2010PLC实验指导书

《可编控制器技术》实验及工程应用综合设计实验指导书中南大学信息科学与工程学院2010年3月目录第一章可编程控制器实验装备使用介绍 (1)1.1TVT-90系列可编程控制器训练装置简介 (1)1.2电源模块的使用 (3)1.3电源模块、CPU单元和继电器扩展模块的使用 (5)1.4输入输出模块的使用 (6)1.5实验单元板的使用 (8)第二章实验 (10)实验一熟悉STEP7 V5.3编程软件的使用及基本逻辑指令的编程方法 (10)实验二、比较指令与定时指令的基本编程及应用 (22)实验三、计数指令的基本编程及应用 (25)实验四传送指令和移位以及循环移位指令的基本编程及应用 (27)实验五浮点型数学运算基本指令的编程及应用 (31)第三章综合程序设计训练 (33)综合设计实验一电动机控制 (33)综合设计实验二天塔之光 (36)综合设计实验三交通灯自控与手控 (38)综合设计实验四水塔水位自动控制 (44)综合设计实验五多种液体自动混合系统 (46)综合设计实验六自动装车送料系统 (49)综合设计实验七邮件分拣 (51)综合设计实验八电梯控制 (56)综合设计实验九自动售货机 (66)综合设计实验十温度控制系统 (70)综合设计实验十一电镀流水线 (74)综合设计实验十二霓虹灯控制 (81)综合设计实验十三自动化仓库系统 (87)综合设计实验十四机械手装配搬运流水线 (89)综合设计实验十五自控飞锯 (94)综合设计实验十六自动扶梯系统 (103)综合设计实验十七无塔供水系统 (105)综合设计实验十八接触器联锁正反转三相异步电机控制 (108)综合设计实验十九三相电机顺序控制 (110)综合设计实验二十时间继电器控制Y-△三相电机降压起动控制 (112)综合设计实验二十一、触摸屏使用实验 (116)综合设计实验二十二、变频器控制异步电机实验 (129)第一章可编程控制器实验装备使用介绍1.1 TVT-90系列可编程控制器训练装置简介TVT-90系列可编程控制器训练装置由可编程序控制器主机、编程用计算机、电源模块、输入输出模块和16块模拟控制对象单元实验板组成。

可编程序控制器（PLC）实验指导书华晨辉编电子科技大学成都学院电子信息工程系2010年11月前言《可编程序控制器（PLC）实验指导书》是根据专业课程《机电一体化现代设计方法》的教学大纲以及教学计划，共安排16个课时的实验学习课程。

《可编程序控制器（PLC）实验指导书》基于GX-DEVELOPER创建PLC程序的软件及GX Simulator调试的软件，实验中安排学生首先学习使用GX-DEVELOPER 软件进行梯形图制作，掌握PLC基本编程技能和操作方法，然后学会使用GX Simulator调试的软件仿真PLC实例，掌握在实际应用中PLC的输入输出及时序图控制等基本操作，为同学们在今后工程实践中的软件应用打下良好的基础。

编者实验一 PLC的工程及梯形图的制作【实验目的】1.熟悉GX-DEVELOPER编程PLC软件。

2.学会在GX-DEVELOPER软件中创建、打开、保存、结束PLC工程。

3.掌握梯形图制作步骤。

【实验内容】1.熟悉GX-DEVELOPER编程软件界面；【项目说明】：①. 工程名。

（图示中“工程未设置”是指还未命名该工程）②. 工程数据一览：是指将工程内的数据按类别用浏览的形式表示；在其任意一项数据上按右键可以对该工程数据进行新建/复制/删除/改变数据名等操作；工程数据一览可以用左键拖动来改变其放置的位置，也可以改变其大小。

③. 单击此处可以关闭工程数据一览。

④. 单击此项目符号可以显示/不显示工程数据一览。

⑤. 梯形图程序编写栏。

⑥. 创建梯形图的工具按钮。

2.创建工程；【设定要求】：新建工程时，首先需设定必要的PLC系列名、PLC类型和工程名。

【操作步骤】：[工程]——[新建工程]；或者点击工具按钮或者用快捷键Ctrl+N。

【项目说明】：①. PLC系列：点击下拉菜单可以选择适当的PLC系列。

②. PLC类型：点击下拉菜单可以选择特定PLC系列的类型。

③. 程序类型：可以选择梯形图或SFC程序。

可编程序控制器实验指导书测控技术与仪器系孙明革吴猛刘麒2010年12月目录实验一基本指令的编程练习 ...................... 错误!未定义书签。

