可编程控制器实验指导书讲解
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目录第一章可编程控制器的概述 (1)第二章可编程控制器基本指令简介 (6)第三章 CX-Programmer软件的使用及编程规则 (7)第四章 MCGS 组态软件的介绍及使用 (10)第五章实验内容 (13)实验一电视模拟发射塔 (13)实验二十字路口交通灯控制 (15)实验三三相鼠笼式异步电动机点动控制和自锁控制(实物) (19)实验四三相鼠笼式异步电动机联锁正反转控制(实物) (21)实验五三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制(实物) (23)实验六三相鼠笼式异步电动机星/三角换接启动控制(实物) (25)实验七水塔水位控制模拟 (27)实验八液体混合装置控制的模拟 (29)实验九四节传送带的模拟 (33)实验十自动配料系统控制的模拟 (36)实验十一邮件分拣系统模拟 (39)实验十二自动售货机的模拟 (44)实验十三自控成形机模拟 (54)实验十四电镀生产线 (57)实验十五全自动洗衣机 (62)实验十六LED数码显示 (67)实验十七自动冲压系统 (69)附录 THGMC-1 型单片机.可编程控制器实验装置使用说明 (73)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。
可编程序控制器实验指导书刘勇军编南阳理工学院电子与电气工程学院二0一二年九月前言《可编程序控制器实验指导书》是与《可编程序控制器及工业控制网络》配套使用的实验教程,是根据“PLC及工业控制网络实验室”的现有实验设备编写和设置实验的。
全书共分为四章,分别介绍了实验室的功能和使用,实验设备的功能和使用方法,其中包括:SAC—PLC可编程序控制器实验箱的结构与使用方法,手持编程器的使用方法等。
实验内容设置为十个实验,可以满足不同专业的实验要求。
十个实验分为基础实验与应用实验两部分:基础实验主要内容为常用的基本指令的使用方法与技巧,包括手持编程器的使用、锁存指令的使用、定时器计数器指令的使用、移位指令的使用和编码指令的使用五个实验;应用实验主要内容为常用指令在实验控制过程中的应用,包括十字路口交通灯控制实验、混料罐控制实验、传输线控制实验、小车自动选向定位控制实验和子程序的应用五个实验。
第四章设置的是各个实验的参考程序,可以为做实验的学生提供参考。
《可编程序控制器的应用》是一门专业性实践性很强的应用技术,同学们在进实验室做实验之前只有认真做好预习,才能达到良好的实验效果。
二O一二年九月目录第一章PLC及工业控制网络实验室的功能与使用第二章实验设备的使用2-1 SAC—PLC实验台的组成及使用2-2手持编程器的使用。
第三章实验内容3-1操作规程3-2实验内容实验一手持编程器的使用实验二锁存指令的使用实验三计时器计数器指令使用实验四移位指令的使用实验五编码指令的使用实验六十字路口交通信号灯控制实验实验七混料罐控制实验实验八传输线控制实验实验九小车自动选向,定位控制实验实验十子程序的应用第四章实验参考程序实验一手持编程器的使用参考程序实验二锁存指令的使用参考程序实验三计时器计数器指令使用参考程序实验四移位指令的使用参考程序实验五编码指令的使用参考程序实验六十字路口交通信号灯控制实验参考程序实验七混料罐控制实验参考程序实验八传输线控制实验参考程序实验九小车自动选向、定位控制实验参考程序实验十子程序的应用参考程序第一章PLC及工业控制网络实验室的功能与使用一、功能及设备本实验室主要是为《可编程控制器及工业控网络》课程提供实验服务,以及为控制类课程设计和毕业提供实践场所。
可编程逻辑控制器(P L C)实验指导书目录实验一、Step7-Micro/Win32的编程和调试 2 实验二、位逻辑指令和定时器计数器的编程实验19实验三、彩灯控制程序的编程实验21实验四、顺序控制程序的编程实验23实验五、自动往返小车控制系统的编程实验25实验六、中断指令的编程实验27实验一、Step7-Micro/Win32的编程和调试一、实验目的认识和初步掌握Step7-Micro/Win32编程软件的使用,为完成后续S7-200PLC的编程实验做好准备。
二、实验要求加深对S7-200程序结构的认识,了解一个完整的程序包括哪几个部分。
熟悉Step7-Micro/Win编程软件菜单中的各菜单项及各种工具图标。
学会建立一个新项目,并能利用它来进行一些初步的编程和调试练习。
三、实验内容1、Step7-Micro/Win编程软件界面及功能(1)基本功能STEP 7—Micro/WIN的基本功能是协助用户完成开发应用软件的任务,例如创建用户程序、修改和编辑原有的用户程序,编辑过程中编辑器具有简单语法检查功能。
同时它还有一些工具性的功能,例如用户程序的文档管理和加密等。
此外,还可直接用软件设置PLC的工作方式、参数和运行监控等。
程序编辑过程中的语法检查功能可以提前避免一些语法和数据类型方面的错误。
梯形图中的错误处下方自动加绿色曲线,语句表中错误行前有红色叉,且错误处下方加绿色曲线。
软件功能的实现可以在联机工作方式(在线方式)下进行,部分功能的实现也可以在离线工作方式下进行。
