PLC实验指导书

第一章 可编程控制器的概述可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller ，简称PLC 。

它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，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的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC 的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。

用户在购到所需的PLC 后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC 应用于生产实践。

一、可编程控制器的基本结构可编程控制器主要由CPU 模块、输入模块、输出模块和编程器组成（如下图所示）。

1、CPU 模块CPU 模块又叫中央处理单元或控制器，它主要由微处理器（CPU ）和存储器组成。

它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如编程器、电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。

PLC 的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。

输入模块CPU 模块输出模块可编程序控制器编程装置接触器电磁阀指示灯电源电源限位开关选择开关按钮I/O模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场和CPU模块的桥梁。

实验二PLC基本指令实验（二）一、实验目的：1、学习定时器、计数器等基本指令的使用方法2、学习可编程控制器实验箱的工作原理和使用方法;3、学习使用编程软件STEP7-micro/win32进行梯形图编程.4、学习使用S7-200仿真软件进行程序调试的方法。

二、实验内容及步骤：实验前准备：在预实验报告中画出图2-a,2-b,2-c,2-d的时序图实验步骤：1.练习使用软件编制程序,按图1-1输入梯形图并保存在磁盘上，文件名为2-a,2-b,2-c,2-d,后缀为mwp2．调出2-a.mwp,在STEP7-micro/win32编程软件菜单中选择PLC>Compile,若底部状态栏显示0 error,表明程序无错误，可以进行程序下载、运行等步骤，若显示错误，改正后再进行下面的步骤。

3．从菜单中选择file>Export，按提示将程序存成仿真运行文件run-2-a，文件后缀awl 4．运行S7-200仿真软件，载入文件run-2-aawl，从菜单中选择PLC>RUN，运行程序，按下仿真软件界面上S7-200的输入开关，对程序进行调试。

观察实验结果与预习报告的真值表或时序图是否吻合，若不同，思考原因，并解决。

5．调入其他程序进行仿真调试，理解定时器、计数器指令的用法。

6．将程序拷入U盘，然后拷入带有PLC实验箱的的计算机上。

7．在确认PLC实验箱与计算机连接无误的后，从STEP7-micro/win32编程软件菜单中选择file>Download，将程序2-a.mwp,按提示下载到PLC中，菜单中选择PLC>RUN，运行程序，拨动输入开关，对程序进行调试，观察实验结果与预习报告的真值表或时序图是否吻合，若不同，思考原因，并解决。

8．调入其他程序进行实际调试，理解定时器、计数器指令的用法。

a) b) c) d}图2 梯形图例题三．实验说明及注意事项1．在接5V电源时，一定要接好线后，再打开电源，以防电源短路2．若发生线路松动的现象，需认真观察线路，弄清原理后方可动手接线。

