预习要求 (8) 五、实验报告要求 (8) 实验四运料小车控制实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验器材 (9) 三、实验内容 (9) 四、实验报告要求 (11) 实验五交通信号灯的自动控制实验 (12) 一、实验目的 (12) 二、实验器材 (12)
三、实验内容和步骤 (12) 四、实验报告要求 (14) 实验六天塔之光实验 (15) 一、实验目的 (15) 二、实验器材 (15) 三、实验内容和步骤 (15) 四、实验报告要求 (17) 实验七数码显示控制实验 (18) 一、实验目的 (18) 二、实验器材 (18) 三、实验内容和步骤 (18) 四、实验报告要求 (21)
实验一可编程控制器认识实验 一、实验目的 1、通过实验了解和熟悉FX系列PLC的外部结构和外部接线方法； 2、了解和熟悉简易编程器的使用。 二、实验器材 1、FX系列PLC一台 2、手持编程器一台 3、模拟开关板一块 4、编程电缆 5、连接导线 三、实验内容和步骤 1、关电源，将手持编程器连接电缆，电缆另一头接至PLC主机的编程器插座中，并将主机工作方式选择（STOP/RUN）拨至“STOP”位置。 2、按下PLC的电源开关，PLC主机通电，“POWER”灯亮，手持编程器在液晶窗口显示自检内容。 3、写入程序前，需对PLC“RAM”全部清零，当液晶显示屏上显示全是“NOP”时，即可输入程序。清零方法如图1-1所示。 图1-1 PLC清零方法 4、程序的输入，需要先按功能编辑键，键盘上分别有“RD/WR”、“INS/DEL”、 “MNT/TEST”等字符分别代表读/写、插入/删除和监控/测试功能。其功能为后按者有优先权。例如第一次按“RD/WR”键为读出（R），再按一次即为写入（W），再按一次又变成R。W、R、I、D、M 和T 功能字符分别显示在液晶显示窗的左上角。 5、输入程序如图1-2所示，进行编程训练操作。
实验一 直流电路实验 一、实验目的: 1．验证基尔霍夫定律 2．研究线性电路的叠加原理 3．等效电源参数的测定 二、实验原理： 1．基尔霍夫定律是电路理论中最重要的定律之一，它阐明了电路整体结构必须遵守的定律，基尔 霍夫定律有两条即电流定律和电压定律。 电流定律：在任一时刻，流入电路中任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，换句话来说就是在任一时刻，流入到电路中任一节点的电流的代数和为零，即∑I=0。 电压定律：在任一时刻，沿任一闭合回路的循行方向，回路中各段电压降的代数和等于零，即 ∑U=0。 2．叠加原理：n 个电源在某线性电路共同作用时，它们在电路中任一支路中产生的电流或在任意两点间所产生的电压降等于这些电源单独作用时，在该部分所产生的电流或电压降的代数和。 三、仪器设备及选用组件箱: 1．直流稳压电源 GDS —02 GDS —03 2．常规负载 GDS —06 3．直流电压表和直流电流表 GDS —10 四、实验步骤： 1．验证基尔霍夫定律 按图1—1接线，（U S1、U S2分别由GDS —02，GDS —03提供）调节U SI =6V ，U S2=10V ，然后分别用电流表测取表1—1中各待测参数，并填入表格中。 2．研究线性电路的叠加原理 ⑴ 将U S2从上述电路中退出，并用导线将c 、d 间短接，接入U S1，仍保持6V ，测得各项电流，电压，把所测数据填入表1—2中； ⑵ 关断U S1，并退出电路，用导线将a 、f 短接，拆除cd 间短接线并将U S2重新接入原电路，使U S2保持10V ，测得各项电流、电压，填入表1—2中。 -U S2+ + U - 图1-1
土力学实验指导书淮海工学院土木工程学院
实验一含水率实验 一、实验目的 测定土的含水量，了解土的含水情况，是计算土的孔隙比、液性指数和其他物理力学性质不可缺少的一个基本指标。适用范围：粗粒土、细粒土、有机质土和冻土。 二、试验方法 烘干法、酒精燃烧法、炒干法。本试验用烘干法。 三、试验原理 土的含水量是土在温度105～110O C下烘干到恒重时失去的水分质量与达到恒重后干土质量的比值，以百分数表示。 四、试验设备 烘箱：保持温度105～110O C的自动控制的电热烘箱、电子分析天平、铝制秤量盒、削土刀等。 五、操作步骤 1、先秤量好带有编号的盒盖、盒身的两个铝盒，分别记录重量数值g0并填入表1中。 