联机方式:有编程软件的计算机与PLC连接,此时允许两者之间作直接通讯。
离线方式:有编程软件的计算机与PLC断开连接,此时能完成大部分基本功能。
如编程、编译和调试程序系统组态等。
两者的主要区别是:联机方式下可直接针对相连的PLC进行操作,如上载和下载用户程序和组态数据等。
而离线方式下不直接与PLC联系,所有程序和参数都暂时存放在磁盘上,等联机后再下载到PLC中。
PLC实验指导书1. 简介PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的设备。
本实验指导书旨在帮助学生了解PLC的基本原理和实际应用,提供一系列实验指导,帮助学生掌握PLC的使用方法。
2. 实验设备2.1 PLC主机:本实验使用模拟PLC主机。
具体型号为XXX。
2.2 输入模块:用于接收外部传感器的信号并输入给PLC主机。
具体型号为XXX。
2.3 输出模块:用于控制外部执行机构,如电动阀门、电机等。
具体型号为XXX。
3. 实验一:PLC基本控制原理3.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC的基本控制原理,理解PLC工作的流程和信号的输入与输出。
3.2 实验内容:3.2.1 搭建实验电路:将PLC主机、输入模块和输出模块按照指导书上的电路图连接起来。
3.2.2 编写控制程序:使用PLC编程软件,编写一个简单的控制程序,使得当一个开关被按下时,某个输出模块输出高电平。
3.2.3 上载程序到PLC主机:将编写好的控制程序上载到PLC主机中,使其开始运行。
3.2.4 运行实验:按下开关,观察输出模块是否正常工作。
4. 实验二:PLC在自动化流水线中的应用4.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC在自动化流水线中的应用,学会使用PLC进行自动化生产控制。
4.2 实验内容:4.2.1 搭建实验电路:按照指导书上的电路图,搭建一个模拟的自动化流水线系统,包括传送带、气缸等。
4.2.2 编写控制程序:使用PLC编程软件,编写一个控制程序,使得流水线能够按照一定的节奏,自动将产品输送到下一个工位。
4.2.3 上载程序到PLC主机:将编写好的控制程序上载到PLC主机中,使其开始运行。
4.2.4 运行实验:观察流水线系统是否按照预期工作,产品是否能够顺利地传送到下一个工位。
5. 实验三:PLC在温度控制系统中的应用5.1 实验目的:通过本实验,学生将了解PLC在温度控制系统中的应用,学会使用PLC进行温度的测量和控制。
目录第一章概述 (2)一、PLC的分类及特点 (2)二、PLC的结构与工作原理 (4)三、CPM2A PLC的硬件组成及指令系统 (5)四、PLC控制系统的设计与故障诊断 (7)五、PLC的应用及展望 (7)第二章实训项目 (9)实训一 PLC认知实训 (9)实训二电动机点动控制 (12)实训三电动机自锁控制 (14)实训四电动机正反转控制 (16)实训五电动机星三角启动控制 (18)实训六装配流水线控制 (21)实训七加工中心控制 (24)实训八步进电机控制 (27)实训九三层电梯控制 (29)实训十自动冲压系统 (32)实训十一自动售货机控制 (34)实训十二音乐喷泉控制系统 (37)实训十三温度PID控制 (39)PLC、变频器综合应用技能实训 (41)实训十四变频器功能参数设置与操作 (41)实训十五变频器控制电机正反转 (44)实训十六变频器无级调速 (46)实训十七基于PLC的变频器外部端子的电机正反转控制 (48)实训十八基于PLC数字量方式多段速控制 (50)附录一 CX-Programmer软件的使用 (52)附录二 PLC仿真实训软件使用帮助 (55)附录三 CPM2A系列主机指令集 (57)附录四 THPF-A型工业自动化创新实训平台使用说明书 (61)第一章概述一、PLC的分类及特点可编程控制器简称PLC(Programmable Logic Controller),在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
目录实验一可编程控制器基本指令实验 (2)实验二喷泉的模拟控制 (5)实验三数码显示的模拟控制 (7)实验四舞台灯光的模拟控制 (11)实验五天塔之光的模拟控制 (14)实验六交通灯的模拟控制 (17)实验七四节传送带的模拟控制 (20)实验八轧钢机的模拟控制 (25)实验九邮料分拣的模拟控制 (27)实验十装配流水线的模拟控制 (32)实验十一液体混合的模拟控制 (36)实验十二机械手的模拟控制 (39)实验十三四层电梯的模拟控制 (42)实验十四Y/△换接启动的模拟控制 (55)实验十五五相步进电机的模拟控制 (56)实验十六水塔水位的模拟控制 (58)实验十七三层电梯的模拟控制 (60)一.实验目的熟练掌握可编程控制器的基本指令。
二.实验内容1.线圈驱动指令LD、LDI、OUTLD,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。
LDI,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。