S7-300 PLC的梯形图编程示例1 与、或、非、同或、异或与：只有当I0.0和I0.1都为1时，Q0.0才能为1。

或：只要I0.0和I0.1有一个为1，Q0.0为1。

非：当I0.0为1时，Q0.0为0。

同或：只有当I0.0和I0.1状态相同时，Q0.0才为1。

异或：只有当I0.0和I0.1状态不同时，Q0.0才为1。

2 启动和复位控制结构（自锁结构）I0.0接启动按钮，I0.1接复位（停止）按钮，灯接Q0.0构成自锁结构。

自锁结构也可以通过同时使用S指令和R指令来实现。

然而同时使用S指令和R指令时，存在一种隐患，请思考是什么隐患？为了避免这种隐患，可以使用SR或者RS触发器。

或者注意：此示例使用电动机启动与停止的控制作为例子，其实很多地方都可以使用到启动和复位控制结构，大家的思路要开阔，不要被例子所局限。

比如可以利用M区域的地址替代例子中的Q地址，实现在PLC内部某些位变量的锁存和复位。

3 自锁和互锁程序4 延时通断控制程序在PLC的实际应用中，延时通断通常可采用定时器（或计数器）来实现。

定时器的串联是用一个定时器启动另一个定时器，可以实现“长延时”控制。

定时器的并联可以使多个输出在不同的时刻接通，实现输出的顺序启动。

4.1 脉冲定时控制（SP定时器）SP定时器可以用定时线圈的形式实现：请结合指令帮助，体会SP定时器的工作方式。

4.2延时接通控制（SD定时器）SD定时器可以用定时线圈的形式实现：请结合指令帮助，体会SD定时器的工作方式。

也可以使用指令块的形式实现：4.3 延时断开控制（SF定时器）延时断开控制可以用定时线圈实现：请结合指令帮助，体会SD定时器的工作方式。

4.4 顺序延时接通控制顺序延时接通是指多个被控对象相隔一定的时间，有顺序地依次起动。

实现这种控制的程序很多，例如，利用多个定时器：或者利用计数器加系统的时钟存储器实现：其中M100.5是CPU时钟位，周期为1S，在硬件组态的CPU属性中设置，如下图所示：表：时钟存储器各位的周期及频率位 7 6 5 4 3 2 1 0 周期/s 2 1.6 1 0.8 0.5 0.4 0.2 0.1 频率/Hz0.5 0.625 1 1.25 2 2.5 5 10注意：①系统的时钟存储器中各位的频率是固定的，无法更改。

《电器控制与PLC》实验指导书实验一三相笼型异步电动机单向点动、长动控制一、实验目的及要求①熟悉控制电路中各电器元件结构、型号规格、工作原理、使用方法及其在电路中所起的作用。

②通过实验加深对三相异步电动机点动和长动控制电路工作原理的理解。

③掌握三相异步电动机点动和长动控制电路安装接线的步骤、方法、调试及排除故障的方法。

二、实验装置及仪表三相笼型异步电动机 1台三相刀开关 1个按钮 3只交流接触器 1只熔断器 5只热继电器 1只万用表 1块接线端子板 1组电工工具 1套导线若干根三、电气原理图实验电气原理图如图1．1所示。

四、实验步骤（一）熟悉、检查电器元件查看本次实验各电器元件，并将其型号规格等填入表1－1内。

检查各电器元件的质量，用万用表的欧姆档检测各电器的常开、常闭触点的通断情况，以及熔断器、刀开关的通断情况。

（二）按图接线按图1－la主电路和图l－1c点动控制电路接线，从刀开关的下端开始自上而下地接线，先接主电路后接控制电路，最后接电源进线。

主电路使用导线的粗细按电动机的工作电流选取，中小容量电动机的辅助电路一般可用截面积为lmm2左右导线。

（三）检查电路接线完成后，仔细检查电路有无漏接、短接、错接以及接线端的接触是否良好。

检查主电路，断开FU2，切除控制电路，用万用表欧姆档对各接点作通断检查。

检查控制电路，断开FU1，接通FU2，用万用表欧姆档对各接点作通断检查。

自检无误后，清理线头杂物，把主令开关安放在便于操作的位置上，查看三相电源电压是否正常，经老师检查后，再接通电源。

（四）通电实验1．点动控制合上电源开关Q，接通电源，操作按钮SB2，观察接触器KM、电动机动作情况,理解点动意义.2．电动机正转起动、停止控制断开电源，主电路不变，按图1-1d长动控制电路接控制回路，经老师检查无误后，接通电源，操作SB2、SB1，观察接触器KM动作情况以及电动机运行情况，理解自锁的意义。

3．断开电源，主电路不变，按图1-1b点、长动控制电路接控制回路，经老师检查无误后，接通电源，反复操作SB2、SB3、SB1，观察接触器KM动作情况以及电动机运行情况，理解复合按钮SB3的作用。

三菱PLC(温度PID)实验指导书主讲:雷老师湖北祥辉电气自动化培训中心温度PID控制实验一、实验目的熟悉使用三菱FX系列的PID控制，通过对实例的模拟，熟练地掌握PLC控制的流程和程序调试。