实验二定时器/计数器功能实验.................... 错误!未定义书签。

实验三水塔水位控制 ............................ 错误!未定义书签。

实验四液体混合装置控制的模拟................... 错误!未定义书签。

实验五五相步进电动机控制的模拟................. 错误!未定义书签。

实验六天塔之光控制的模拟 ...................... 错误!未定义书签。

实验七装配流水线控制的模拟..................... 错误!未定义书签。

实验八 LED数码显示控制 ......................... 错误!未定义书签。

实验九十字路口交通灯控制的模拟................. 错误!未定义书签。

实验十机械手动作的模拟 ........................ 错误!未定义书签。

实验十一四节传送带控制的模拟................... 错误!未定义书签。

实验十二 PLC综合设计实验 ....................... 错误!未定义书签。

实验一基本指令的编程练习1.实验目的1、熟悉PLC实验装置。

2、练习手持编程器的使用。

3、熟悉系统操作。

4、掌握与、或、非逻辑功能的编程方法。

2.实验内容(1）用短线将基本指令练习区按钮接入PLC的,，，通道，在PLC的输出通道，，，中接入基本指令练习区的LED指示灯；（2）练习西门子200编程软件 STEP 7 MicroWIN)；●双击 STEP 7 MicroWIN软件，打开菜单“文件”－“新建”出现下，如图1-1：图1-1●在梯形图窗口中编写下面程序（如图1-2）：图1-2●按菜单“查看”－“梯形图”，翻译成梯形图指令形式；●按菜单“文件”－“保存”，保存程序到文件夹，准备下载；●按菜单“PLC”－“编译”，确定无误后开始下载程序；●按菜单“文件”－“下载”，将程序下载到PLC中；●按菜单“PLC”－“RUN”，运行程序；●按菜单“调试”－－“开始程序状态监控”，开始在线监控PLC运行状态。

《PLC综合实训》一、设计课题（见附录）二、设计目的课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。

通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。

电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。

课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。

三、设计要求在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。

教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。

为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。

2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。

在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。

3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。

4) 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。

5) 应在规定的时间内完成所有的设计任务。

6) 如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。

四、设计任务课程设计要求是以设计任务书的形式表达，设计任务书应包括以下内容：1) 设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。

2) 拖动方式、运动部件的动作顺序、各动作要求和控制要求。

3) 联锁、保护要求。

4) 照明、指示、报警等辅助要求。

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。

实验一 S7-200 PLC 编程软件使用实验（基本型）一、实验目的（1）熟悉S7-200系列PLC 的硬件结构、外部接线方法和编址方式。

（2）熟悉STEP7-Micro/WIN 32编程软件的使用方法。

（3）掌握编程软件输入和编辑方法和以及对用户程序的执行进行监视的方法。

二、实验设备（1）PLC 实验台 1台 （2）计算机 1台（3）编程电缆一条 连接导线 若干 （4）STEP7-Micro/WIN 32编程软件 1套三、实验内容1、熟悉编程软件的菜单、工具条（即编程环境）、程序输入和程序调试。

上机编程步骤：1）按照图1-1，先接好PLC 的外部接线。

2）双击桌面STEP7图标，进入编程软件。

3）点击“文件”→新建文件，建立一个项目。

点击“PLC ”→类型，选择对应的PLC 的CPU 型号，这里选CPU 224XP ，然后点击确定。

（注意：有些CPU 类型对部分指令不支持，应先选CPU 类型）。

4）开始编程，点击“查看”后选择编程语言（梯形图、指令表STL 或功能块图FBD ），在主程序输入以下图1-1的程序。

5）编程结束后编译程序，无语法错误则下载程序到PLC （点击向下三角箭头，下载程序时PLC 必须置于“STOP ”模式才可以下载）。

6）下载成功后，将PLC 置于“RUN ”模式，PLC 才会执行用户程序，这时可以操作输入的按钮并监控程序执行的情况，仔细观察程序执行和各元件状态（0或1），将结果记录到表1-1中。