OUT,线圈驱动指令,也叫输出指令。
LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。
也可以与ANB 指令、ORB指令配合使用,在分支起点也可使用。
OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。
对输入继电器X不能使用。
OUT指令可以连续使用多次。
LD、LDI是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。
OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。
OUT指令的目标元件是定时器T和计数器C时,必须设置常数K。
2.接点串联指令AND、ANIAND,与指令。
用于单个常开接点的串联。
ANI,与非指令。
用于单个常闭接点的串联。
AND与ANI都是一个程序步指令,它们串联接点的个数没有限制,也就是说这两条指令可以多次重复使用。
OUT指令后,通过接点对其它线图使用OUT指令称为纵接输出或连续输出,连续输出如果顺序不错可以多次重复。
3.接点并联指令OR、ORIOR,或指令。
可编程控制器(PLC)实验指导书江彦娥实验一 PLC软硬件介绍硬件部分主要了解TVT-90A箱式PLC学习机的基本配置及其机构、基本工作原理,掌握输入输出接口及各种指示灯的连接方法。
软件部分主要学会使用FPWIN GR软件的安装、程序输入、编辑、下载与上传、参数设置、打印等功能。
实验二基本指令编程方法及训练学会逻辑指令、定时指令、计数指令的输入方法;初步掌握如何应用逻辑指令、定时指令、计数指令来解决实际程序设计问题。
1.逻辑指令任务1:程序输入练习(见指导书P17);(略)任务2:根据时序图(见指导书P17)编写程序。
2.定时指令任务1:利用TM指令编程,产生连续方波信号输出,其周期设为3s,占空比为2:1。
任务2:根据时序图(见指导书P18)采用TM指令进行编程。
3.计数指令任务1:采用CT指令实现上述定时指令任务2的加工工序要求;任务2:用一个按钮开关控制三个灯,按钮按一下1灯亮,再按三下2灯亮,再按三下3灯亮,再按一下全灭,如此反复。
任务3:用可逆计数指令实现图示时序图(见指导书P17)的控制过程。
(根据学生知识掌握水平可增删)。
解1:解2:解3:实验三高级指令编程方法及训练学会基本及高级传送指令、移位、算术运算指令的输入方法;初步掌握如何应用传送指令、移位、算术运算指令来解决实际程序设计问题。
1.传送指令任务1:用传送指令实现当按钮X1按下时,将“1949,10,1”这组数据分别送入DT0~DT2中,当X0按下时又可全清且清零优先。
任务2:用传送指令实现输入开关对输出灯亮多少的控制:X7=OFF时 Xn=ON:输出端n个灯亮,其余灭;X7=ON时 Xn=ON:输出端n个灯灭,其余亮。
2.数据移位指令任务1:利用移位指令使输出的8个灯从左到右以s速度依次亮;当灯全亮后再从左到右依次灭。
如此反复运行。
任务2:利用左右移位指令,使一个亮灯以0.2s的速度自左向右移动,到达最右侧后,再自右向左返回最左侧,如此反复。
可编程控制器(PLC)实验指导实验一基本指令编程方法及训练首先了解PLC的硬件和软件环境硬件部分:主要了解PLC的基本配置及其机构、基本工作原理,掌握输入输出接口及各种指示灯的连接方法。
软件部分:主要学会使用FXGP软件的程序输入、编辑、下载与上传、参数设置、打印等功能。
1.逻辑指令任务1:程序输入练习基本输入和输出练习程序编写完成后,通过工具栏的转换按钮转换成PLC可以识别的格式可以通过菜单栏的PLC菜单下的/传送/写出将编好的程序下载到PLC中2.标准程序学习一个锁存输出程序和一个置位/复位程序3.脉冲指令PLS/PLF指令执行状态实验二定时器、计数器操作练习(参照轻松练习部分)学会逻辑指令、定时指令、计数指令的输入方法;初步掌握如何应用逻辑指令、定时指令、计数指令来解决实际程序设计问题。
任务1:学习延时接通定时功能(设计一个延时接通程序)控制要求:当启动按钮按下时,输出延时接通编写梯形图程序,画出时序图任务2:学习延时断开定时功能功能要求:当停止按钮启动后,输出延时断开,延时时间自己设定实验要求:编写梯形图程序,画出时序图任务3:定时器应用(双灯闪烁程序)功能要求(1)当接上电源,按下按钮X20时,两个彩灯立即交替闪烁(2)两个彩灯交替闪烁的时间10S(3)画出PLC控制接线图及梯形图任务4:学习计数器的应用实验三综合编程方法及训练(利用初级部分,交通灯时间控制实现)实验一、一组交通灯的顺序控制1、控制对象:控制一组交通灯(红灯、黄灯、绿灯)使之在规定的时间间隔内变换信号控制要求:2、当启动按钮按下后,程序执行,首先红灯信号亮10S后熄灭,黄灯信号亮5S后熄灭绿灯信号在亮10S后熄灭。
以上过程重复动作实验二、按钮人行道参照课本程序控制要求实验要求:按照控制要求分析时序,分配I/O ,画出接线图编写程序,完成实验报告(利用初级部分,交通灯时间控制实现)。
可编程控制器及应用》课程实验指导书可编程控制器及应用》课程实验指导一、课程基本情况课程名称:可编程控制器及应用课程类别:核心学分:2总学时:32讲授学时:24实验学时:8上机学时:6二、课程性质与作用可编程控制器是综合了计算机技术、自动化控制技术和通讯技术的一种以微处理器为核心的新型通用自动控制装置。