2、从原状或扰动土样中，选取具有代表性的试样约15～30g或用切环刀土样时余下的试样；对有机质土、砂类土和整体状构造冻土取样为50g左右，放在秤量盒内，立即盖好盒盖，称盒盖、盒身及湿土的重量，准确至0.01g，将数值g1填入表1中。 3、打开盒盖，放入烘箱中在温度105～110O C下烘至恒重，烘干时间对粘性土、粉土不得少于8h,对砂土不得少于6h，对含有机质超过干土质量5%的土应将温度控制在65～70O C的恒温下烘至恒重。取出土样，盖好盒盖，秤重并记录干土及铝盒的重量，将数值g2填入表1中。 六、计算含水率 W=(g1-g2)/(g2-g0)×100% 其中W—含水率g0——铝盒重量，单位为g。 g1——铝盒加湿土的重量，单位为g。g2——铝盒加干土的重量，单位为g。 七、注意事项： 本试验必须对两个试样进行平行测定，测定的差值：当含水率小于40%时为1%；当含水率等于、大于40%时为2%。取两个侧值的平均值，以百分数表示。
土力学实验指导书 目录 土力学实验的目的 (1) 一、颗粒分析试验 (1) [附1-1]筛析法 (1) [附1-2]密度计法（比重计法） (2) 二、密度试验（环刀法） (5) 三、含水率试验（烘干法） (5) 四、比重试验（比重瓶法） (6) 五、界限含水率试验 (8) 液限、塑限联合测定 (8) 六、击实试验 (10) 七、渗透试验 (11) [附7-1]常水头试验（70型渗透仪） (11) [附7-2]变水头试验（南55型渗透仪） (12) 八、固结试验（快速法） (13) 九、直接剪切试验 (15) 十、相对密度试验 (16) 十一、无侧限抗压强度试验 (18) 十二、无粘性土休止角试验 (19) 十三、三轴压缩试验 (20)
土力学实验指导书 《土力学实验》的目的 土力学试验是在学习了土力学理论的基础上进行的，是配合土力学课程的学习而开设的一门实践性较强的技能训练课。根据教学计划的需要，安排试验内容，以突出实践教学，突出技能训练。 试验课的目的：一、是加强理论联系实际，巩固和提高所学的土力学的理论知识；二、是增强实践操作的技能；三、是结合工程实际，让学生掌握土工试验的全过程和运用实验成果于实际工程的能力。 《土力学实验》的内容及要求 土力学实验指导书是依据中华人民共和国水利部发布《土工试验规程》（SL237－1999）规范编写的。根据教学大纲要求，安排下列实验项目。也可根据实验学时选做。 一、颗粒分析试验 [附1－1] 筛分法 （一）试验目的 测定干土各粒组占该土总质量的百分数，以便了解土粒的组成情况。供砂类土的分类、判断土的工程性质及建材选料之用。 （二）试验原理 土的颗粒组成在一定程度上反映了土的性质，工程上常依据颗粒组成对土进行分类，粗粒土主要是依据颗粒组成进行分类的，细粒土由于矿物成分、颗粒形状及胶体含量等因素，则不能单以颗粒组成进行分类，而要借助于塑性图或塑性指数进行分类。颗粒分析试验可分为筛析法和密度计法，对于粒径大于0.075mm的土粒可用筛析法测定，而对于粒径小于0.075mm的土粒则用密度计法来测定。筛析法是将土样通过各种不同孔径的筛子，并按筛子孔径的大小将颗粒加以分组，然后再称量并计算出各个粒组占总量的百分数。 （三）仪器设备 1．标准筛：孔径10、5、2、1.0、0.5、0.25、0.075mm； 2．天平：称量1000g，分度值0.1g； 3．台称：称量5kg，分度值1g； 4．其它：毛刷、木碾等。 （四）操作步骤 1．备土：从大于粒径0.075mm的风干松散的无粘性土中，用四分对角法取出代表性 的试样。 2．取土：取干砂500g称量准确至0.2g。 3．摇筛：将称好的试样倒入依次叠好的筛，然后按照顺时针或逆时针进行筛析。振摇时间一般为10～15分钟。 4．称量：逐级称取留在各筛上的质量。 （五）试验注意事项 1．将土样倒入依次叠好的筛子中进行筛析。 2．筛析法采用振筛机，在筛析过程中应能上下振动，水平转动。 3．称重后干砂总重精确至 2g。 （六）计算及制图 1．按下列计算小于某颗粒直径的土质量百分数：
