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1、PLC原理及应用实验指导书马 德 贵 编著安徽农业大学工学院二O一一年十月PLC原理及应用课程教学实验指导书1 实验装置系统介绍EL-PLC-III型箱式PLC教学实验系统是融PLC、微机控制和上位机监控为一体的综合性实验系统，取代以往旧式的手持式编程器，采用基于个人计算机的编程软件，在控制对象方面，既有抽象的模型，又有生动具体的机构运转，教学实验形象结合实际。此实验系统还使用了面向对象、面向目标、可视化的开发（组态）软件，这些软件能屏蔽各模块使用的具体细节，使用户能着重考虑如何将PLC与控制环境更加完美的结合起来，实现分散控制和集中管理，从而使用户能方便的、直观的、迅速的使用、开发和应用PL
2、C。EL-PLC-III型箱式PLC教学实验系统采用箱式结构，由实验箱、外扩模块、PLC和上位计算机组成。上位计算机配有典型的实验箱及模块的上位监控组态实例程序，从而完成数据通信、网络管理、人机界面和数据处理的功能，PLC完成信号的采集和设备的控制。其中实验箱为PLC提供：1）：开关量输入信号单元；2）：开关量输出信号（发光二极管显示信号和声音信号）单元；3）：高速脉冲信号（020K）单元；4）：模拟量输入信号（电压源信号范围-10V10V）单元；5)：电压表显示单元；6）：模拟量输出显示单元；7）：输入、输出接线端子单元；8）：交通灯实验单元； 9）：混合液体控制单元；10）：星-三角起动和
3、电机控制单元；11）：LED显示及天塔之光控制单元；12）：自动售货机模拟控制单元；13）：全自动洗衣机模拟控制单元；14）：计件单元；EL-PLC-III型PLC实验箱的布局：扩展模块连接区混合液体实验区开关量输出单元模拟量单元开关量输入端子PLC主机脉冲量单元交通灯实验区开关量输入单元开关量输出端子电源开关开关量输入单元模拟量端子输入、输出接线端子单元介绍：实验箱端子与PLC请按下面方法连接（装置出厂时已连接好，请检查接线）：PLC开关量输入：接实验箱DIGITAL INPUT 00.23，公共端接实验箱的1M.4M；PLC开关量输出：接实验箱DIGITAL OUTPUT 00.15，公共
4、端接实验箱的1L.2L；PLC模拟量：接实验箱ANALOG，输入接AIAAID，输出接AO1、AO2，公共端接实验箱的COM；开关量信号单元介绍：输入信号分为不带锁按键和带自锁按键，各有八个，共十六个，按键按下时是高电平还是低电平由公共端决定，不带锁按键的公共端是COMS1接口，带自锁按键的公共端是COMS2接口。输出信号是2组输出指示灯和一个蜂鸣器声音信号，其中一组指示灯的信号是低电平点亮，标示为LED1-LED4，另一组指示灯的信号是高电平点亮，标示为LED5-LED8。声音信号的接口标示为BEEP，接通低电平信号时蜂鸣器响。模拟量信号单元介绍：有两路模拟量输入信号源输出接口，范围均为从-
5、10V到10V，转动电位器RW2可以输出从-10V到10V之间的电压值，输出接口标示为AMO1接口和AMO2接口。有一路模拟量电压输出显示接口，标示为AWO1，显示范围从-10V到10V。 高速脉冲信号单元：一路脉冲量信号输出接口，标示为PA插孔，调节RW1和RW2，PA插孔接口输出020K变化的脉冲。EL-PLC-III型箱式PLC教学实验系统实验流程：1）：分析被控对象；2）：连接实验线路； 3）：连接PLC的编程口和计算机的COM1口；4）：使PLC处于STOP模式，编写、下载程序；5）：运行上位机的组态运行软件；6）：运行PLC程序，观察实验现象；EL-PLC-III型PLC教学实验系
6、统的特点：主机为三菱、西门子PLC的I/O总点数40点，另有自由扩展的I/O点数为8点。1）：采用国际标准导轨式安装，灵活方便，适用于各种PLC；2）：真正执行机构，形象，便于学生理解；3）：采用开发软件，实际显示执行过程；4）：实际编程，锻炼学生的抽象分析能力和编程能力；5）：采集信号丰富，具有宽范围的模拟量输入，简单明了的数字量输入和数字量输出；2 组态软件的安装和使用说明组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式（而不是编程方式）提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法，其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层
