PLC第5次课-1

《PLC应用与组态设计实验、实训》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程教学目标本实验、实训任务是《PLC应用与组态设计》课程教学中的实验、实训教学环节，使学生进一步丰富感性认识，加深了解PLC的基本结构、工作原理、编程技能等；掌握PLC应用与组态设计的专业技能；牢固树立电气工程及其自动化工程观念，提高分析电气工程及其自动化工程问题的综合能力。

三、教学学时分配四、教学内容和教学要求实验一 PLC认知-电机正反转模拟实验（4学时）（一）实验的目的和要求通过实验了解PLC软硬件结构及系统组成，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，初识PLC语句表、梯形图语言。

（二）实验内容或原理实验基于天煌教仪THPFSL-1/2型可编程控制器技能实训装置（三菱）-电机正反转模拟实验1. 认知三菱FX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，用语句表或梯形图语言编写基本的与、或、非程序段，并下载至PLC中；3.正确完成PLC端子与电机正反转模块等的连接操作；4. 验证并监控系统能否正常运行；（三）实验报告1.详细描述FX系列PLC的硬件结构；2，总结出上位计算机与FX系列PLC通信参数的设置方法；3. 用语句表和梯形图语言编写本次实验程序；4. 画出PLC接线图。

实验二PLC编程元件-四节传送带控制实验（4学时）（一）实验的目的和要求通过实验了解工程传送带控制要点，掌握FX系列PLC编程元件：输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器的使用及编程技能；掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作。

（二）实验内容或原理实验基于天煌教仪THPFSL-1/2型可编程控制器技能实训装置（三菱）--四节传送带控制实验1.掌握FX系列PLC编程元件：输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器的使用及编程；2. 打开编程软件，用FX系列PLC编程元件编写程序段，并下载至PLC中；3. 正确完成PLC端子与四节传送带控制系统模块的接线、调试、操作；4. 验证并监控系统能否正常运行；（三）实验报告1.详细描述四节传送带控制要求；2，画出PLC I\O配置表、PLC接线图3. 用PLC编程元件编写本次实验程序；4. 描述调试过程；5. 总结定时器指令的使用方法及注意事项。

V2V1W2W1U1U2实验一Y/△换接启动的模拟控制一、实验目的初步了解PLC的结构及工作原理用PLC构成Y/△换接启动控制系统二、内容1．控制要求按下启动按钮SB1,电动机运行，U1，V1，W1亮，表示是Y型启动，2s后，U1，V1，W1灭，，U2，V2，W2亮表示△型启动。

按下停止按扭SB2，电动机停止运行。

2．I/O分配输入输出起动按钮：X0 U1：Y0 U2：Y3停止按钮：X1 V1：Y1 V2：Y4W1：Y2 W2：Y53．按图所示的梯形图输入程序。

4．调试并运行程序。

图2-1 Y/△换接示意图三、实验梯形图编程三、实验结果当按下启动按钮,电动机Y型运行，U1，V1，W1亮，2s后，U1，V1，W1灭，U2，V2，W2亮表示△型运行。

按下停止按扭，电动机停止运行，所有灯全部熄灭。

再按下启动按钮程序继续。

四、实验心得第一次使用PLC，对各元器件的使用还不是很熟悉，在使用梯形图这一全新的编程过程中碰到了比较大的困难。

不过，正是通过这次实验，我们得以初步熟悉并了解PLC。

开始做实验时，我们组想通过停止开关的非信号和启动按钮信号相与（(NOT SB2)AND SB1 ）来实现状态变化。

但是，在后面单独做实验验证，我们发现两个开关提供的是触发信号，而不是最初所预想的持续信号，于是通过锁存将信号锁住，再通过解锁清零。

使用计时器，能实现状态的改变。

加入一个计时器，实现了Y到△型的转变；再加入另外一个计时器后，便能实现每2秒改变一次状态。

最后是停止开关SB2，由于按下SB2，电机停止运行，SB2拥有最高权限，所以给触发开关接一个解锁，按下触发开关后，导通解锁使得B3：0/0为0 ，整个系统停止工作。

实验二装配流水线的模拟控制1D AEBHCF2G3一、实验目的用PLC构成装配流水线控制系统二、实验内容1．控制要求起动后，按以下规律显示：D→E→F→G→A→D→E→F→G→B→D→E→F→G→C→D →E→F→G→H→D→E→F→G→A……循环，D、E、F、G分别是用来传送的，A是操作1，B是操作2，C是操作3，H是仓库。

电气控制与PLC应用第4版(作者:许翏，王淑英）习题答案第一章参考答案1、答：从外部结构特征上看，直流电磁机构与交流电磁机构的主要区别有：（1）吸引线圈：交流线圈：短而粗，有骨架；直流线圈：细而长，无骨架。