PLC实验指导书 实验课程类别：课程内实验 实验课程性质：必修 适用专业：自动化 适用课程：《可编程控制器》、《电气控制与PLC》 实验用PLC机型：欧姆龙CPM1A和CPM2A 开课院、系及教研室：电气信息学院自动化及电气工程教研室 PLC硬件的连接和软件的使用 1．PLC实验系统硬件的组成和线路的连接 整个实验系统由PLC系统和实验区组成。 PLC系统包括OMRON型PLC主机CPM1A一台、适配器CPM1-CIFO1一个、串口线一 根（包括9芯针、孔接头各一个）;或CPM2A一台，串口线一根。 实验区包括开关量输入区、混料实验区、交通灯实验区、电机控制实验区和电梯（直线） 实验区等，每个实验区有不同的输入按键、指示灯和相应的插孔。 另外，实验面板上面有24V电源插孔，24V和GND；还有一排输入端子排DIGITAL INPUT 00~23、输入的公共端子1M、2M、3M、4M接24V；输出端子排DIGITAL OUTPUT 00~15，其公共端子1L、1L接GND；另有插接线若干。 开关量信号单元介绍： 输入信号分为不带自锁按键和带自锁按键，各有8个，共16个，按键按下时是高电平还 是低电平由公共端决定，不带自锁按钮的公共端是COMS1，带自锁按键的公共端是 COMS2，按键的公共端子COMS1、COMS2接GND。 输出信号是2组输出指示灯和一个蜂鸣器声音信号，其中一组指示灯的信号是低电平点 亮，标示为LED1-LED4，另一组指示灯的信号是高电平点亮，标示为LED5-LED8。 声音信号的接口标示为BEEP，接通低电平信号时蜂鸣器响。 具体线路的连接如下： （1）电源开关下的两根线为220V电源线，与PLC主机的L1和L2相连。 （2）PLC输入端的0CH（0通道）00~11端子分别与实验面板上端子排的INPUT00~11相连，1CH（1通道）00~05端子分别与实验面板上端子排的INPUT12~17相连。 （3）PLC输出端的10CH（输出0通道）00~07端子分别与实验面板上端子排的OUTPUT00~07相连，11CH（1通道）00~03端子分别与实验面板上端子排的 OUTPUT10~13相连。 （4）需要联机调试或下载程序时将适配器与PLC主机相连接，用串口线将适配器与电脑的任意一串口相连接。 2．PLC编程软件的简要介绍 在工程工作区内，用户可以实现对以下项目的查看与操作： 符号：可编程控制器所使用的所有全局和本地符号。 I/O表：与可编程控制器相连的所有机架和主框的输入输出。 设定：所有有关可编程控制器的设置。
目录 项目一基尔霍夫定律 (1) 项目二三相交流电路 (3) 项目三常见低压电器的识别、安装和运用 (5) 项目四三相异步电动机具有过载保护自锁控制线路 (7) 项目五三相异步电动机的正反转控制 (9) 项目六三相异步电动机Y-△减压起动控制 (11) 项目七模拟照明线路安装 (13)
项目一基尔霍夫定律 一、实验目的 1、学会直流电压表、电流表、万用表的使用； 2、学习和理解基尔霍夫定律； 3、学会用电流插头、插座测量各支路电流； 二、原理说明 基尔霍夫定律是电路的基本定律。测量某电路各支路电流及每个元件两端的电压，应能分别满足基尔霍夫电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。即对电路中任一个节点而言，应有ΣI＝0；对任何一个闭合回路而言，应有ΣU＝0。运用上述定律时必须注意各支路或闭合回路中电流正方向，此方向可预先任意设定。 三、实验设备 表1-1 四、实验内容与步骤 （一）基尔霍夫定律 实验线路如图1-1所示。 图1-1
1、实验前先任意设定三条支路的电流参考方向，如图中的I1、I 2、I3，并熟悉线路结构，掌握各开关的操作使用方法。 2、熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字毫安表的“+、－”两端。 3、分别将两路直流稳压源（一路如E1为+12V；另一路，如E2接0～30V可调直流稳压源接入电路）接入电路，令E1 =12V，E2 =6V；然后把开关K1打置左边、K2打置右边（E1和E2共同作用）。 4、将电流表插头分别插入AB、BC、BD三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。（注意另外两个未测量支路的缺口要用导线连接起来） 5、用万用表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，分别记录在表1-1中。（注意电路中三个未测量支路电流缺口均要用导线连接起来）表1-1 五、实验注意事项 1、所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。 2、防止电源两端碰线短路。 3、若用指针式电流表进行测量时，要识别电流插头所接电流表时的“+、－”极性。倘若不换接极性，则电表指针可能反偏（电流为负值时），此时必须调换电流表极性，重新测量，此时指针可正偏，但读得的电流值必须冠以负号。 4、用电流插头测量各支路电流时，应该注意仪表的极性，及数据表格中“+、－”号的记录。 5、注意仪表量程的及时更换。