图1-1 PLC 外部接线图 图1-2 程序例12、按图1-1的接线（再接一个输出Q0.2），将图1-3程序输入、下载到PLC并运行，按动按钮SB1、SB2，将程序运行结果（各个输出的状态）填入表1-2。

图1-3 程序例2四、预习要求阅读实验指导书，熟悉STEP7-Micro/WIN 32编程软件的使用步骤和方法。

五、实验报告要求写出程序的调试步骤和观察结果。

实验二定时器和计数器应用实验（基本型）一、实验目的（1）掌握STEP7-Micro/WIN 32编程软件的使用方法。

实验一：上料检测站（第一站）一、实验目的1、利用第一站，熟悉一些基本指令，如ST、OR、AND、OUT及延时指令等。

2、熟悉第一站中各控制部件、执行部件的组成，用一些最常用的基本指令完成一些生产实践中的常规控制。

3、调试程序中逐步培养分析问题、解决问题的能力。

4．按流程图中的注释加入CCINK联网信号实现联网。

5．调试联网程序。

二、实验设备1、安装有WINDOWS操作系统的PC机一台（具有FXGPWIN软件）2、PLC（三菱FX系列）一台。

3、PC与PLC的通信电缆一根。

4、上料检测站（第一站）的设备。

三、实验步骤1、将PC与PLC按正确方式连接。

2、将PLC的工作状态开关放在“PROG”处。

3、启动FXGPWIN软件，用鼠标单击工具栏上的“新建”按钮，选择所使用的PLC类型（FX2N），再单击“确认”按钮。

4、根据第一站的设备情况，按下述要求编写程序，并将程序运行通过。

A．流程介绍：PLC上电，M8002得电置M0为1（左移指令开始），等待上电操作（上电后X16为1）到下步，复位灯亮（提示按复位按钮），按下复位按钮到下步，进行复位操作完成后（用传感器信号等反映完成情况）进入下步，开始灯亮（提示按开始按钮），按下开始按钮进入下步，单站时等特殊按钮按下联网直接过进入下步，推缸出（上料）到位后进入下步，检测工件推出没（有信号就进入下步），拦截缸出到位后进入下步，电机转7秒，检测颜色1秒，拦截缸回，检测到工件到结束位电机停1秒后（给下站到位信号记为M1/2）进入下步，等下站取走并检测到位信号无返回到推工件操作M5。

M8002X16Y11闪-复位灯闪x11X3&X5&X2&X0=0X10 开始按钮X12 or x14=1X4Y5,Y3=0Y10闪-开始灯闪等推工件信号Y3=1 推工件X0检测有无工件5．将编制好的程序送入PLC ，运行通过，并将程序存盘。

Y4拦截缸出x6T4=1工件到拦截缸t5X5x2=0&t6Y0电机转t4-7s 拦截缸回。

PLC实验室学生实验实验守则一、学生在实验实验课前应认真预习实验实验内容，明确实验实验目的。

二、根据实验实验任务，拟定出切实可行的、条理清楚的实验实验步骤，准备好有关表格及文具。

三、做实验实验之前，自行检查所配备仪器、元件材料、工具等是否齐全。

若发现缺件，应立即向实验实验指导教师声明，并请求解决。

必须反复强调，须在得到实验实验指导教师检查电路许可后才可通电。

四、实验实验过程中，应严格按照仪器操作规程操作。

实验实验中若发现设备故障，应立即断电，保护现场，并报告实验实验指导教师处理。

五、实验实验中，若发生损坏仪器，丢失材料、工具等，应填写仪器损坏报告，写明损坏（丢失）原因，分清性质，报告专业主任、主管系主任处理。

六、实验实验结束，应将实验实验记录交指导教师审阅认可后，方可拆除线路，整理工具。

并将元件、材料、工具交实验实验指导教师查收，放回到指定场所。

七、将实验实验台和仪器设备擦拭干净，仪器连线整理好，摆放整齐。

以上各项由实验实验指导教师检查合格后，在预习报告上签字，方可离开实验室。

八、实验实验完毕，每次安排实验实验班级数人值日，负责打扫实验室卫生，保持实验室干净、整洁。

九、按学校所发的统一表格，实验实验课后，认真填写实验实验报告；课程实验后，认真填写课程实验报告。

十、注意人身安全，未经实验实验指导教师许可，不得处理强电部分。

防灾仪器系—PLC实验室2000年11月1日制订2008年3月1修订仪器设备管理制度根据教委及学校的有关精神，结合本实验室的实际情况，特制定“PLC仪器设备管理制度”如下：一、仪器购置计划，由实验室主任提前提交系里，并在系务会上讨论通过后，由系主任向主管部门提出申请，经批准之后，交器材科购买。