它具有功能强、可靠性高、编程简便、操作灵活、适合于工业环境的特点,在工业自动化、机电一体化、传统产业技术改造等方面得到普遍应用。
可编程控制器是现代工业控制的三大支柱之一(PLC、机器人、CAD/CAM)。
可编程控制器是自动化、测控技术与仪器、电气工程与自动化专业的一门专业必修课。
主要研究可编程控制器方面知识和培养工程综合实践能力。
学生需要了解PLC的基本原理和结构组成,掌握PLC指令系统、梯形图、PLC编程的规则和编程的方法,能应用PLC进行控制系统设计。
三、实验教学内容与安排项目序号:1项目名称:定时计数器实验学时:2项目类型:设计每组人数:2项目内容:有两台交流电动机,按下启动按钮,启动电机1运转,运转时间为10秒,10秒后电机1停止,自动启动电机2运转,运转时间为6秒,6秒后电机2停止,自动启动电机1运转,运转时间为10秒……,周而复始,两台电机定时交替运转。
任何时候按下停止按钮,必须强制停止两台电机运转。
要求:根据实验内容要求编写PLC梯形图程序,编译并下传到PLC,运行程序,检查运行结果。
项目序号:2项目名称:交通灯控制实验学时:2项目类型:设计每组人数:2项目内容:1、信号灯受一个起动开关控制,起动开关接通时,系统开始工作。
2、南北红灯亮10秒,同时东西绿灯亮8秒,到8秒时,东西绿灯熄灭,东西黄灯亮;3、东西黄灯亮2秒,当东西黄灯熄灭时,东西红灯亮,同时南北红灯熄灭,南北绿灯亮;4、东西红灯亮15秒,同时南北绿灯亮13秒,到13秒时,南北绿灯熄灭,南北黄灯亮;5、南北黄灯亮2秒,当南北黄灯熄灭后,南北红灯亮,东西绿灯亮。
可编程控制器(PLC)实验指导书(上机版)实验一礼花之光(认识实验)一、实验目的用PLC构成闪光灯控制系统合上启动按钮后,灯光按以下规律显示: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-L2、L3、L4、L5-L6、L7、L8、L9-L1、L1、L9 ……如此循环,周而复始.二、实验要求:1.理解如下程序并上机调试。
理解移位指令及中间继电器的作用。
2.改变灯光显示规律,编程实现。
3.撰写实验报告,写出指令表程序并对以上程序做出详细解释。
实验程序实验二三相异步电动机Y/Δ换接启动及正反转控制在电机进行正反向的转、换接时,有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因使接触器主触头产生较为严重的起弧现象,如果在电弧还未完全熄灭时,反转的接触器就闭合,则会造成电源相间短路。
用PLC来控制电机起停则可避免这一问题。
一、实验目的1、掌握自锁、互锁、定时等常用电路的编程2、利用基本顺序指令编写电机正反转和Y/△启动控制程序。
3、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。
4、学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。
二、实验原理要实现三相鼠笼型异步电动机的正反转控制,只要把三相线当中的任意两相调换一下位置就可以了。
如图2所示:假如接触器KM1闭合时电动机正转,则当接触器KM1断开,接触器KM2闭合时,电动机就会反转。
对于正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼型异步电动机,在启动时,为了保护电动机,一般采用Y/△降压启动方法来达到限制启动电流的目的。
Y/△降压启动的原理如图1所示:在启动过程中将电动机定子绕组接成星形,即接触器KMY闭合。
此时电动机每相绕组承受的电压为额定电压的3/1,启动电流为三角形接法时启动电流的1/3。
接触器KMY闭合的同时定时器开始定时,定时时间到,接触器KMY断开,接触器KM△闭合。
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。
前言随着可编程控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)技术的迅速发展,它以体积小、功能强、可靠性高以及安装应用方便等优点,很快在我国的工业控制中占据了主导地位。
为了适应这一时代发展的需要,全国各大中专院校各类职业技术学校都相继将PLC教学纳入教学任务,作为电子、电器以及工业自动化类专业的一门必修课。
PLC(可编程控制器)实验教学是这门课程的重要环节。
根据这一课程的教学大纲,结合工业控制的实际情况,开设PLC(可编程控制器)系列实验。
实验过程利用按钮、开关来模拟各类传感器的输出作为控制信号;利用LED发光二极管模拟LED数码管、指示灯、直流电机、步进电机、继电器、蜂鸣器、以及各类工业控制中的执行机构,生动形象的模仿工业工程中的实际状态。
第一章可编程控制器实验装置介绍第一节可编程控制器简介可编程序控制器,英文称Programmable Controller,简称PC。
为了与个人计算机的PC(Personal Computer)相区别,在PC中增加了L(Logic)而写成PLC。