二、实验设备1.THPLC-D型（挂箱式）实验装置一台2.FM-26温度控制挂箱一个（包含Pt100热电偶一个）3.计算机一台(或与FX0N系列PLC相配套的手持编程器一个)4.PC/PLC编程数据线一根5.实验导线若干三、接线“Pt100输入”接电热偶（注意补偿端的连线）；“加热指示”和“冷却风扇”接PLC 主机24V电源；“控制输入”接模拟量模块（FXon-3A）的IOUT和COM；“信号输出”接模拟量模块（FXon-3A）的VIN1和COM1。

四、实验原理(1)本实验说明本实验为温度PID控制的演示实验。

其中，系统中的Pt100为热电偶,用来监测受热体的温度，并将采集到的温度信号送入变送器，再由变送器输出单极性模拟电压信号，到模拟量模块，经内部运算处理后，输出模拟量电流信号到调压模块输入端，调压模块根据输入电流的大小，改变输出电压的大小，并送至加热器。

欲使受热体维持一定的温度，则需一风扇不断给其降温。

这就需要同时有一加热器以不同加热量给受热体加热，这样才能保证受热体温度恒定。

本系统的给定值（目标值）是受热体温度为50℃时的值，可以预先设定后直接输入到回路中；过程变量由在受热体中的Pt100测量并经温度变送器给出，为单极性电压模拟量；输出值是送至加热器的电压，其允许变化范围为最大值的0%至100%。

(2)理解FXon系列的PID功能指令FXon系列的PID回路运算指令的功能指令编号为FNC88,源操作数[S1],[S2],[S3]和目标操作数均为D，16位运算占9个程序步，[S1],[S2]分别用来存放给定值SV和当前测量到的反馈值PV,[S3]--[S3]+6用来存放控制参数的值,运算结果MV存放在[D]中。

PLC控制系统专题实验指导书西安交通大学电信学院刘美兰景洲2015年3月第一章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。

《PLC应用技术》课程实训指导书年度：2011-2012学期：第二学期执教班级：310电气自动化技术执教教师：王亚军一、实训目的熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。

