可编程序控制器应用技术

可编程序控制器应用技术实训指导书姓名：_________班级：_________学号：_________成绩：_________包头职业技术学院电气工程系一、实训时间：2010/2011学年、第一学期、第1周~ 第2周、共计2周。

二、指导教师：刘玉婵三、实训设备：1、三菱FX1S-20型可编程控制器2、计算机四、实训目的：1、掌握使用PLC进行程序设计的方法。

2、掌握PLC外部接线的方法。

五、实训内容：1、十字路口交通信号灯的PLC控制2、机械手的PLC控制3、液体混合装置控制系统的PLC控制4、自动送料装车控制系统的PLC控制5、全自动洗衣机的PLC控制六、按要求写出实训报告，具体要求如下：1、详细叙述设计过程，并分析梯形图的工作过程。

2、梯形图必须事先调试，并经老师检查正确后，再使用三菱的编程软件（FXGPWIN）或其它软件打印梯形图和语句表。

3、用Protel 99软件绘制时序图及功能图，并插入到Word文档中。

4、实训报告字体用A4纸、5号字、单倍行距、宋体完成。

5、实训总结。

七、考核办法实训成绩设为优（90分~ 100分）、良（80分~ 89分）、中（70分~ 79分）、及（60分~ 69分）、不及（59分以下）等五个档次，由以下三部分考核进行成绩的评定。

1、考勤成绩占10分：（1）、迟到1次，扣1分。

（2）、旷课1次，扣5分。

（3）、事假需有班主任签字，否则按旷课处理。

（4）、病假需有院医务所证明，否则按旷课处理。

考勤成绩占10分，但上不封顶，若超过10分，可以继续扣。

2、答辩成绩占30分：回答实训指导教师提出的三个问题，若三个问题均回答错误，则实训成绩为“不及格”，实训报告成绩不计入总成绩。

3、实训报告成绩占60分：（1）、实训报告完整，能独立思考问题并主动解决问题，提高自身水平，程序调试正确，能正确解释程序的设计过程，成绩为“54分~ 60分”。

（2）、实训报告完整，善于独立思考问题，但主动解决问题能力差，程序调试正确，能解释程序的设计过程，成绩为“48分~ 53分”。

（3）、实训报告完整，善于思考问题，但不能解决遇到的问题，程序调试正确，基本能解释程序的设计过程，成绩为“42分~ 47分”。

（4）、实训报告欠完整，不善于思考问题，程序调试欠正确，基本能解释程序的设计过程，成绩为“36分~ 41分”。

（5）、实训报告不完整，不思考问题，程序调试不正确，不能解释程序的设计过程，成绩为“35分以下”。

实训课题一 十字路口交通信号灯的PLC 控制一、实训目的1、进一步掌握PLC 指令的应用。

2、掌握使用PLC 控制十字路口交通信号灯的程序设计方法。

二、实训课题原理1、十字路口交通信号灯在日常生活中经常遇到，为了确保十字路口车辆及行人顺畅的通过，往往采用自动控制的交通信号进行指挥。

其中红灯亮，表示该条道路禁止通行；黄灯亮，表示该条道路停止通行；绿灯亮，表示该条道路允许通行。

1、 控制原理；东西红灯HL1亮10s ，同时南北绿灯HL4亮5s ，闪烁3s ，南北黄灯HL5亮2s ；然后南北红灯HL6亮10s ，东西绿灯HL2亮5s ，闪烁3s ，东西黄灯HL3亮2s ；……如此循环。

十字路口交通信号灯时序图如下：3、I/O 地址：输入信号：起动按钮输出信号：东西红灯HL1东西绿灯HL2东西红灯HL1东西绿灯HL2东西黄灯HL3南北红灯HL6南北绿灯HL4南北黄灯HL510s2s3s5s启动四个路口的交通灯东西黄灯HL3 南北绿灯HL4 南北黄灯HL5 南北红灯HL6实训课题二 机械手的PLC 控制一、实训目的1、进一步掌握PLC 指令的应用2、掌握使用PLC 控制机械手的程序设计方法 二、实训课题原理1、在自动化生产线上，经常用机械手完成工件的取放操作，如图2-1是一机械手的工作示意图。

其任务是将工件从A 点搬运至B 点。

图2-1 机械手的工作示意图该机械手的工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移至原位的顺序依次运动。

其运动示意图如图2-2所示。

AB夹紧放松原点右移左移下降上升工件传送机械工件机械手图2-2 机械手运动示意图2、控制要求：（将此系统设计为单周期和连续两种工作方式）。

（1）、机械手在原位时，按下启动按钮，系统启动。

并按照下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运动。

（2）、机械手返回到原位后，可以进入下一个循环。

（3）、机械手上升、下降和左移、右移的执行机构是由双线圈的两位电磁阀驱动液压装置来实现的，每个线圈完成一个动作。

（4）、夹紧和松开由一个单线圈两位电磁阀驱动液压装置完成，只有在电磁阀线圈通电时执行夹紧动作，线圈断电时执行松开动作。

（5）、机械手的上升、下降、左移、右移动作均由限位开关控制。

（6）、夹紧动作由压力继电器和时间进行控制，当夹紧时，压力继电器常开触点闭合，进行夹紧动作，延时一段时间（设定为2s）后，执行下一动作。

松开动作也为时间控制，当工件到达B点时，碰到限位开关，进行松开动作，延时一段时间（设定为2s）后，执行下一动作。

3、I/O地址：输入信号：起动按钮上限位开关下限位开关左移限位开关右移限位开关压力继电器输出信号：上升电磁阀下降电磁阀左移电磁阀右移电磁阀实训课题三液体混合装置的PLC控制一、实训目的：1、用PLC构成液体混合装置控制系统。