PLC是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和习惯,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,调试和查错都很方便。
用户在购买到所需的PLC后,只需按说明书的提示,进行少量的接线和简易的用户程序的编制,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
PLC编程实践作业指导书第1章 PLC基础入门 (4)1.1 PLC的发展历程 (4)1.1.1 初创阶段(1960年代初) (4)1.1.2 发展阶段(1960年代末至1970年代) (4)1.1.3 成熟阶段(1980年代至1990年代) (4)1.1.4 现代阶段(21世纪初至今) (4)1.2 PLC的结构与工作原理 (4)1.2.1 结构 (4)1.2.2 工作原理 (4)1.3 PLC的编程语言 (5)1.3.1 梯形图(Ladder Diagram) (5)1.3.2 指令列表(Instruction List) (5)1.3.3 功能块图(Function Block Diagram) (5)1.3.4 顺序功能图(Sequential Function Chart) (5)1.3.5 结构化文本(Structured Text) (5)第2章 PLC编程软件的使用 (5)2.1 PLC编程软件的安装与配置 (5)2.1.1 软件 (5)2.1.2 安装步骤 (5)2.1.3 软件配置 (6)2.2 编程软件的基本操作 (6)2.2.1 软件界面 (6)2.2.2 创建新项目 (6)2.2.3 程序编写 (6)2.2.4 程序与 (6)2.3 项目文件的管理 (6)2.3.1 文件保存 (6)2.3.2 文件打开 (6)2.3.3 文件导入与导出 (7)2.3.4 文件版本管理 (7)第3章 PLC基本指令 (7)3.1 基本逻辑指令 (7)3.1.1 与指令(AND) (7)3.1.2 或指令(OR) (7)3.1.3 非指令(NOT) (7)3.1.4 异或指令(XOR) (7)3.2 定时器与计数器指令 (7)3.2.1 定时器指令 (7)3.2.2 计数器指令 (7)3.3 数据处理指令 (8)3.3.1 运算指令 (8)3.3.3 传送指令 (8)3.3.4 移位指令 (8)3.3.5 转换指令 (8)第4章 PLC程序设计 (8)4.1 顺序控制程序设计 (8)4.1.1 确定控制流程 (8)4.1.2 绘制顺序功能图 (8)4.1.3 编写顺序控制程序 (9)4.2 循环控制程序设计 (9)4.2.1 确定控制要求 (9)4.2.2 编写循环控制程序 (9)4.3 子程序与中断程序设计 (9)4.3.1 子程序设计 (9)4.3.2 中断程序设计 (9)第5章 PLC通信与网络 (10)5.1 PLC通信基础 (10)5.1.1 通信概述 (10)5.1.2 通信协议 (10)5.1.3 通信接口 (10)5.2 MPI通信网络 (10)5.2.1 MPI协议概述 (10)5.2.2 MPI网络结构 (10)5.2.3 MPI通信编程 (10)5.3 PROFIBUS通信网络 (10)5.3.1 PROFIBUS协议概述 (11)5.3.2 PROFIBUS网络结构 (11)5.3.3 PROFIBUS通信编程 (11)5.3.4 PROFIBUS设备类型及选型 (11)第6章 PLC与外围设备接口 (11)6.1 数字量输入输出接口 (11)6.1.1 继电器型数字量输出接口 (11)6.1.2 晶体管型数字量输出接口 (11)6.1.3 晶闸管型数字量输出接口 (11)6.1.4 数字量输入接口 (12)6.2 模拟量输入输出接口 (12)6.2.1 模拟量输入接口 (12)6.2.2 模拟量输出接口 (12)6.3 通信接口 (12)6.3.1 串行通信接口 (12)6.3.2 以太网通信接口 (12)6.3.3 现场总线接口 (12)第7章 PLC在实际应用中的案例分析 (12)7.1 PLC在自动化生产线中的应用 (12)7.1.2 系统构成 (13)7.1.3 PLC功能实现 (13)7.2 PLC在电梯控制系统中的应用 (13)7.2.1 案例背景 (13)7.2.2 系统构成 (13)7.2.3 PLC功能实现 (13)7.3 PLC在暖通空调系统中的应用 (14)7.3.1 案例背景 (14)7.3.2 系统构成 (14)7.3.3 PLC功能实现 (14)第8章 PLC编程调试与维护 (14)8.1 编程调试方法与技巧 (14)8.1.1 编程调试流程 (14)8.1.2 编程调试方法 (14)8.1.3 编程调试技巧 (15)8.2 PLC故障诊断与排除 (15)8.2.1 故障诊断方法 (15)8.2.2 故障排除步骤 (15)8.3 PLC的维护与保养 (15)8.3.1 PLC维护保养的重要性 (15)8.3.2 PLC维护保养内容 (15)8.3.3 PLC维护保养注意事项 (16)第9章 PLC安全与可靠性 (16)9.1 PLC安全规范 (16)9.1.1 电气安全 (16)9.1.2 程序安全 (16)9.1.3 