（2）铁心：交流：硅钢片叠加；直流：整块铸铁或铸钢区分电压线圈与电流线圈的方法：电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。

电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。

2、答：三相交流电磁铁无短路环。

因为：3. （1）交流电磁线圈误接入对应直流电源，将会烧毁线圈，因为交流电磁线圈接入对应交流电源时，线圈中的电流I1=U/ωL；而接入对应直流电源时，I2=U/R, 因ωL>>R，即：I2>>I1,所以，线圈很快就会因发热而烧毁。

（2）直流电磁线圈误接入对应交流电源，铁心将会发出强烈的震动，电磁机构也不会正常工作，因为直流电磁机构没有短路环，而交流电源会在其上产生交变磁场，即电磁力会不断变化。

4. 答：根据其主触点通过电流的性质来定义的。

5. 答：接触器的主要技术参数有：• 极数和电流种类：（1）、极数：2P 3P 4P（2）、电流种类：交流直流• 额定电压：指主触点的额定工作电压直流有：24V、110V、220V、440V、660V交流有：127V、220V、380V、500V、660V• 额定电流：主触点的额定电流• 额定通断能力：主触头在规定条件下可靠地接通和分断的电流值。

• 线圈额定工作电压：吸引线圈正常工作的电压值• 允许操作频率：每小时可以实现的最高操作次数，一般为600次/时、1200次/时• 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（100万次以上）• 线圈的起动功率和吸持功率：直流接触器起动和吸持功率相等，交流接触器起动功率为吸持功率的5-8倍。

6. 答：接触器的选用：• 类型的选择：根据电路情况选用相应的直流或交流接触器；• 主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压；• 主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流（可参照生产厂家样本选择）；• 线圈电压：根据控制电路电压种类和性质选择，一般选用标准电压等级。

《PLC 》课程设计说明书专业名称：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：《PLC课程设计》评阅书摘要中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。

因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。

我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。

随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。

在自动化生产线上，有些生产机械的工作台需要按一定的顺序实现自动往返运动，并且有的还要求在某些位置有一定的时间停留，以满足生产工艺要求。

用PLC程序实现运料工作台自动往返顺序控制，不仅具有程序设计简易、方便、可靠性高等特点，而且程序设计方法多样，便于不同层次设计人员的理解和掌握。

关键词：PLC，自动化，顺序控制，工作台目录摘要 (I)1设计任务 (1)1.1总体要求 (1)1.2 操作要求 (1)2硬件选取与电气线路图设计 (3)2.1 硬件选取与地址的分配 (3)2.2 电气主线路的设计 (3)2.3 控制线路的设计 (4)3 PLC软件的设计 (5)4组态的设计 (8)4.1 主画面 (8)4.2 主电路画面 (8)4.3 运行画面 (9)5 调试结果实现 (10)5.1 软件调试 (10)5.2 组态调试 (10)6 总结 (12)7 参考文献 (13)1设计任务1.1总体要求使用PLC实现工作台往返循环工作的控制。

工作台前进及后退由步进电动机通过丝杠拖动。

点动控制：能分别实现工作台前进和后退的点动控制。

自动循环控制：单循环运行即工作台前进及后退一次循环后停止在原位，碰到换向行程开光时不掩饰）；6次循环计数控制（即工作台前进及后退1次1个循环，每碰到换向行程开关时停止3秒后再运行，循环6次后停止在原位，原位在SQ2处。

第一章PLC应用基础1-1 简述接触器、继电器各有什么特点？其主要区别是什么？接触器是利用电磁力的作用使主触点接通或断开电动机或其他负载主电路的控制电器。

接触器具有比工作电流大数倍的接通能力和分断能力，可以实现频繁的远距离操作。

接触器最主要的用途是控制电动机的启动、正反转、制动和调速等。

继电器是一种根据特定形式的输入信号的变化而动作的自动控制器。

它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。

1-2 交流电磁线圈中通入直流电会发生什么现象？交流电磁线圈的特点是匝数少、电阻小，靠感抗限制线圈电流，通入直流电后因感抗为零，将会造成线圈电流过大而烧毁。

1-3 直流电磁线圈中通入交流电会发生什么现象？直流电磁线圈的特点是匝数多、电阻大，靠电阻限流，而铁心由整块工程纯铁制成，这样通入交流电后，将在铁心中产生较大的磁滞和涡流损耗，间接造成线圈过热而烧毁。

1-4带有交流电磁机构的接触器，线圈通电后衔铁被卡住，会发生什么现象？为什么？根据交流电磁机构的特性可知，交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，如果线圈通电后衔铁被卡住，工作气隙δ一直很大，因此电磁线圈的电流I也一直很大，电磁线圈将被烧毁。

