哈工大PLC实验指导书

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1、 1 哈尔滨工业大学学生实验守则 哈尔滨工业大学学生实验守则 一 上课前学生必须对所做实验进行充分预习 并写出预习报告 经 指导教师检查合格后 方可进行实验 二 必须爱护仪器设备 遵守操作规程 严禁乱动 乱拆 如有损坏 丢失 必须立即报告指导教师 由实验室酌情处理 因违反规章制度 不遵守操作规程而造成仪器损坏者 需按规定进行赔偿 三 实验室内严禁吸烟 吐痰 吃东西和乱扔纸屑 除实验必须的讲 义 记录纸及文具以外 个人的书包及衣物等一概不要放在实验台上 实验室内不得大声喧哗 注意保持肃静 四 实验做完后 需先经指导教师审查数据并签字 然后再将仪器设 备按原样整理完毕 清理实验室 在得到教师允许后

2、方可离去 五 学生必须认真做好实验报告 在规定的时间内交给教师批阅 批 阅后的实验报告由学生妥善保管 以备考核 2 目 录 实验一 STEP7 MICRO WIN 的使用方法 1 1 1 建立新项目 1 练习 1 1 建立一个项目 2 1 2 LAD STL 编辑器 2 练习 1 2 改变程序语言及在 LAD 状态下调试程序 3 1 3 程序调试工具 3 练习 1 3 使用 监视功能 3 实验二 PLC 的基本指令 5 练习 2 1 练习 2 2 基本指令 5 练习 2 3 画输出波形 6 练习 2 4 四分频器 7 练习 2 5 先输入优先电路 7 练习 2 6 后输入优先电路 7 练习 2

3、 7 4 中选 2 电路 7 实验三 典型逻辑电路设计 8 练习 3 1 测试定时器 8 练习 3 2 测试计数器 9 练习 3 3 编写延时断开定时器 9 练习 3 4 脉冲定时器 单稳态电路 10 练习 3 5 多谐振荡器 方波发生器 10 练习 3 6 电机定时启停 11 练习 3 7 异步电机能耗制动 11 练习 3 8 电机顺序启动 11 练习 3 9 单按钮起停电路 11 实验四 复杂程序设计 12 练习 4 1 小车顺序运动 I 12 练习 4 2 彩灯自动闪烁 12 练习 4 3 十字路口交通灯控制 12 实验五 WinCC flexible 软件基本应用 13 练习 5 1

4、创建项目 13 练习 5 2 创建画面 16 练习 5 3 组态报警 19 练习 5 4 创建配方 23 练习 5 5 添加画面切换 26 练习 5 6 测试并模拟项目 28 练习 5 7 传送项目 30 实验六 WinCC flexible 应用实例 32 练习 6 1 彩灯自动闪烁 32 练习 6 2 十字路口交通灯控制 32 1 实验一 STEP7 MICRO WIN 的使用方法 实验目的 掌握使用 SIMATIC S7 200 PLC 的编程软件 STEP7 MICRO WIN 来建立 编写 调试 程序的基本方法 1 1 建立新项目 启动 MICRO WIN 在桌面上双击 图标 或者在

5、 开始 菜单中 单击 Simatic STEP7 MicroWIN STEP7 MicroWIN 可启动 STEP7 MICRO WIN 编程软件 2 建立一个新项目 选择菜单功能 File New 或者单击主工具棒 图标即可建立一个新项目 3 有关 CPU 的操作 1 选择 PLC 类型 通过菜单 PLC Type 可选择要编程的 PLC 类型和站号 2 设置 CPU 时钟 在主菜单中选择 PLC Time of Day clock 功能可显示和修改当前 CPU 时钟 3 CPU 的复位 选择菜单 PLC clear 可复位 CPU 中指定的存储器区 4 查看 CPU 的信息 选择菜单 PL