二、实训设备安装了STEP7软件的电脑、天科PLC实验实训装置。

三、实训内容与步骤（一）基础训练：电梯的结构认识1、了解整个电梯结构。

同时，观察电梯运行过程中的每个动作。

2、掌握电梯的结构,主要部件及其动作原理。

( 1 )观察电梯机房里的主要部件, 电梯井道里的主要部件轿厢上的主要部件。

(2) 观察电梯的传动结构。

(3) 定位装置, 轿箱与门机构,安全装置。

3、电梯机房认识一般在电梯的最顶层都有一间用于安装有曳引系统等等电梯部件的房间，习惯上称之为机房。

机房主要由曳引系统、电力拖动系统及电气控制器组成，它是电梯的心脏和大脑。

1）曳引系统曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。

曳引系统主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

2）电力拖动系统电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。

电力拖动系统由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。

3）电气控制器电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。

电气控制系统主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。

4、井道认识电梯轿箱上下运行的通道习惯上称之为电梯井，主要安装导向系统、轿厢、重量平衡系统统、安全保护系统及电气定位装置，是电梯的电梯的身体。

1）导向系统导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。

导向系统主要由导轨，导靴和导轨架组成。

2）轿厢轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。

轿厢由轿厢架和轿厢体组成。

3）重量平衡系统系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。

实验一三相笼型异步电动机正反转电器控制实验一．概述在生产过程中，生产机械的运动部件往往要求能够进行正、反两个方向的运动。

例如工作台得前进与后退；提升机构的上升与下降；机械装置的夹紧与放松等。

在电力拖动系统中，这些生产机械往往由三相异步电动机来拖动，这种正反方向的运动就转化为三相异步电动机的正反转控制。

由电动机原理可知，将接至电动机的三相电源进线中的任意两相对调，即可改变电动机的旋转方向。

所以，电动机正反转控制线路，实质上是由两个方向相反的单向运行控制线路加设必要的机械及电气互锁组成的。

按照电动机可逆运行（即正反转）操作顺序的不同，分别有“正停反”和“正反停”两种控制电路。

⑴“正停反”控制电路：能实现电机任何一个运转方向的起停控制。

但要实现电机由“正转→反转”或“反转→正转”的控制，必须先按下停止按钮，再按下相反方向的起动按钮。

⑵“正反停”控制电路：不仅可以实现“正停反”控制线路的功能，还可以在电机运行中可直接按相反方向的起动按钮，来实现由“正转→反转”或“反转→正转”的直接切换。

这样，对于生产过程中要求频繁正、反转的电动机，可以减少辅助工时，提高工作效率。

二．实验目的1.掌握三相笼型异步电动机正反转控制线路的工作原理、接线方式和操作方法。

2.掌握自锁、机械和电气互锁的原理、作用及实际连接方法。

三．实验设备1.接触器挂箱。

2.继电器挂箱。

3.三相笼型异步电动机。

4.连接导线若干。

四．实验电路图五．实验内容与步骤本实验以三相异步电动机的“正 反 停”控制为实验内容。

实验步骤如下：⑴．检查自动空气开关QF 断开的情况下，按照线路图进行正确接线。

先接主电路，后接控制电路。

⑵．自己检查无误，并经指导老师检查认可后方可接通自动空气开关QF ，并进行实验。

⑶．按下正转起动按钮SB2，观察电动机工作情况。

⑷．按下停止按钮SB1，使电动机完全停转。

⑸．按下反转起动按钮SB3，观察电动机工作情况。

⑹．按下停止按钮SB1，使电动机完全停转。

DICE-PLC01可编程控制器实验指导书 （FX2N-48MR）启东计算机总厂有限公司目录PC可编程序控制器简介 (2)可编程控制器的基本原理 (2)GX 8.26编程软件安装 (8)可编程控制器实验 (9)实验一基本指令实验 (9)实验二置位/ 复位及脉冲指令实验 (14)实验三栈及主控指令实验 (18)实验四 定时器/计数器实验 (22)实验五移位寄存器实验 (24)实验六艺术灯控制 (28)实验七天塔之光 (30)实验八交通灯控制 (31)实验九装配流水线 (33)实验十LED数码管控制 (34)实验十一四级传送带模拟控制 (34)实验十二自动配料系统模拟控制 (36)实验十三液体混合装置的模拟控制 (37)实验十四步进电机控制 (38)实验十五电镀控制系统 (40)实验十六机械手自动控制 (41)实验十七轧钢机自动控制 (43)实验十八邮件分拣控制 (44)实验十九水塔水位控制 (46)实验二十自动售货机 (47)实验二十一三层电梯控制 (48)PC可编程序控制器简介可编程序控制器（Programmable Controller）简称PC,但在我国一部分技术人员为了与个人计算机（Personal Computer 简称PC）区别开来，仍把可编程序控制器简称为PLC，也有简称PC的，本指导书中简称PC。

PC它是以微处理器为核心的工业通用自动控制装置。

它具有控制能力强、使用方便灵活、小型化、可靠性高、易于扩展、通用性强等优点。

它不仅可以取代传统的继电器控制系统，还可以进行复杂的生产过程控制和应用于工厂自动化网络。

目前在工业发达国家里，PC应用相当广泛，尤其是小型PC，采用类似继电器逻辑的过程操作语言，使用十分方便，简单易学，备受工厂电气及工程技术人员的欢迎。

普及PC技术，推广应用可编程序控制器，加速我国企业的技术进步和设备改造，开始新型的机电一体化产品，对提高我国的工业自动化水平和生产效率有很重要的意义。