二、新购入的仪器设备，实验教师及时开箱清点验收，由器材科粘贴标签，办理入库手续；实验室办理出库手续后，立即登入仪器设备帐，填写固定资产卡片。

三、实验室有专人管理仪器设备及有关技术资料。

四、实验室的仪器设备一般不能外借，若校内其它实验室临时借用，经实验室主任同意后，应办理借用手续。

（（（（PLC技术实验指导书Xx 实践中心电子教研室2010 年9 月1 日实验要求1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。

预习要求如下：1)认真阅读实验指导书，分析、掌握实验电路的工作原理，并进行必要的估算。

2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。

3)熟悉实验任务。

4)复习实验中所用仪器的使用方法及注意事项。

2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。

3、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导教师审查同意后再接通电源。

4 、实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味) 应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。

找出原因、排除故障，经指导教师同意再继续实验。

5、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

6、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。

7、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

前言《PLC技术》课程，是一门实践性很强的技术课程，它要求有较强的编程及操作能力。

对巩固和加深课堂教学内容，提高学生实际工作技能，培养科学作风，为学习后续课程和从事社会实践工作奠定基础具有重要作用。

为提高学生实际动手操作能力，实验中心购置新型的 PLC控制技术实验台，并编写了这本相应的实验指导书。

学生经过实验训练，应能对所选 PLC机型相关的编程软件熟练使用；应掌握 PLC输入 / 输出端子与控制对象的连接方式，以及PLC与外接电源的连接方式；应学会PLC控制程序的调试、监控方法。

通过实验训练，掌握PLC的基本编程技能和操作方法，为今后从事自动控制领域的相关工作打下扎实的基础。

本实验指导书适用于日本三菱PLC的 FX1N或 FX2N机型 , 编程软件为 FXGP-WIN。

本实验指导书在编写过程中，闽南理工学院实践中心主任李梅审阅并提出宝贵意见，同时得到电子教研室林建华等老师的关心与帮助，在此谨致衷心地感谢。

可编程控制器实验指导书实验一电动机的点动及连续运行控制一、实验目的用PLC完成对电动机的点动及连续运行控制二、实验内容1．控制要求（a）点动控制：当按下SB1时，输入继电器X0得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器X2 不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器Y0 接通，进而接触器KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。

当松开按钮SB1 时，X0 失电，其触点断开，Y0 失电，接触点KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。

（b）连续运行：当按SB 1 被按下时X0 接通，Y0 置 1 ，这时电动机连续运行。

需要停车时，按下停车按钮SB 2 , 串联于Y0 线圈回路中的X1 的常闭触点断开，Y0 置1 ，电机失电停车。

2．I/O分配（连线）输入点输出点SB1：X0 KM1：Y0SB2：X1JR ：X23．按图所示的梯形图输入程序。

4．调试并运行程序。

图1-1异步电动机控制线路示意图三、电机点动及连续运动控制语句表1．点动控制语句表2．连续运行语句表四、电机点动及连续运动控制梯形图图1-2点动控制梯形图图1-3连续运行控制梯形图实验二轧钢机的模拟控制一、实验目的用PLC构成轧钢机控制系统二、实验内容1．控制要求当起动按钮按下，电动机M1、M2运行，按S1表示检测到物体，电动机M3正转，即M3亮。

再按S2，电动机M3反转，即M3R亮，同时电磁阀Y1动作。

再按S1，电动机M3正转，重复经过三次循环，再按S2时，则停机一段时间（3s），取出成品后，继续运行，不需要按起动。

当按下停止按钮时，必须按起动后方可运行。

必须注意不先按S1，而按S2将不会有动作。

2．I/O分配（连线）输入输出起动按钮（SB1）：X0 M1：Y0 M3F：Y2停止按钮（SB2）：X3 M2：Y1 M3F：Y3S1按钮：X1 Y1：Y4S2按钮：X23．按图所示的梯形图输入程序。