6、C Information 可显示 CPU 的类型 版本 运行方式 扫描周期等信息 5 改变运行方式 当 CPU 的模式选择开关处于 TERM 位置时 选择菜单 PLC Run PLC Stop 可 改变 CPU 运行方式 亦可通过主工具棒的图标来改变 4 编写程序 在 STEP7 MICRO WIN 中 可使用梯形图或语句表编辑器来编写程序 通过菜单功能 View LAD STL 可选择当前编辑器 其中梯形图编辑器 LAD 允许使用图形符号来编程 1 常用的 LAD 元件可直接在工具棒上找到 2 指令树窗口中给出了完整的分类指令集 5 获取帮助 通过以下几种方法可获得帮助信息 1 选择菜单功

7、能 Help Contents 2 按功能键 F1 2 6 保存 上装 下装项目 程序编好后 应将其保存在编程器中 并下装到 PLC 的存储器里 相关操作如下 1 保存项目 选择菜单功能 File Save as 2 下装项目 选择菜单功能 File Download 或单击图标可将当前打开的项目中的指定 部分拷贝到 CPU 中 注意 下装前应保证 CPU 的模式选择器处于 TERM 位置 且 CPU 处于 STOP 状态 3 上装项目 选择菜单功能 File Upload 或单击图标 可将项目中的指定部分拷贝到 编程器上 练习 1 1 建立一个项目 练习步骤 1 打开 STEP7 MICRO

8、 WIN 2 设置 CPU 类型 3 选择 STL 编辑器 4 在 STL 编辑器中输入以下程序 NETWORK 1 LD SM0 5 Q0 4 5 选择菜单功能 File Save as 6 将项目保存在目录 c 1A 下 项目名称为 Exercise1 1 7 下装项目到 CPU 中 8 将 CPU 切换到 RUN 方式 观察 CPU 上的指示灯 看到什么现象 1 2 LAD STL 编辑器 1 启动 LAD STL 编辑器 方法 选择菜单功能 View LAD STL 2 在 LAD 状态下编写程序 在程序中选中要插入指令的位置 1 单击指令树中相应目录 如 Bit logic 2 在目

9、录中单击元件 如常开点 则元件被放在所选中的位置 再利用 Line 工具可编成复杂 的 LAD 程序 3 在 STL 状态下编写程序 使用语句表编写程序时 需要知道指令的名称 可通过在线菜单功能 Help Instruction sets STL 获得帮助 STL 指令的帮助信息按照相似功能进行了组合与分类 3 练习 1 2 改变程序语言及在 LAD 状态下调试程序 练习步骤 1 在本组目录下建立新项目 Exercise 1 2 并编写以下程序 LD I1 2 AN I1 3 Q0 4 2 改变编程语言 分别在 LAD 和 STL 状态下显示程序 3 将该项目下装到 CPU 中 CPU 应处于

10、 STOP 模式 4 将 CPU 切换为 RUN 模式 5 选择菜单功能 Debug Program Status 来调试程序 6 改变输入开关 I1 2 I1 3 的状态 观察不同的显示结果 回答问题 指示灯何时点亮 1 3 程序调试工具 1 状态监视 功能 选择菜单功能 Debug Program Status 可激活或取消程序状态的监视功能 在监视状态下 LAD 元件以不同的颜色来显示 如 当状态满足时 元件以蓝色背景填充 当 状态不满足时 元件以白色背景显示 注意 当监视状态被激活时 不允许修改程序 如果切换显示状态 LAD STL 则监视状态自动 取消 2 监视和修改变量 功能 利用

11、 监视和修改变量 工具可以以任何格式来监视程序的变量 同时也可修改 CPU 中变量的 状态或内容 操作方法如下 1 打开 监视和修改变量 功能 选择菜单功能 View Status Chart 或单击工具棒上的图标可打开该工具 并显示一个变量 2 填写状态变量表 每个要监控的地址在变量表中占一行 变量表各列的含义如下 Address 要监控变量的地址 Current Value 被监视变量的当前值 Format 变量显示的数据格式 单击该区域可改变显示格式 New value 修改变量时的期望值 3 激活监视和修改功能 监视功能 在 Status Chart 窗口中的工具棒上单击 图标 只更新

