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1、电气控制及可编程控制器实验指导书北京工商大学信息工程学院2009年6月目 录基本指令简介 2可编程序控制器梯形图编程规则 5实验一、基本电气控制 7实验二、基本指令的编程练习11实验三、LED数码显示控制 17 实验四、五相步进电动机控制的模拟 23实验五、十字路口交通灯控制的模拟 28实验六、三相异步电动机的星/三角换接起动控制 34实验七、装配流水线控制的模拟38实验八、三相异步电动机基本起、停控制44基本指令简介名 称助记符目标元件说 明取指令LDX、Y、M、S、T、C常开接点逻辑运算起始取反指令LDIX、Y、M、S、T、C常闭接点逻辑运算起始线圈驱动指令OUTY、M、S、T、C驱动线圈
2、的输出与指令ANDX、Y、M、S、T、C单个常开接点的串联与非指令ANIX、Y、M、S、T、C单个常闭接点的串联或指令ORX、Y、M、S、T、C单个常开接点的并联或非指令ORIX、Y、M、S、T、C单个常闭接点的并联或块指令ORB无串联电路块的并联连接与块指令ANB无并联电路块的串联连接主控指令MCY、M公共串联接点的连接主控复位指令MCRY、MMC的复位置位指令SETY、M、S使动作保持复位指令RSTY、M、S、D、V、Z使操作保持复位上升沿产生脉冲指令PLSY、M输入信号上升沿产生脉冲输出下降沿产生脉冲指令PLFY、M输入信号下降沿产生脉冲输出空操作指令NOP无使步序作空操作程序结束指令E
3、ND无程序结束一、逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT LD，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。也可以与后述的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
4、视目标元件而定。OUT指令的目标元件是定时器和计数器时，必须设置常数K。二、接点串联指令AND、ANI AND，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。这两条指令的目标元件为X、Y、M、S、T、C。OUT指令后，通过接点对其它线图使用OUT指令称为纵输出或连续输出。这种连续输出如果顺序没错，可以多次重复。三、接点并联指令OR、ORI OR，或指令，用于单个常开接点的并联。 ORI，或非指令，用于单个常闭接点的并联。 OR与ORI指令都是一个程序步指令，它们的目
5、标元件是X、Y、M、S、T、C。这两条指令都是一个接点。需要两个以上接点串联连接电路块的并联连接时，要用后述的ORB指令。OR、ORI是从该指令的当前步开始，对前面的LD、LDI指令并联连接。并联的次数无限制。四、串联电路块的并联连接指令ORB 两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令。ORB指令与后述的ANB指令均为无目标元件指令，而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步。ORB有时也简称或块指令。ORB指令的使用方法有两种：一种是在要并联的每个串联电路后加ORB指令；另一种是集中使用ORB指令。对于前者分散使用O
6、RB指令时，并联电路块的个数没有限制，但对于后者集中使用ORB指令时，这种电路块并联的个数不能超过8个（即重复使用LD、LDI指令的次数限制在8次以下），所以不推荐用后者编程。五、并联电路的串联连接指令ANB两个或两个以上接点并联电路称为并联电路块，分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ANB指令。分支的起点用LD、LDI指令，并联电路结束后，使用ANB指令与前面电路串联。ANB指令也简称与块指令，ANB也是无操作目标元件，是一个程序步指令。六、主控及主控复位指令MC、MCR MC为主控指令，用于公共串联接点的连接，MCR叫主控复位指令，即MC的复位指令。在编程时，经常遇到多个线圈同时受
7、到一个或一组接点控制。如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的接点，将多占用存储单元，应用主控指令可以解决这一问题。使用主控指令的接点称为主控接点，它在梯形图中与一般的接点垂直。它们是与母线相连的常开接点，是控制一组电路的总开关。MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，两条指令的操作目标元件是Y、M，但不允许使用特殊辅助继电器M。七、置位与复位指令SET、RSTSET为置位指令，使动作保持；RST为复位指令，使操作保持复位。SET指令的操作目标元件为Y、M、S。而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C。这两条指令是13个程序步。用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存、变址寄存