《土力学》实验指导书 周玲编 思源学院城市建设分院
目录 教学实验注意事项.............................错误!未定义书签。实验一土的密度试验 ........................错误!未定义书签。实验二土的含水量试验 .....................错误!未定义书签。实验三土的颗粒分析试验 .. (7) 实验四土的液限、塑限试验10 实验五土的压缩固结试验 (13) 实验六土的直接剪切试验 (16) 实验七土的击实试验19 参考资料： 1、《土工试验方法标准》 GB/T 50123-1999 2、《公路土工试验规程》 JTG E40-2007 3、《中华人民共和国行业标准土工试验规程》SL 237-1999
教学实验注意事项 为确保实验顺利进行，达到预定的实验目的，必须做到下列几点： 一、作好实验前的准备工作： 1．预习实验指导书，明确本次实验的目的、方法和步骤。 2．弄清与本次实验有关的基本原理。 3．对实验中所用到的仪器、设备实验前应事先阅读有关仪器的使用说明。 4．必须清楚地知道本次试验需记录的数据项目及数据处理的方法，并事前作好记录表格。 二、遵守实验室的规章制度： 1．实验时应严肃认真，保持安静。 2．爱护设备及仪器，并严格遵守操作规程，如发生故障应及时报告。 3．非本实验所用的设备及仪器不得任意动用。 4．实验完毕后，应将设备和仪器擦试干净，并恢复到原来正常状态。 三、认真做好实验： 1．注意听好教师对本次实验的讲解。 2．清点实验所需设备，仪器及有关器材，如发现遗缺，应及时向教师提出。 3．实验时，应有严格的科学作风，认真细致地按照实验指导书中所要求的实验方法与步骤进行。 4．对于带电或贵重的设备及仪器，在接线或布置后应请教师检查，检查合格后，才能开始实验。 5．在实验过程中，应密切观察实验现象，随时进行分析，若发现异常现象，应及时报告。 6．记录下全部测量数据，以及所用仪器的型号及精度、试件的尺寸、量具的量程等。 7．学生在完成试验全部规定项目后，经教师同意可进行一些与本实验有关的其它实验。 8．实验记录需要教师审阅签字，若不符合要求应重做。 四、写好实验报告 实验报告是实验的总结，通过写实验报告，可以提高学生的分析能力，因此实验报告必须由每个学生独立完成，要求清楚整洁，并要有分析及自己的观点。实验报告应具有以列基本内容： 1．实验名称、实验日期、实验者及同组人员。 2．实验目的、实验原理、方法及步骤筒述。 3．实验所用的设备和仪器的名称、型号。 4．实验数据处理、对实验结果的分析讨论。
PLC 实验指导书
目录 实验一PLC的基本指令编程练习 (3) 实验二电动机的行程控制 (5) 实验三交通灯控制实验 (6) 实验四电梯运行控制实验 (8) 实验五机械手控制实验 (10) 实验六计算器控制实验 (12) 实验七步进电机控制实验 (14) 实验八自动配料/四级传动带 (15) 实验九邮件分拣机（备用） (17) 实验十轧钢机（备用） (19) 实验十一加工中心（备用） (20)
实验一PLC的基本指令编程练习 一、实验目的 1、熟悉PLC实验装置，S7-200系列编程控制器的外部接线方法 2、了解编程软件STEP7的编程环境，软件的使用方法。 3、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。 二、使用设备 1、PLC模块 2、基本指令模块 3、电机控制模块 三、实验说明 1、根据PLC及试验台的结构原理图，学习PLC输入/输出接口的接线方法。
2、基于课本第二章的熟悉MicroWin软件的使用方法和PLC的操作； 3、基于第一章的电动机控制电路图，在PLC上通过编程实现。 4、基于以上完成基础上可使用电机控制模块进行电动机启动、停止、点动、正反转控 制实验。 四、实验要求 1、完成常用的输入/输出端口接线； 2、完成电动机的启动停止控制编程； 3、完成常用位逻辑指令的验证和理解。