网络安全 (16)9.2 PLC系统的可靠性设计 (16)9.2.1 硬件冗余设计 (16)9.2.2 软件可靠性设计 (17)9.2.3 系统监控与维护 (17)9.3 PLC在危险环境中的应用 (17)9.3.1 防爆设计 (17)9.3.2 隔离与防护 (17)9.3.3 应急措施 (17)第10章 PLC编程实践作业 (17)10.1 实践作业一:三相交流异步电动机控制 (17)10.2 实践作业二:交通信号灯控制系统 (18)10.3 实践作业三:液体混合控制系统 (18)10.4 实践作业四:自动化立体仓库控制系统 (18)第1章 PLC基础入门1.1 PLC的发展历程可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)自20世纪60年代问世以来,已发展成为工业自动化控制领域不可或缺的核心设备。
实验一基本指令的编程应用(一)预习要求(1)予习已学过的PLC编程语言和基本指令系统。
(2)阅读和熟悉FXGP_WIN软件及其应用材料中的有关内容。
(3)阅读实验指导书,预先设计线路和梯形图。
一、实验目的:1)掌握FX2N系列PLC编程软件的操作方法2)学习基本程序指令的输入和增删3)学习自己设计梯形图编程的方法二、实验设备1)个人电脑PC及FXGP_WIN编程软件。
2)PLC程控器实验装置。
3)RS—232数据通信线。
三、实验内容与操作1)编程软件的启动①点击窗口中编程软件图标启动编程软件②点击主界面【文件(F)】菜单,选【新文件(N)】进入编程环境,弹出PLC类型设置选择栏,在其中选择PLC的类型与实验所用型号一致,单击【(O)确认】建立一个新文件,其默认文件名为untitl01.pmw③选主界面【文件(F)】菜单下的【另存为(a)…】可将文件更名保存在选定的目录下2)编程及指令的输入①【视图(V)】菜单下可选取:【梯形图(L)】子菜单,进入梯形图编程模式【指令表(I)】子菜单,进入指令表编程模式【SFC(S)】子菜单,进入流程图编程模式②梯形图编程模式在梯形图编程模式下,单击底部梯形图元件表或浮动的梯形图元件表中的元件,在弹出的文本框中输入元件标号并单击【(O)确认】,完成梯形图元件的输入。
3)基本指令输入LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI指令的输入。
LD,LDI指令用于将触点连到母线上。
在分支的起点处也可使用。
OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态、定时器、计数器的线圈驱动指令。
对输入继电器不能使用Y0Y1母线四、实验步骤1)熟悉FXGP_WIN软件并在梯形图编辑状态下运用基本逻辑指令正确编写梯形图。
2)按图选择正确的梯形图指令输入。
3)进行程序转换,观察与梯形图相对应的指令表程序,了解PLC的几种编程方法的各自特点及相互的联系。
实验二基本指令的编程应用(二)预习要求1)复习已学过的PLC编程语言和基本指令系统。
可编程控制器及应用实验指导书可编程控制器及应用课程组2006年3月目录实验平台软、硬件系统说明 (1)实验一基本逻辑指令实验 (2)实验二计时器、计数器指令实验 (4)实验三十字路口信号灯控制实验 (7)实验四混料罐控制实验 (8)实验五传输线控制实验 (9)实验平台软、硬件系统说明PLC控制实验平台是以S7-200控制器为控制核心,配以两块实验板TS1、TS2和电源模块。
TS1实验板有三个实验区,分别为交通灯实验区、旋转运动实验区、直线运动实验区。
TS2实验板上有两个实验区和两个辅助信号实验区,分别为输料线实验区和混料罐实验区;现场电器操作辅助信号实验区、常用辅助信号实验区。
电源模块给S7-200控制器和两块实验板供电。
在实验时,首先要给S7-200控制器和两块实验板供电。
具体操作如下:实验板上的输入元件的公共端要接到24V电源的负极上(24VG),PLC上的输入信号的公共端(COM)要接到24V电源的正极上(+24V);实验板上的输出元件的公共端要接到5V 电源的负极上(5VG),PLC上的输出信号的公共端(COM)要接到5V电源的正极上(+5V)。
操作时,要注意板上的输入和输出信号器件,因电压和电路不同,尽量不要接错,以避免器件损坏。
实验平台各控制器件和被控器件均靠导线连接,在连接前,要测试导线的好坏。
硬件系统还需要软件的支持,此系统软件执行环境是在计算机的支持下,运行MicroWinV3.2软件,输入实验所需程序,编译后输入PLC控制器,方能完成设计的控制功能。
实验一基本逻辑指令实验一、实验目的:掌握可编程程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备:1.可编程序控制器教学实验台2.计算机及编程软件3.电源板、PLC元件板、TS1和TS2实验板三、实验任务:按照下面给出的控制要求编写梯形图程序,调试并修改,完成控制要求,并将调试成功的程序记录下来,完成实验报告。
