可编程控制器实验指导书

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1、可编程控制器课程实验指导书专 业：自动化电气工程及其自动化电子信息工程 目 录实验的基本要求和安全操作说明 2实 验 一 基 本 指 令 的 编 程 练 习 3实 验 二 彩灯控制程序 6实 验 三 十字路口交通灯信号控制 8实 验 四 灯 塔 控 制 实验 10实 验 五 三相鼠笼式异步电动机启动/运行控制（实物） 14实 验 六 液体混合装置控制 19实 验 七 智力抢答器设计实验 22实验的基本要求和安全操作说明一、实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成

2、实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到：1、阅读教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。2、阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。3、写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。二、 实验实施在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点：1、实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。2、指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这

3、些设备的功能与使用方法。3、按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。4、按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，完成实验系统接线后，必须进行自查。6、实验时，应按实验教材所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。7、完成本次实验全部内容后，应请指导教师检查实验数据、记录的波形。经指导教师认可后方可拆除接线，整理好连接线、仪器、工具，使之物归原位。三、实验安全操作规程1、在实验过程时，绝对不允许实验人员双手同时接到隔离变压器的两个输出端，将人体作为负载使用。2、为了提

4、高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。3、为了提高实验过程中的效率，学生独立完成接线或改接线路后，应仔细再次核对线路，并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。4、如果在实验过程中发生过流告警，应仔细检查线路以及电位器的调节参数，确定无误后方能重新进行实验。6、电源控制屏以及各挂件所用保险丝规格和型号是经我们反复实验选定的，不得私自改变其规格和型号，否则可能会引起不可预料的后果。实 验 一 FX2N 基 本 指 令 的 编 程 练 习 （ 1 学 时 ）一 、 实 验 目 的1 熟 悉 PLC 输 入 输 出 接 线 装 置2 熟 悉 PLC 及 实 验 系 统 的

5、操 作3 掌 握 与 、 或 、 非 逻 辑 功 能 的 编 程 方 法4 认 识 定 时 器 ， 掌 握 针 对 定 时 器 的 正 确 编 程 方 法 和 定 时 器 的 扩 展 及 其 编 程 方 法5 认 识 计 数 器 ， 掌 握 针 对 计 数 器 的 正 确 编 程 方 法 和 计 数 器 的 扩 展 及 其 编 程 方 法二 、 实 验 原 理1 通 过 调 用 PLC 基 本 指 令 ， 可 以 实 现 “与 ”“或 ”“非 ”逻 辑 功 能 ， 如 图 1-1。2 由 于 PLC 的 定 时 器 都 有 一 定 的 定 时 范 围 。 如 果 需 要 的 设 定 值 超 过

6、 范 围 ，我 们 可 以 通 过 几 个 定 时 器 的 串 联 组 合 来 扩 充 设 定 值 的 范 围 ， 如 图 1-2。3 由 定 时 器 T0 和 计 数 器 C0 组 成 的 组 合 可 以 实 现 定 时 器 扩 展 。 如 图 1-3， T0 形 成 一 个 设 定 值 为 1 秒 的 自 复 位 定 时 器 ， 当 X10 接 通 ， T0 线 圈 得 电 ， 经延 时 1 秒 ， T0 的 常 闭 接 点 断 开 ， T0 定 时 器 断 开 复 位 ， 待 下 一 次 扫 描 时 ， T0 的常 闭 接 点 才 闭 合 ， T0 线 圈 又 重 新 得 电 。 计 数

7、 器 对 这 个 脉 冲 信 号 进 行 计 数 ， 计 数到 10 次 ， C0 常 开 接 点 闭 合 ， 使 Y0 线 圈 接 通 。 从 X10 接 通 到 Y0 有 输 出 ， 延 时时 间 为 定 时 器 和 计 数 器 设 定 值 的 乘 积 ： T 总 = T0C0 =110 =10S，4 由 于 PLC 的 计 数 器 都 有 一 定 的 定 时 范 围 围 。 如 果 需 要 的 设 定 值 超 过 范 围 ，我 们 可 以 通 过 几 个 计 数 器 的 串 联 组 合 来 扩 充 设 定 值 的 范 围 。 此 实 验 中 ， 总 的 计数 值 C 总 = C0C1=

8、2031= 60S， 如 图 1-4。三 、 输 入 /输 出 接 线 列 表在 实 试 验 装 置 的 基 本 指 令 编 程 练 习 实 验 区 完 成 本 实 验 。练 习 实 验 区 中 的 接 线 孔 ， 通 过 导 线 与 PLC 主 机 相 应 的 输 入 输 出 插 孔 相 接 。Xi 为 输 入 点 ， Yi 为 输 出 点 。 下 面 两 排 X0 X15 为 输 入 按 键 和 开 关 ， 模 拟 开 关量 的 输 入 。 上 边 一 排 Y0 Y11 是 LED 指 示 灯 ， 接 PLC 主 机 输 出 端 ， 用 以 模 拟输 出 负 载 的 通 与 断 。Y1 Y