12、状态一次 单击 图 标 可连续地更新状态 修改功能 在变量表中相应变量 New Value 区域中输入期望的修改值 然后单击 图标激活 修改功能 练习 1 3 使用 监视功能 练习步骤 1 打开项目 Exercise1 2 4 2 选择菜单功能 View Status chart 3 根据 Exercise 1 2 中出现的地址填写变量表 4 将 CPU 置为 RUN 方式 激活连续监视功能 改变输入开关 I1 2 I1 3 的状态 5 观察变量表中数据的变化 5 实验二 PLC 的基本指令 实验目的 通过编写并调试以下几个程序 进一步熟悉编辑软件的使用方法 同时分析设计几种基 本逻辑电路功能

13、 练习 2 1 练习 2 2 基本指令 练习目的 理解常用指令及二进制逻辑组合指令 熟悉在 LAD 状态下输入程序的方法 练习任务 输入并测试基本二进制逻辑指令 练习步骤 1 建立两个新项目 Exercise 2 1 Exercise2 2 2 输入图 2 1 a b 中所示指令 每个逻辑操作分别写在一段里 3 保存程序 4 下装程序到 CPU 中 CPU 应处于 STOP 方式 5 将 CPU 置于 RUN 方式 6 利用 状态监视 和 变量表 两种工具来测试程序 记录每种逻辑功能的真值表 例如 练习 2 1 NETWORK 1 AND 逻辑的真值表为 I1 2 0 0 1 1 I1 3 0

14、 1 0 1 Q0 4 0 0 0 1 Q0 4 Network 1 AND I 1 2I 1 3 Q0 5 Network 2 AND NOT I 1 2I 1 3 Q0 6 Network 3 OR I 1 4 I 1 5 Q0 7 Network 4 OR before AND I 1 2 I 1 3 I 1 4 图 2 1 a Exercise2 1 基本逻辑指令 6 Q0 6 Network 4 Auxiliary memory bit M 0 0 Q0 7 Network 5 XOR I 1 2 I 1 2 I 1 3 I 1 3 图 2 2 b Exercise2 2 基本逻辑指

15、令 练习 2 3 画输出波形 建立新项目 Exercise 2 3 输入下图所示程序 通过调试分析 记录 Q0 1 的输出波形 Q0 0 Q0 1 7 练习 2 4 四分频器 设计一个四分频电路 输入为 SM0 5 输出为 Q0 0 将所调试的程序进行记录 项目名 Exercise 2 4 练习 2 5 先输入优先电路 对于 3 个设备 编程实现如下功能 1 设备 1 Q0 0 的启动按钮地址为 I0 0 设备 2 Q0 1 的启动按钮地址为 I0 1 设备 3 Q0 2 的启动按钮地址为 I0 2 所有设备的停止按钮地址为 I0 3 2 所有设备均停止时 按下某设备的启动按钮 该设备可启动

16、此后其它按钮按下将无效 即 先按下的按钮有效 3 当停止按钮按下后 所有设备停止 可重新启动其它设备 将所调试的程序进行记录 项目名 Exercise 2 5 练习 2 6 后输入优先电路 对于 3 个设备 编程实现如下功能 1 设备 1 Q0 0 的启动按钮地址为 I0 0 设备 2 Q0 1 的启动按钮地址为 I0 1 设备 3 Q0 2 的启动按钮地址为 I0 2 所有设备的停止按钮地址为 I0 3 2 所有设备均停止时 按下某设备的启动按钮 该设备可启动 此后按下其它按钮时可停止先前 运行的设备 启动当前按钮所对应的设备 即后按下的按钮有效 3 当停止按钮按下后 所有设备停止 将所调试的程序进行记录 项目名 Exercise 2 6 练习 2 7 4 中选 2 电路 对于 4 个输入信号 I0 0 I0 1 I0 2 I0 3 和 1 个输出信号 Q0 0 编程实现如下功能 只有当任意两个输入信号为 1 另外两个为 0 时 输出信号为 1 将所调试的程序进行记录 项目名 Exercise 2 7 8 实验三 典型逻辑电路设计 练习 3 1 测试定时器 按图 3 1 a b 所示