8、器的内容清零。八、脉冲输出指令PLS、PLF PLS指令在输入信号上升沿产生脉冲输出，而PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出，这两条指令都是2程序步，它们的目标元件是Y和M，但特殊辅助继电器不能作目标元件。使用PLS指令，元件Y、M仅在驱动输入接通后的一个扫描周期内动作（置1）。而使用PLF指令，元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作。使用这两条指令时，要特别注意目标元件。例如，在驱动输入接通时，PLC由运行到停机到运行，此时PLS M0动作，但PLS M600（断电时由电池后备的辅助继电器）不动作。这是因为M600是特殊保持继电器，即使在断电停机时其动作也能保持。可编程序控制器梯形图
9、编程规则编程的八个步骤： 一、决定系统所需的动作及次序 当使用可编程控制器时，最重要的一环是决定系统所需的输入及输出，这主要取决于系统所需的输入及输出接口分立元件。输入及输出要求：1、 第一步是设定系统输入及输出数目，可由系统的输入及输出分立元件数目直接取得。本实验装置的输入输出点数是：输入12点，输出8点。 2、第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。二、将输入及输出器件编号每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置继电器等都有一个唯一的对应编号，不能混用。三、画出梯形图 根据控制系统的动作要求，画出梯形图。 梯形图设计规则：1、触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。应根据自左
10、自右、自上而下的原则和对输出线圈的几种可能控制路径来画。2、不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。3、在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的最上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左面。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。4、不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。四、将梯形图转化为程序 把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它编码成可编程控制器能识别的程序。 这种程序语言是由地址、控制语句、数据组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置
11、，控制语句告诉可编程控制器怎样利用数据作出相应的动作。五、在编程方式下用键盘输入程序六、编程及设计控制程序七、测试控制程序的错误修改八、保存完整的控制程序 实验一 基本电气控制一、实验目的 1、通过对三相异步电动机基本起停控制线路的实际接线，掌握由电气原理图接成实际操作电路的方法。 2、掌握三相异步电动机正反转的原理和正反转的控制方法。3、掌握用时间继电器控制三相异步电动机运行的方法。二、实验项目1、 三相异步电动机基本起停控制2、 三相异步电动机正停反控制3、 三相异步电动机正反停控制4、 自行设计三相异步电动机的起动延时停车控制和起动延时灯亮控制。三、实验设备表1-1序 号型 号名 称数
12、量1DJ16三相鼠笼异步电动机1台2D61继电接触控制（一）挂箱1件四、实验内容及方法本次实验使用DD01电源控制屏上方的交流电源。接线之前，开启电源总开关，按下绿色“启动”按钮，将电源控制屏上方的交流“电压指示切换”开关切换到“三相调压输出”位置，旋转控制屏左侧的三相调压器旋钮，将其输出电压调到220V后，按下红色“停止”按钮。D61挂箱上没有安装开关Q和熔断器FU，图中的Q和FU可用控制屏上的接触器和熔断器代替，学生可从控制屏上方交流调压输出的U、V、W端子开始接线。1、三相异步电动机基本起、停控制：按图11接线，图中SB1、SB2、KM1、FR选自D61挂件，电机M选用DJ16三相鼠笼异
13、步电动机。检查接线无误后，按下绿色“启动”按钮，通电实验： 1）按下起动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况。2）按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M运转情况。3）实验完毕，按下红色“停止”按钮。图11 自锁控制线路2、三相异步电动机正停反控制：按图12接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR选自D61挂箱，电机M选用DJ16三相鼠笼异步电动机。检查接线无误后，按下绿色“启动”按钮，通电实验： 1）按下SB1，观察并记录电动机M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。2）按下SB3，观察并记录M运转状态、接触器各触点的吸断情况。3）再按下SB2，观察并记录M的转向、接触器自锁和联锁触点的吸断情况。4）实验完毕，按下红色“停止”按钮。图12 接触器联锁正反转控制线路4、三相异步电动机正反停控制：按图13接线，图中SB1、SB2、SB3、KM1、KM2、FR选自D61挂件，电机M选用DJ16三相鼠笼异步电动机。检查接线无误后，按下绿色“启动”按钮，通电实验： 1）按下SB1，