9、2 Y3 Y4输 出接 线 Y01 Y02 Y03 Y04四 、 实 验 步 骤1、 编 程 ： 双 击 桌 面 上 FXGP-Win-C点 击 文 件 新 建 确 认 型 号 （ FX2N）点 击 视 图 指 令 表 逐 条 输 入 程 序 （ 在 NOP 上 直 接 键 入 程 序 ）2、 传 送 ： 通 过 专 用 电 缆 连 接 PC 与 PLC 主 机 。 打 开 电 源 ， 将 主 机 上 的STOP/RUN 按 钮 拨 到 STOP 位 置 。点 击 PLC 传 送 写 出 范 围 设 置 （ 起 始 步 0， 终 止 步 N， N 见 状 态 栏N/8000） 确 定3、 运

10、行 ： 检 查 无 误 并 把 其 下 载 到 PLC 主 机 后 ， 将 主 机 上 的 STOP/RUN 按 钮 拨到 RUN 位 置 ， 运 行 指 示 灯 点 亮 ， 表 明 程 序 开 始 运 行 。 拨 动 输 入 开 关X10 X11输 入接 线 X10 X11X10、 X11， 观 察 输 出 指 示 灯 Y1、 Y2、 Y3、 Y4 是 否 符 合 各 种 逻 辑 的 正 确 结果 。五 、 梯 形 图 参 考 程 序1 与 或 非 逻 辑 功 能 实 现2 定 时 器 的 认 识 实 验 梯 形 图 参 考 程 序图 1-23 定 时 器 扩 展 实 验 梯 形 图 参 考

11、 程 序图 1-34 计 数 器 认 识 实 验 梯 形 图 参 考 程 序图 1-45 数 器 的 扩 展 实 验 梯 形 图 参 考 程 序图 1-5实 验 二 彩灯控制程序（2 学时）一、实验目的1、熟悉 PLC 的 I/O 连接；2、进一步熟悉 PLC 的基本指令；3、进一步熟悉移位寄存器的功能及编程、调试方法。二、实验内容1、8 位彩灯的“ 追灯” 控制程序；2、 “追灯”花样的控制；3、彩灯移位速度的控制；4、彩灯移位方向的控制。三 、 输 入 /输 出 接 线 列 表四、实验步骤1、接线：在主机的输入端 X0X 07 上接 8 个输入开关；在主机的输出端Y0Y 7 上接 8 只彩

12、灯2、编程：按照图 21 所示的 8 路彩灯控制的梯形图，将程序写入主机RAM 中。3、运行程序：将程序投入运行，这时可观察到 Y0Y07 8 个输出指示灯以及对应的 8 只彩灯从 Y0 的输出开始向后依次闪亮，并不断循环，形成“追灯”花样。4、改变移位寄存器初值：改变移位寄存器初值，可以使追灯得到不同的花样。5、改变移位速度：改变计时器 T0 的设定值，可改变移位速度。将计时器设定值改为 0.5s，观察移位的速度，此时移位速度变快。6、改变移位方向：用输入开关 X000 以及跳转指令，可以控制彩灯的移动方向。将 X000 断开，观察输出移位的方向。此时输出变为前移，彩灯移动方向改变。7、彩灯

13、停止：彩灯工作中，将 PLC 运行开关关断，则彩灯熄灭，停止工作。再将 PLC 运行开关接通，彩灯又开始从头移位。K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8输 入接 线 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8输 出接 线 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7五 、 梯 形 图 参 考 程 序图 21实 验 三 十字路口交通灯信号控制（2 学时）一 、 实 验 目 的1、熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握 PLC 的编程方法和程序调试方法。2、用梯形图和步进指令两种方式编程。实验面板图中，甲模拟东西向车辆行驶状况；乙模拟南北

14、向车辆行驶状况。东西南北四组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。二 、 控 制 要 求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。南北红灯亮，维持 25 秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持 20秒。到 20 秒时，东西绿灯闪亮，闪亮 3 秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持 2 秒。到 2 秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮，维持 30 秒。南北绿灯亮，维持 25 秒，然后闪亮 3 秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持 2 秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯

15、亮，周而复始。三 、 输 入 /输 出 接 线 列 表四 、 工 作 过 程当启动开关 SD 合上时，X000 触点接通，Y002 得电，南北红灯亮；同时Y002 的动合触点闭合，Y003 线圈得电，东西绿灯亮。 1 秒后，T12 的动合触点闭合，Y007 线圈得电，模拟东西向行驶车的灯亮。维持到 20 秒，T6 的动合触点接通，与该触点串联的 T22 动合触点每隔 0.5 秒导通 0.5 秒，从而使东西绿灯闪烁。又过 3 秒，T7 的动断触点断开，Y003 线圈失电，东西绿灯灭；此时 T7 的动合触点闭合、 T10 的动断触点断开，Y004 线圈得电，东西黄灯亮，Y007 线圈失电，模拟东西向行驶车的灯灭。再过 2 秒后，T5 的动断触点断开，Y004 线圈失电，东西黄灯灭；此时起动累计时间达 25 秒，T0 的动断触点断开，Y002 线圈失电，南北红灯灭，T0 的动合触点闭合， Y005 线圈得电，东西红灯亮，Y005 的动合触点闭合，Y000 线圈得电，南北绿灯亮。 1 秒后，T13 的动合触点闭合，Y006 线圈得电，模拟南北向行驶车的灯亮。又经过 25 秒，即起动累计时间为 50 秒时，T1 动合触点闭合，与该触点串联的 T22 的触点