可编程控制器实验指导书王广义、赵艳秋等编著自动化学院自动化实验室2006年3月目录第一章CX-Programe使用指南........................................ 31.1软件的安装......................................................................................................... 41.2软件的启动......................................................................................................... 41.3菜单简要说明..................................................................................................... 61.4工程工作区..................................................................................................... 141.5工具条............................................................................................................. 15第二章CX-P使用实例 ..................................................172.1简单梯形图程序实例..................................................................................... 172.2 具有定时器和计数器得程序实例................................................................ 19第三章PLC实验..............................................................22实验一熟悉指令实验................................................................................... 22实验二简单设计性实验(一)..................................................................... 26实验三简单设计性实验(二)....................................................................... 28实验四交通灯控制实验................................................................................... 29实验五四层电梯控制实验............................................................................... 30第一章CX-Programe使用指南PLC编程软件CX-PPLC编程软件CX-P是欧姆龙公司开发的PLC编程软件,该软件具有如下特点。
(1)统一的Windows开发易于操作使用Windows环境下的各种工具可同时在不同程序之间剪切或粘贴程序语句或其他数据。
使用统一的Windows工具能够毫不费力的开始设计和开发工作。
(2)符号化编程功能使编程标准化。
符号编程功能使在编程时使用I/O名称而不必考虑其位和地址的分配成为可能。
带I/O名称的程序只须在CX-programe软件上移动就可用于其他的系统。
(3)用索引寄存器和数据处理指令使信息处理更好。
循环运行,索引寄存器,数据寄存器,文本串指令,记录处理和表数据操作以及其众多的指令使人们处理和掌握工厂自动化信息更有效率。
(4)从同一个Host Link 连接点可调试CPU单元和特殊I/O单元。
只需将个人计算机与CPU单元、串行通信单元或串行通信板相连,就可使用windows工具(CX-programe软件,CX协议等)提升整个系统的设计水平和减少开发时间。
(5)结构化编程极大的提高了设计效率。
(6)强大的监控和调试功能使程序开发更为简单。
A.用windows GUI接口的简单操作:工程数据用易于理解的树状目录显示。
B.在梯形图内的状态类中,以助记符形式输入指令,需要的时候转换成梯形图。
C.预览、细览、屏幕分割和滚动条:用户可使用这些和其他的功能显示和监控同一程序中的多个位置。
D.输入I/O位和指令更为简单:能直接输入指令或使用符号。
能搜索符号、文本串和输入的指令。
可显示存储区的操作数和输入范围。
E.交互参考弹出框将鼠标置于某一地址弹出框,会告知在同一程序中使用同一地址的其他指令。
图1 软件启动后的画面F . 观察窗:当前值的数据形式的地址可被监控,同时在网上的 PLC 上的存储地址亦可被监控。
G . 输出窗:一个输出窗可显示程序检查的结果。
搜索结果及其他有用的信息,也能直接跳转到任何出错的地方并显示。
1.1软件的安装在CX-programe 子目录中双击Setup 应用程序,就可以启动安装过程。