7、的各项功能，能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控计算机和网络系统结合，可向控制层和管理层提供软、硬件的全部接口，进行系统集成。力控的监控组态软件是面向监控和数据采集的软件平台工具，具有丰富的设置项目，使用方便灵活，功能强大，应用范围广泛，可开发石油、化工、半导体、汽车、电力、机械、冶金、交通、楼宇自动化、食品、医药、环保等多个行业和领域的工业自动化、过程控制、管理监测、工业现场监视、远程监视/远程诊断、企业管理/资源计划等系统。 一、 力控组态软件的安装和使用：力控组态软件安装、运行需要的硬件和软件配置如下： 1、Pentium 100以上的IBM微型机及其兼容机、工控机
8、 2、至少32M内存（RAM） 3、至少100M硬盘 4、VGA或SVGA的各种类型的显示器 5、标准鼠标和键盘 6、WINDOWS 98/NT/2000/XP操作系统。 安装和使用方法：1、 双击光盘中的SETUP.EXE，出现以下图1的窗口：选择在桌面运行快捷方式、开始菜单建立运行快捷方式和开始菜单建立卸载快捷方式的复选框，如图1所示，点击图1中的“开始”按钮，软件开始安装到指定的安装路径。图12、安装完毕，显示如图2：点击确定按钮。图23、 双击桌面上的“工程运行”图标， 显示如图3： 图34、在没有购买加密锁的情况下，点击“忽略”按钮，进入图4所示：图4图4为主界面，在主界面中显示了全
9、部实验，单击相应的实验项目，完成各个实验。工程的卸载：在开始菜单中找到“工程运行”，在“工程运行”下选择“卸载工程”；3 实验项目内容3.1 基本程序指令编写实验实验一 定时器、计数器实验一、实验目的：1、了解和熟悉编程软件的使用方法；2、了解写入和编辑用户程序的方法；3、掌握定时器、计数器的使用；4、学习组态软件的设计和使用。二、实验设备：1、可编程序控制器一台；2、EL-PLC-III实验箱一台；3、装有编程软件和开发软件的计算机一台；4、电缆一根；二、 实验内容：1、实验原理：利用CPU中的时钟存储单元来产生周期为1秒的时钟脉冲，然后利用计数器来进行计数，当记到3时，让计数复位，然后重复
10、进行。这样就出现了LED1灯亮一秒，而灭三秒的效果。另一个是用按键所产生的上升沿来计数，当按到第10次后，灯亮。同时计数器复位。2、信号分析：输入信号：PH01是按键输入信号：产生高低电平 PH02是按键输入信号，产生高低电平输出信号：LED1指示灯输出信号，低电平有效 LED2指示灯输出信号，低电平有效3、程序设计流程：4、接线方法： 三菱（FX2N）： PLC输入 00接 PHO1 01接 PHO2 COMS2接GND PLC输出 00 接 输出显示LED灯LED1 01 接 输出显示LED灯LED2 1L接 GND西门子（S7-200）： PLC输入 00接 PHO1 01接 PHO2
11、COMS2接24V 1M接GNDPLC输出 00 接 输出显示LED灯LED1 01 接 输出显示LED灯LED2 1L接GND5、实验步骤：5.1 实际操作运行：1、 编写实验程序并下载到PLC里，成功完成后，使PLC处于运行状态，RUN运行指示灯亮；2、 观察到实验箱上的LED1亮1秒，灭3秒，交替显示状态；3、 连续按下实验箱上的PHO1按钮10次，实验箱上的LED2灯亮；4、 按下实验箱上的PHO2按钮，实验箱上的LED2灯灭；5.2 上位机监控操作运行：1、解压、安装组态软件，打开监控程序，处于全速运行状态，单击“定时、计数”；2、可以观察到实验箱上的LED1亮1秒，灭3秒，交替显示
12、，在上位计算机图形上显示出一个红色线条的方波；3、连续按下实验箱上的PHO1按钮10次，实验箱上的LED2灯亮，上位计算机的图形界面上有一个绿色的高电平；4、按下实验箱上的PHO2按钮，上位计算机的图形界面上绿色的高电平变为低电平，计数器的显示值复位，实验箱上的LED2灯灭；5、实验结束，在上位计算机界面上按“退出”按钮，返回主界面，完成实验。四、实验报告要求:整理出运行和监视程序时观察到的现象。1画出I/O接口图、程序梯形图、语句指令清单。2仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法。实验二 中断程序编程实验一、实验目的：1熟悉编程软件及编程方法。2掌握子程序和中断程序
13、的设计方法。3掌握使用定时中断的使用方法。4学习组态软件的设计和使用。二、实验设备：1、可编程序控制器一台；2、PLC实验箱一台；3、装有编程软件和开发软件的计算机一台；4、电缆一根；三、实验内容：1、实验原理：本实验主要利用PLC中的定时中断功能来实现八个LED指示灯中的两个来循环点亮，时间间隔为1秒，从而实现了一种交替点亮的一种流水灯的效果。2、信号分析：输出信号：LED1是输出指示灯信号，低电平点亮 LED2是输出指示灯信号，低电平点亮 LED3是输出指示灯信号，低电平点亮 LED4是输出指示灯信号，低电平点亮 LED5是输出指示灯信号，高电平点亮 LED6是输出指示灯信号，高电平点亮 LED7是输出指示灯信号，高电平点亮 LED8是输出指示灯信号，高电平点亮3、程序流程：4、接线方法：三菱（FX2
