可編程控制器PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(Word格式)

ID:436667 · 發(fā)表于 2018-11-30 17:43

《可編程控制器》
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)
實(shí)驗(yàn)課程類別：課程內(nèi)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)課程性質(zhì)：必修
適用專業(yè)：自動(dòng)化
適用課程：《可編程控制器》、《電氣控制與PLC》
實(shí)驗(yàn)用PLC機(jī)型：歐姆龍CPM1A和CPM2A
開(kāi)課院、系及教研室：電氣信息學(xué)院電氣工程教研室

PLC硬件的連接和軟件的使用

PLC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件的組成和線路的連接

整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)區(qū)組成。

PLC系統(tǒng)包括OMRON型PLC主機(jī)CPM1A或CPM2A一臺(tái)、適配器CPM1-CIFO1一個(gè)、串口線一根（包括9芯針、孔接頭各一個(gè)）。

實(shí)驗(yàn)區(qū)包括開(kāi)關(guān)量輸入?yún)^(qū)、混料實(shí)驗(yàn)區(qū)、交通燈實(shí)驗(yàn)區(qū)、電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)區(qū)和電梯（直線）實(shí)驗(yàn)區(qū)等，每個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)有不同的輸入按鍵、指示燈和相應(yīng)的插孔。

另外，實(shí)驗(yàn)面板上還有一排輸入端子排DIGITAL INPUT 00~23、公共端子接實(shí)驗(yàn)箱的1M、2M、3M、4M；輸出端子排DIGITAL OUTPUT 00~15，公共端子接實(shí)驗(yàn)箱的1L、2L；另有插接線若干。

開(kāi)關(guān)量信號(hào)單元介紹：

輸入信號(hào)分為不帶自鎖按鍵和帶自鎖按鍵，各有8個(gè)，共16個(gè)，按鍵按下時(shí)是高電平還是低電平由公共端決定，不帶自鎖按鈕的公共端是COMS1，帶自鎖按鍵的公共端是COMS2。

輸出信號(hào)是2組輸出指示燈和一個(gè)蜂鳴器聲音信號(hào)，其中一組指示燈的信號(hào)是低電平點(diǎn)亮，標(biāo)示為L(zhǎng)ED1-LED4，另一組指示燈的信號(hào)是高電平點(diǎn)亮，標(biāo)示為L(zhǎng)ED5-LED8。

聲音信號(hào)的接口標(biāo)示為BEEP，接通低電平信號(hào)時(shí)蜂鳴器響。

具體線路的連接如下：

電源開(kāi)關(guān)下的兩根線為220V電源線，與PLC主機(jī)的L1和L2相連。
PLC輸入端的0CH（0通道）00~11端子分別與實(shí)驗(yàn)面板上端子排的INPUT00~11相連，1CH（1通道）00~05端子分別與實(shí)驗(yàn)面板上端子排的INPUT12~17相連。
PLC輸出端的10CH（輸出0通道）00~07端子分別與實(shí)驗(yàn)面板上端子排的OUTPUT00~07相連，11CH（1通道）00~03端子分別與實(shí)驗(yàn)面板上端子排的OUTPUT10~13相連。
需要聯(lián)機(jī)調(diào)試或下載程序時(shí)將適配器與PLC主機(jī)相連接，用串口線將適配器與電腦的任意一串口相連接。

2．PLC編程軟件的簡(jiǎn)要介紹

在工程工作區(qū)內(nèi)，用戶可以實(shí)現(xiàn)對(duì)以下項(xiàng)目的查看與操作：

符號(hào)：可編程控制器所使用的所有全局和本地符號(hào)。

I/O表：與可編程控制器相連的所有機(jī)架和主框的輸入輸出。

設(shè)定：所有有關(guān)可編程控制器的設(shè)置。

內(nèi)存：內(nèi)存的數(shù)據(jù)值。

擴(kuò)展指令：擴(kuò)展指令的賦值。

梯形圖界面

切換到助記符界面

輸出窗口中包括：

編譯：顯示程序編譯時(shí)的錯(cuò)誤和警告。

尋找：顯示查找操作的結(jié)果。

傳輸：顯示與可編程控制器之間的傳輸過(guò)程。

觀察窗口用來(lái)在線顯示給定地址中的數(shù)據(jù)值，是程序調(diào)試時(shí)的好幫手。實(shí)用中用戶一般應(yīng)該先在離線狀態(tài)下產(chǎn)生程序，編譯無(wú)誤后再切換到在線狀態(tài)。梯形圖程序輸入時(shí)主要利用相應(yīng)的工具按鈕或"插入"菜單中的相應(yīng)項(xiàng)選擇放置各器件，除了常用的線圈和接點(diǎn)外，其他指令要使用"新PLC指令"按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，各器件間用"新水平線"和"新垂直線"根據(jù)其邏輯關(guān)系來(lái)連接。