软件安装使首先要注意安装语言,然后是要输入正确的密码,随后在选择是否安装CX-server 时,应该选择是。
1.2软件的启动在开始菜单中找到Omron/CX_Progranmmer/CX-Programmer 菜单就可以启动软件。
软件启动后屏幕显示如图1所示的窗口。
图2 建立新文件后的窗口软件一旦启动,就可以单击 文件/新建菜单,建立一个新的PLC 编程文件。
在弹出的改变PLC 窗口需要做以下设置:(1) 指定设备名,该名称可以随意输入。
(2) 指定设备类型(PLC 的型号),设备类型需要和被编程的PLC 一致 (本实验室的PLC 类型为CPM1A )。
然后单击设定按钮,选择CPU 的类型(本PLC 的CPU 类型为CPU30)。
(3) 选择网络类型。
如果是计算机和PLC 一对一进行RS232C 通信,应选择SYSMAC W AY ,然后单击设置按钮,在弹出的窗口选择驱动器页面,设置RS232C 通信参数。
若是PLC 使用默认RS232C 参数,则也选择默认参数就可以,但是应该选择连接到计算机的RS232C 通信口(COM1或COM2)。
设置完成后,单击确定关闭窗口,然后选择PLC/在线工作菜单,与PLC 进行连接,确定连接的正确性,若是不能够建立正确连接,则需要重新设置通信参数。
建立了新文件后的窗口如图2所示。
图4 从图上可以看出屏幕分为4个部分。
左侧是工程管理窗口,右侧是梯形图编辑窗口,屏幕底部是报告文件显示窗口,上部是菜单和工具按钮。
1.3菜单简要说明1.文件菜单文件菜单如图3所示。
新建:建立新的编程文件。
(1) 打开:打开已有的编程文件。
(2) 关闭:关闭打开的编程文件(3) 保存:保存打开的文件(4) 另存为:换名另外保存文件(5) 页面设置:设置打印页面(6) 打印预览:打印前预先观察打印页面(7) 打印:打印梯形图等内容2.编辑菜单编辑菜单如图4所示(1) 撤销:撤销最后10次操作(2) 恢复:恢复最后10次操作(3) 剪切:将选择的梯形图元素放入Windows 剪贴板后删除(4) 复制:将选择的梯形图元素放入Windows 剪贴板(5) 粘贴:将剪贴板的内容取出,放置在光标所在位置(6) 删除:删除梯形图元素(7) 全选:选择所有梯形图 (8) 寻找:输入寻找的关键字后,在梯形图或助记符编辑窗口查找图 3文件菜单图5(9) 寻找下一个:在梯形图或助记符编辑窗口查找下一个关键字(10) 作为报告寻找:将寻找过程和结果输出到输出报告文件(11) 替换:替换查找到的内容(12) 转移到:转移到条或步,条是梯形图左侧标记条中左侧的数字,步是梯形图左侧标记条中右侧的数字(13) 删除行:删除选择的行(14) 删除列:删除选择的列(15) 反向(NOT ):将选择的触点反向(16) 立即刷新:设定某些触点为立即刷新。
在长扫描周期时可以快速刷新显示某些触点。
(17) 微分:设定某些触点和指令处于微分状态。
可以设定为无微分、上升沿微分和下降沿微分3.视图菜单视图菜单如图5所示(1)符号:显示全局或就地符号。
符号是代替地址的一种标记,之所以用符号而不是地址,是为了使PLC 程序能够更好的在不同型号的PLC 之间使用。
全局符号:该菜单显示的预定义的符号,例如,0.1s 脉冲位等。
除预定义符号外,还可以自己定义符号。
方法是在全局符号窗口点击鼠标右键,然后在弹出的菜单上选择插入符号菜单。
在弹出窗口输入符号的名称、地址或值、数据类型和注释,然后单击确定,就可以建立一个符号。
本地符号:建立方法与全局符号相同。
数据类型BOOL : 二进制位,具有ON 或OFF 状态,典型应用为用于触点和连接。
CHINNEL :兼容老版本的数据类型,特指非二进制数据类型。
DINT:具有符号的二进制整数双字。
INT:具有符号的二进制整数字LINT:具有符号的四分之一整数字。
NUMBER:字母化十进制数字,常用做定时器或计数器的标识。
REAL:双字浮点实数。
UDINT:无符号双字整数。
UDINT_BCD:无符号双字十进制整数。
UINT:无符号二进制整数数字。
UINT_BCD:无符号双字二进制整数。
ULINT:无符号的四分之一整数ULINT_BCD:无符号的四分之一十进制数(2)梯形图:显示梯形图编辑窗口(3)助记符:显示助记符编辑窗口(4)显示:以各种方式显示全局和本地符号(5)交叉引用报告:显示各种继电器在梯形图中使用的情况,需要做以下设置,报表类型:Detailed Usage(详细使用情况、Usage Overview(使用情况概况)和Usage Overview Including Unused(包括未使用继电器的使用情况)。
继电器类型:AR:辅助继电器CNT:计数器DM:数据区HR:保持继电器IO:输入输出单元的触点LR:链接继电器TIM:定时器全部(6)地址引用工具显示某个地址被使用的情况。
需要先使用鼠标选择需要显示的地址,然后选择该菜单,在弹出的窗口显示选择地址使用的情况图6(7) 工具栏设定显示的工具条(8) 状态栏切换显示或关闭窗口底部的工具条(9) 工程工作区切换显示或关闭工程工作区(10) 输出在窗口底部显示编译等报告的窗口(11) 观察在屏幕底部右侧显示观察窗口,该窗口用于显示各个地址的工作情况。