2、掌握PLC编程的技巧和程序调试的方法。

3、训练应用PLC技术实现一般生产过程控制的能力。

二、实训课题原理1、液体混合装置如图所示。

上限位、下限位和中限位液位传感器被液体淹没时为ON，阀A、阀B和阀C为电磁阀，线圈通电时打开，线圈断电时关闭。

开始时容器是空的，各阀门均关闭，各传感器均为OFF 。

按下起动按钮后，打开阀A ，液体A 流入容器，中限位开关变为ON 时，关闭阀A ，打开阀B ，液体B 流入容器。

当液面到达上限位开关时，关闭阀B ，电动机M 开始运行，搅动液体，60s 后停止搅动，打开阀C ，放出混合液，当液面降至下限位开关之后再过5s ，容器放空，关闭阀C ，打开阀A ，又开始下一周期操作。

按下停止按钮，在当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停在初始状态）。

画出PLC 的外部接线图和控制系统的顺序功能图，设计梯形图程序。

2、I/O 地址：输入信号：起动按钮SB1 停止按钮SB2 上限位传感器X1中限位传感器X2 下限位传感器X3输出信号：电磁阀A电磁阀B 电磁阀C 电动机M实训课题四 自动送料装车系统的PLC 控制一、实训目的1、进一步掌握PLC 指令的应用。

2、通过自动送料装车控制系统的建立，掌握应用PLC 技术设计传动控制系统的思路和方法。

3、掌握PLC 编程的技巧和程序调试的方法。

4、训练解决工程实际控制问题的能力。

二、实训课题原理1、自动送料装车控制系统中，进料电磁阀K1受料位传感器S1的控制，S1无检测信号，下限位中限位上限位液体AY1Y3阀C阀B液体B X1X2X3Y2MY0阀A表明料不满；S1有检测信号，表明料已满，终止进料。

送料系统的启动，可以通过台秤下面的限位开关SQ1实现，当汽车开进装车位置时，在其自重作用下，接通SQ1，送料系统启动；当车装到吨位时，限位开关SQ2断开，停止送料。

自动送料装车控制系统如图所示，其控制要求如下。

2、控制原理： （1）初始状态红灯L1灭，绿灯L2亮，表明允许汽车开进装料。

料斗出料口电磁阀K2关闭，电动机M1、M2和M3皆为OFF 。

（2）装车控制 a. 进料如料斗中料不满（S1为OFF ），5s 后进料电磁阀K1开启进料，当料满（S1为ON ）时，终止进料。

b. 装车当汽车开进到装车位置（SQ1为ON ）时，红灯L1亮，绿灯L2灭，同时启动M3，经2s 后启动M2，再经2s 后启动M1，在经2s 后打开料斗电磁阀K2，开始出料（K2为ON ）。

当车装满（SQ2为OFF ）时，料斗电磁阀K2关闭，2s 后M1停止，M2在M1停止2s 后停止，M3在M2停止2s 后停止，同时红灯L1灭，绿灯L2亮，表明汽车可以开走。

（3）停机控制M1M2M3L1L2D2D1SQ1SQ2K2K1S1D3D4料位传感器按下停止按钮SB2，整个系统中止运行。

3、I/O地址：输入信号：起动按钮SB1停止按钮SB2料位传感器S1限位开关SQ1限位开关SQ2输出信号：进料电磁阀K1料斗电磁阀K2电动机M1电动机M2电动机M3红灯L1绿灯L2车到位指示灯D1出料指示灯D2料满指示灯D3进料指示灯D4实训课题五全自动洗衣机的PLC控制一、实训目的1、进一步掌握PLC指令的应用。

2、掌握使用PLC控制全自动洗衣机的程序设计方法。

二、实训课题原理1、全自动洗衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的，示意图如图所示。

外桶固定，作盛水用；内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。

内桶的四周有许多小孔，使内外桶的水流相通。

该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。

进水时，通过控制系统将进水电磁阀打开，经进水管将水注入到外桶。

排水时，通过控制系统将排水电磁阀打开，将水由外桶排出到机外。

洗涤正转、反转由洗涤电动机驱动波盘正、反转来实现，此时脱水桶并不旋转。

脱水时控制系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。

高、低水位开关分别用来检测高、低水位。

启动按钮用来启动洗衣机工作。

停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。

排水按钮用来实现手动排水。

2、控制要求：该全自动洗衣机的控制要求可以用如图所示的流程图来表示。

PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好启动。

启动时开始进水，水满（即水位到达高水位）时停止进水并开始正转洗涤。

正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始反转洗涤。

反转洗涤15s后暂停，暂停3s后，若正、反转洗涤未满3次，则返回从正转洗涤开始的动作；若正、反转洗涤满3次，则开始排水。

排水水位若下降到低水位时，开始脱水并继续排水。

脱水10s即完成一次从进水到脱水的工作循环过程。

若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3 次大循环，则进行洗完报警。

报警10s结束全部过程，自动停机。

3、I/O地址：输入信号：起动按钮高水位开关低水位开关输出信号：进水电磁阀排水电磁阀电动机正转接触器电动机反转接触器脱水电磁阀报警蜂鸣器15s高水位进水洗涤反转暂停洗涤正转启动未满3次低水位暂停排水脱水 排水报警停机10s大循环满3次大循环正、反洗满3次3s15s10s正、反洗3s洗衣机一次大循环未满3次。