1-5 带有直流电磁机构的接触器是否允许频繁操作？为什么？带有直流电磁机构的接触器适于频繁操作，根据直流电磁机构吸力特性可知，直流电磁机构线圈的电流I与工作气隙δ无关，因此线圈电流I的大小不受衔铁状态的影响，所以带有直流电磁机构的接触器频繁操作时，不会造成线圈过热。

1-6 交流电磁铁的铁心端面上为什么要安装短路环？根据交流电磁机构的吸力特性可知，电磁吸力F随时间周期变化，且每周期有两次过零点，也就是说F有两次小于机械负载反力Fr ，衔铁有两次“拍合”铁心的现象，引起电磁噪声，因此在铁心端面的2/3处安装短路环，从而产生相差一个相位的两个磁通Φ1和Φ2，Φ1和Φ2分别产生两个分力F1和F2，其合力F= F1+F2总大于反力，这样就消除了电磁噪声。

.可编程序控制器习题答案第一章习题答案1、什么是可编程序控制器？答：可编程序控制器是以微办理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术而睁开起来的一种通用的工业自动控制装置。

2、可编程序控制器主要有哪些特点？答： 1、可靠性高，抗搅乱能力强2、通用性强，使用方便3、程序设计简单，易学易懂4、采用先进的模块化结构，系统组合灵便方便5、系统设计周期短6、安装简略，调试方便，保护工作量小7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产3、举例说明可编程序控制器目前的应用途合。

答：可编程序控制器的应用形式主要有以下几各种类：1.开关逻辑控制2.模拟量控制3.序次〔步进〕控制4.准时控制5.计数控制6.闭环过程控制7.数据办理8.通讯和联网针对以上的应用形式，目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反响堆、锅炉以及地址和速度等控制中。

4、简述 PLC 的睁开大要和睁开趋势。

答： 1、向高速、大储藏容量方向睁开2、向多品种方向睁开a、在结构上由整体结构向小型模块化方向睁开，使系统配置更加方便灵便。

b 、开发更丰富的I/O模块c、PLC 的规模向两端睁开d 、睁开容错技术e、增强通讯网络功能f、实现软、硬件标准化第二章习题答案1、可编程序控制器主要组成有哪几局部？各局部功能是什么？答：可编程序控制器主要有中央办理器〔CPU〕、储藏器、输入 / 输出〔I/O 〕接口、电源等组成。

中央办理器包括微办理器和控制接口电路，微办理器是PLC 的运算和控制中心，能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部各局部功能的作用，控制接口电路是微办理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号般配、中断管理等功能。

存贮器主要用于储藏系统程序和用户程序等功能。

输入 / 输出单元是可编程序控制器的CPU 与现场输入、输出装置或其他外面设备之间的连接接口电路。

电源单元是PLC 的电源供电局部，他的功能是把外面供给的电源变换成系统内部各单元所需的电源。

起重机plc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理及其在起重机控制中的应用。

2. 学生能掌握起重机的基本构造、工作原理以及安全操作规程。

3. 学生能描述起重机PLC控制系统的设计流程及其功能模块。

技能目标：1. 学生能运用PLC编程软件进行基本的程序编写和调试。

2. 学生能通过组态软件对起重机PLC控制系统进行模拟操作。

3. 学生能分析并解决起重机PLC控制过程中的常见问题。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对PLC技术及自动化设备的兴趣，提高对工程技术的认识。

2. 学生树立安全意识，养成严谨的科学态度和良好的工程素养。

3. 学生培养团队协作精神，学会分享、交流与合作，提高沟通能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生对PLC技术在起重机控制方面的应用能力。

学生特点：学生为具有一定电子电工基础知识和PLC基础的高年级学生，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生主动探究、积极实践，确保学生能够达到预设的课程目标。

通过课程学习，使学生具备实际工程应用能力，为未来从事相关工作奠定基础。

二、教学内容1. PLC基本原理：PLC的结构、工作原理、编程语言及编程方法。

教材章节：第二章“可编程逻辑控制器基础”2. 起重机结构与工作原理：起重机的构造、主要部件功能、工作流程及安全规程。

教材章节：第三章“起重机械结构与原理”3. 起重机PLC控制系统设计：系统设计流程、功能模块划分、输入输出信号配置。

教材章节：第四章“PLC控制系统设计与应用”4. PLC编程与调试：基本指令的使用、程序结构设计、仿真与调试方法。

教材章节：第五章“PLC编程与调试技术”5. 组态软件应用：组态软件的安装与配置、画面制作、数据链接与监控。