实验二电动机的行程控制 一、实验目的 1、了解基于起保停电路的电动机行程控制。 二、使用设备 1、PLC模块 2、直线运动模块 三、实验说明 1、实验模块面板如下图所示 图中M1、M2为直线运动驱动接口，S1、S3、S5、S7为四个光电式行程开关接口，SD 为启动开关接口。本实验项目只需要M1、M2、S1、S7和SD接口。 2、功能要求： SD启动开关打开，电机正转，滑块右移，碰到S7行程开关时，自动停止，并自动反向运动，碰到S1行程开关时自动切换到正转。如此周而复始。 SD启动开关关闭，电机无论在何种状态均自动切换到反转。反转至S1行程开关自动停止。 四、实验要求 1、完成输入/输出接口的连线； 2、完成程序的编制和调试； 3、完成实验报告。
电工实验指导书
电路（电工技术）实验指导书 苏州大学应用技术学院 机电系
电路（电工技术）实验指导书 电路实验教学作为专业基础实践课程的入门，适用于电气、自动化、仪器和计算机专业等学生，以电气、自动化类学生拓宽专业培养口径为立足点，依循电工电子学科与相关学科知识和基础技术交融的特点，突出强电与弱电的结合，电路理论基础与电工测量技术的结合，由浅入深、循序渐进，掌握电子设备仪表的使用方法，完成电路实际测量和分析。 电路实验课程作为电类学生的实践教学环节之一，其建设目标是：以学生为主体，以能力和素质培养为主线，注重发挥学生的学习潜能，在宽口径专业教育引导下，夯实基础、注重实践、引导创新，培养既要脚踏实地，又要出类拔萃的工程科技人才。 实验内容 （1）基尔霍夫定律。 3学时 （2）戴维南定理和诺顿定理。 3学时 （3）RLC串、并联谐振电路。 3学时
实验一基尔霍夫定律 一、实验目的 （1）加深对基尔霍夫定律的理解。 （2）学习验证定律的方法和仪器仪表的正确使用。 二、实验原理及说明 基尔霍夫定律是集总电路的基本定律，包括电流定律（KCL）和电压定律（KVL）。 基尔霍夫定律规定了电路中各支路电流之间和各支路电压之间必须服从的约束关系，无论电路元件是线性的或是非线性的，时变的或是非时变的，只要电路是集总参数电路，都必须服从这个约束关系。 （1）基尔霍夫电流定律（KCL）。在集总电路中，任何时刻，对任一节点，所有支路电流的代数和恒等于零，即∑i＝0。一般约定：流出节点的支路电流取正号，流入节点的支路电流取负号。 （2）基尔霍夫电压定律（KVL）。在集总电路中，任何时刻，沿任一回路所有支路电压的代数和恒等于零，即沿任—回路有∑u＝0。在写此式时，首先需要任意指定一个回路绕行的方向。凡电压的参考方向与回路绕行方向
实验一土工参数测试综合试验 (一)、土样制备 1.概述 土样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应严格按照规程要求的程序进行制备。 土样制备可分为原状土和扰动土的制备。本试验主要讲扰动土的制备。扰动土的制备程序则主要包括取样、风干、碾散、过筛、制备等程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，土样的制备都融合在今后的每个试验项目中。 2.仪器设备 孔径0.5mm、2mm和5mm的筛；天平；击样器；切土刀；橡皮板；木锤；烘箱；喷水设备等。 3.扰动土样制备步骤 （1）将扰动土样进行土样描述，如颜色、气味、夹杂物和土类及均匀程度等，如有需要，将扰动土样拌和均匀，取代表性土样测定其含水量。 （2）将土样风干或烘干，然后将风干或烘干土样放在橡皮板上用木碾碾散，但应注意不得将土颗粒破碎。 （3）将分散后的土样根据各试验项目的要求过筛。对于物理性试验如液限、塑限等试验，过0.5mm筛；对于力学性试验土样，过2mm筛；对于击实试验、比重试验（比重瓶法），过5mm筛。 （4）为配制一定含水量的试样，根据不同的试验要求，取足够过筛的风干土样，按下面的公式计算加水量，把土样平铺于不吸水的盘内，用喷水壶喷洒预计的加水量，并充分拌和均匀，然后装入容器内盖紧，润湿一昼夜备用。 （5）测定润湿后土样不同位置的含水量（至少二个以上），要求差值不大于±1％。 （6）按下式计算干土质量： m s=m／(1＋0.01w h) 式中：m s ——干土质量（g）； m ——风干土质量（g）； w h ——风干含水量（％）。 （7）根据试样所要求的含水量，按式计算制备试样所需的加水量： m w= 0.01(w－w h)．m s 式中：m w ——土样所需加水质量（g）； m s ——干土质量（g）； w ——制备试样所要求的含水量（％）； w h ——风干含水量（％）。 （8）根据试验所要求的干密度按下式计算制备试样所需的风干含水率时的总土质量： m=(1＋0.01w h) ．ρd．V 式中：m——制备试样所需的风干含水量时的总土质量；
土力学试验教学指导书 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《土力学》 学生实验指导书 学院： 专业： 班级： 姓名： 学号： 土木工程防灾减灾实验教学示范中心
试验一界限含水率试验 1.实验目的和要求 界限含水率试验的目的是测定土的液限、塑限，对黏性土进行工程分类，判断土的状态，供设计施工使用。本实验要求学生掌握液塑限联合测定仪的使用方法，并使用该仪器进行圆锥下沉深度的测试。能应用双对数坐标系采用作图的方法处理实验数据。 2.实验原理 对于同一种黏性土，土粒与土中水相互作用很显著，含水率的变化会产生力学性质的变化。黏性土随着土中含水率的不同，处于不同的状态。1911年瑞典科学家阿太堡（Atterberg）将土从液态过渡到固态的过程分为流动状态、可塑状态、半固态、固态，并规定了各个界限含水率，称为阿太堡限度，分别为液限、塑限和缩限。 w表示；土由可塑状土由可塑状态转为流动状态的界限含水率称为液限，用符号 L w表示；土由半固态不断蒸发水分，则态转为半固态的界限含水率称为塑限，用符号 p 体积逐渐缩小，直到体积不再收缩时，对应的界限含水率称为缩限，即土由半固态转 w表示，低于缩限的土样含水率的减少不会引起土体积为固态的界限含水率，用符号 s 的缩小。 所谓可塑状态，是指黏性土在某个含水率范围内，可用外力塑成任何形状而不产生裂纹，并且当外力移去后，仍能保持既得的形状，土的这种性能称为可塑性。液限和塑限为可塑状态的上限、下限含水率。 土的界限含水率决定于土的散布程度、颗粒形状、矿物成分以及填充于土的孔隙中的盐类成分和浓度，与土的生成条件有密切关系。 界限含水率均用百分数表示，习惯上不带%符号。 3.仪器设备 1）电子天平：称量1000g，感量0.01g； 2）烘箱：电热烘箱或温度能保持105℃～110℃的其他能源的烘箱 3）液、塑限联合测定仪：光电式 4）试杯：内径为40mm，高度30mm
实用标准文档2013 S7-200 Smart PLC实验指导书 作者名称 广东机电职业技术学院 2013/12/10
目录 一、实验目的 (3) 二、实验设备 (3) 三、实验注意事项 (3) 四、相关基础知识 (3) 五、手操盒介绍 (4) 六、实验任务介绍 (7) (一)基本逻辑指令 - 托盘工作系统 (7) (二)定时器和计数器功能–跑马灯 (8) (三)基于PLC的装配流水线控制 (10) (四)LED数码管显示和8421码控制 (12) (五)基于PLC的音乐喷泉控制 (16) (六)三相异步电机的正反转和星/三角启动控制 (18) (七)基于PLC的抢答器控制 (20) (八)交通灯系统 (22) (九)安全门系统 (25) (十)升降梯系统 (31) (十一)洗衣机控制系统 (35) (十二)存料罐控制系统 (38) 七、实验总结 (40) 八、实验成绩的评定 (40)
实验目的 掌握西门子S7-200 Smart PLC原理。 掌握西门子人机界面产品使用方法 实验设备 实验注意事项 认真阅读实验指导书，依据实验指导书的内容，明确实验任务。 实验的质量很大程度上取决于每个学生的实验态度，工作中要积极主动，服从实验指导老师的工作安排，对重大问题应事先向实验指导老师反映，共同协商解决，学生不得擅自处理。 实验是理论联系实际的重要环节，要虚心向指导老师和其它同学学习。要参加具体工作以培养实际动手能力。 遵守纪律，不得无故缺勤、迟到早退，实验期间一般不准事假，特殊情况要取得实验指导老师和学校的同意，病假要有医院医生证明。 要爱护仪器设备，不得随意破坏。 按照规定时间提交实验报告。 相关基础知识 1.可编程控制器介绍 2.西门子S7-200 SMART PLC 介绍
电工技术实训指导书 （第一版） 桂林电子科技大学信息科技学院 训练一电工安全基础知识 1、安全用电知识 （1）安全距离安全距离是指工作人员与带电导体之间、导体与导体之间、导体与地面之间必须保持的最小距离。在此距离下，能保证人身、设备等的安全。 （2）安全电压加在人体上在一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。安全
电压等级分为42V、36V 24V、12V、6V五种，一般情况下以36V作为安全电压。 （3）安全电流流经人体致命器官而又不至致人死命的最大电流值。安全电流值为 30mA， 2、电工安全操作知识 （1）电气操作人员应思想集中，电气线路在未经测电笔确定无电前，应一律视为“有电”，不可用手触摸，不可绝对相信绝缘体，应认为有电操作。 （2）工作前应详细检查自己所用工具是否安全可靠，穿戴好必须的防护用品，以防工作时发生意外。 （3）维修线路时要采取必要的措施，在开关手把上或线路上悬挂“有人工作、禁止合闸”的警告牌，防止他人中途送电。 （4）使用测电笔时要注意测试电压范围，禁止超出范围使用，电工人员一般使用的电笔，只许在五百伏以下电压使用。 （5）在一个插座或灯座上不可引接功率过大的用电器具。 （6）不可用潮湿的手去触及开关、插座和灯座等用电装置，更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。 （7）工作完毕后，送电前必须认真检查，看是否合乎要求并和有关人员联系好，方能送电。 3、电气火灾消防知识 （ 1 ）电气火灾发生的主要原因电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾的环境条件。 （2）电气火灾的防护措施电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全，具体措施如下：①正确选用保护装置； ②正确安装电气设备； ③保持电气设备的正常运行。 4、触电的危害性与急救 （1）触电的种类人体触电有电击和电伤两类。 ①电击是指电流通过人体时所造成的内伤。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。 ②电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。 （2）触电发生的主要方式 ①单相触电
土力学实训总结转眼间，一周的实训马上就要结束了。这才觉悟到时间如白驹过隙，过得飞快。现在想起刚学这门课的时候对什么都觉得不知道老师讲了也不是很懂。就连出去跟老师在外面的铁路线路上实习。自己也是看热闹。对于许多东西都事是而非。即便老师讲了对于初次接触的我也只是觉得好奇。根本忘了自己学习的目的。 在实训的过程中我根据任务指导书上的要求，通过查课本把自己以前没有搞懂的问题认真的全都弄明白了。在每一个细节上都很认真地完成了。尤其是缩短轨配置的计算，把自己以前老搞混淆的计算步骤现在也搞清楚了。对于自己不懂的地方我也虚心的请教同学、和老师。经过同学和老师的耐心讲解自己以前不会的也彻底懂了，自己由以前对这门课的讨厌也变得喜欢。 实习过程中我对土力学的：土的密度试验，土的界限含水率试验，土的剪切试验，土的固结试验以及土的击实试验，都有了了解。现将了解到的知识总结如下： 实验一土的含水率试验 （一）、试验目的 105—1100C下烘于恒量时所失去的水的质量和干土质量的百分比值。土在天然状态下的含水率称为土的天然含水率。所以，试验的目土的含水率指土在的：测定土的含水率。 （二）、烘干法试验 1.操作步骤 （1）取代表性试样，粘性土为15—30g,砂性土、有机质土为50g,放入质量为m ，精确至0.01g. 的称量盒内，立即盖上盒盖，称湿土加盒总质量m 1 （2）打开盒盖，将试样和盒放入烘箱，在温度105——1100C的恒温下烘干。烘干时间与土的类别及取土数量有关。粘性土不得少于8小时；砂类土不得少于6小时；对含有机质超过10%的土，应将温度控制在65——700C的恒温下烘至恒量。
（3）将烘干后的试样和盒取出，盖好盒盖放入干燥器内冷却至室温，称干土加盒质量m 为，精确至0.01g 2 实验二土的密度试验 （一）、试验目的 测定土在天然状态下单位体积的质量。 （二）、试验方法与适用范围 1、操作步骤 。 （1）测出环刀的容积V，在天平上称环刀质量m 1 （2）取直径和高度略大于环刀的原状土样或制备土样。 （3）环刀取土：在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀刃口向下放在土样上，随即将环刀垂直下压，边压边削，直至土样上端伸出环刀为止。将环刀两端余土削去修平（严禁在土面上反复涂抹），然后擦净环刀外壁。 （4）将取好土样的环刀放在天平上称量，记下环刀与湿土的总质量m 2 2、计算土的密度：按下式计算 3、要求：①密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于 0.03g/cm3，取两次试验结果的算术平均值；②密度计算准确至0.01 g/cm3. 实验三土的界限含水率试验 （一）、试验目的 细粒土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水量；塑限是细粒土呈可塑状态的下限含水量。 本试验的目的是测定细粒土的液限、塑限，计算塑性指数、给土分类定名，共设计、施工使用。 实验四土的击实试验 （一）、试验目的 本试验的目的是用标准的击实方法，测定土的密度与含水率的关系，从而确定土的最大干密度与最优含水率。 轻型击实试验适用于粒径小于5mm的粘性土，重型击实试验适用于粒径小于20mm 的土。 （二）、计算与制图 以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，绘制干密度与含水率的关系曲线，即为击实曲线。曲线峰值点的纵、横坐标分别代表土的最大干密度和最优含水率。如果曲线不能得出峰值点，应进行补点试验。 计算数个干密度下的饱和含水率。以干密度为纵坐标，含水率为横坐标，在击实曲线的图中绘制出饱和曲线，用以校正击实曲线。 实验五土的固结试验 （一）、试验目的 本试验的目的是测定试样在侧限与轴向排水条件下的变形和压力，或孔隙比和压力的关系，变形和时间的关系，以便计算土的压缩系数、压缩指数、压缩模量、固结系数及原状土的先期固结压力等。 （二）、试验方法
土力学实验指导书 编写：崔树琴铜陵学院 罗传华安徽地矿局三二一地质队 铜陵学院 2010年10月
实验一 密度试验和含水量试验 一、密度试验 （一）、概述 土的密度ρ是指土的单位体积质量，是土的基本物理性质指标之一，其单位为g/cm 3。土的密度反映了土体结构的松紧程度，是计算土的自重应力、干密度、孔隙比、孔隙度等指标的重要依据，也是挡土墙压力计算、土坡稳定性验算、地基承载力和沉降量估算以及路基路面施工填土压实度控制的重要指标之一。 （二）、试验方法及原理 密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土，宜采用环刀法；对于易碎裂、难以切削的土，可用蜡封法；对于现场粗粒土，可用灌水法或灌砂法。 环刀法就是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法，环刀内土的质量与环刀体积之比即为土的密度。 环刀法操作简便且准确，在室内和野外均普遍采用，但环刀法只适用于测定不含砾石颗粒的细粒土的密度。 1、仪器设备 （1）恒质量环刀，内径6.18cm(面积30cm 2)或内径7.98cm （面积50cm 2），高20mm ，壁厚1.5mm ； （2）称量500g 、最小分度值0.1g 的天平； （3）切土刀、钢丝锯、毛玻璃和圆玻璃片等。 2、操作步骤 （1）按工程需要取原状土或人工制备所需要求的扰动土样，其直径和高度应大于环刀的尺寸，整平两端放在玻璃板上。 （2）在环刀内壁涂一薄层凡士林，将环刀的刀刃向下放在土样上面，然后用手将环刀垂直下压，边压边削，至土样上端伸出环刀为止，根据试样的软硬程度，采用钢丝锯或修土刀将两端余土削去修平，并及时在两端盖上圆玻璃片，以免水分蒸发。 （3）擦净环刀外壁，拿去圆玻璃片，然后称取环刀加土质量，准确至0.1g 。 3、成果整理 按式下式分别计算湿密度和干密度： V m m V m 1 2-== ρ 式中 ρ—湿密度（g/cm 3），精确至0.01g/cm 3； m —湿土质量（g ）； 2m —环刀加湿土质量（g ）； 1m —环刀质量（g ）； V —环刀容积（cm 3）。 环刀法试验应进行两次平行测定，两次测定的密度差值不得大于0.03 g/cm 3 并取其两次测值的算术平 均值。 4、试验记录 密度试验记录见试验报告中的土的侧限压缩试验（固结试验）中的表格。 二、含水量试验 (一）、概述 土的含水量w 是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达到恒量后干土质量的比值，以百分数表示。 含水量是土的基本物理性质指标之一，它反映了土的干、湿状态。含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化，它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态，可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态，也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等