3.熟練使用PLC梯形圖和邏輯語(yǔ)句表編程軟件

任意編寫(xiě)一程序，能夠熟練的進(jìn)行編輯、保存、調(diào)入，能夠在梯形圖和邏輯語(yǔ)句表兩者間進(jìn)行切換，最后將程序下載到PLC中并運(yùn)行，檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要求能夠?qū)︔^熟練掌握PLC軟件的使用。

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前要有預(yù)習(xí)報(bào)告，包括每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的，控制要求，具體的PLC梯形圖或指令表。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)寫(xiě)入的程序及其結(jié)果進(jìn)行記載，分析PLC輸入輸出工作的原理，能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)上的接線畫(huà)出PLC的實(shí)際輸入、輸出電路（按鍵和指示燈的回路），實(shí)驗(yàn)完成后要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，并提交完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)一：PLC編程指令應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/font>
- 熟悉編程方法，靈活運(yùn)用各種梯形圖指令。
- 熟練掌握基本指令的使用方法，重點(diǎn)掌握定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的用法。
- 掌握比較、傳送等常用功能指令的運(yùn)用
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
- 用PLC內(nèi)部的兩個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生周期為4秒，占空比為50％的方波，用一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)該方波脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到10次后，定時(shí)器計(jì)數(shù)滿，用其輸出控制一指示燈亮。計(jì)數(shù)器用兩種復(fù)位方式：上電自動(dòng)復(fù)位或手動(dòng)按鍵復(fù)位。
- 將S2賦值為10H，然后通過(guò)三個(gè)按鍵分別給S1賦值為00H、10H、20H，再來(lái)比較S1與S2的大小，根據(jù)比較的結(jié)果來(lái)輸出給LED指示燈，要求如下：

S1<S2，指示燈1亮；S1<=S2，指示燈2亮；S1=S2，指示燈3亮；

S1>S2，指示燈4亮；S1>=S2，指示燈5亮；S1=S2，指示燈6亮。

按下不同的按鍵，則給S1賦不同的值，S2賦值為10H，這都需要用到傳送指令；另外比較兩數(shù)的大小，需要用到比較指令，比較的結(jié)果可以通過(guò)特殊的輔助繼電器的狀態(tài)來(lái)得到，并用了控制輸出

采用十進(jìn)制運(yùn)算指令完成（245+1436）*20/6，將結(jié)果存放到HR00作為起始地址的存儲(chǔ)單元中。
注意各種元件的命名方法。
如果在梯形圖中輸入計(jì)數(shù)器不方便的話可以將界面切換到邏輯語(yǔ)句輸入界面，通過(guò)匯編指令將計(jì)數(shù)器輸入到程序中。
注意定時(shí)器和計(jì)數(shù)器都必須設(shè)定定時(shí)值和計(jì)數(shù)值，否則程序會(huì)出錯(cuò)。
最后用輔助繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)自鎖。
用實(shí)驗(yàn)箱上的鍵盤(pán)作為輸入，指示燈作為輸出。
根據(jù)上面功能要求編制梯形圖。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好記載，分析定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的功能是否實(shí)現(xiàn)，寫(xiě)出I/O分配表、梯形圖程序、語(yǔ)句表清單。

實(shí)驗(yàn)二：交通信號(hào)燈的控制

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/font>
- 鞏固所學(xué)的PLC知識(shí)，進(jìn)一步掌握梯形圖知識(shí)。
- 利用所學(xué)PLC知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單編程，解決工程實(shí)際問(wèn)題。
- 了解PLC控制的特點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
- PLC實(shí)驗(yàn)箱上有專門(mén)的交通燈控制模塊，所要實(shí)現(xiàn)的功能如下：

按啟動(dòng)按鈕后，南北綠燈亮，東西紅燈亮，南北車(chē)輛可以通行；

10秒鐘后，南北綠燈閃爍，東西紅燈亮，南北車(chē)輛通行警告；

3秒鐘后，南北黃燈亮，東西紅燈亮，南北車(chē)輛禁止通行；

2秒鐘后，南北紅燈亮，東西綠燈亮，東西車(chē)輛可以通行

8秒鐘后，東西綠燈閃爍，南北紅燈亮，東西車(chē)輛通行警告；

3秒鐘后，東西黃燈亮，南北紅燈亮，東西車(chē)輛禁止通行

2秒鐘后，東西紅燈亮，南北綠燈亮；南北車(chē)輛可以通行；

周而復(fù)始，重復(fù)執(zhí)行，直到按下停止按鈕，所有指示燈都熄滅。

根據(jù)控制要求，先畫(huà)出各個(gè)燈亮滅的時(shí)序圖。綠燈閃爍時(shí)是亮0.5s、滅0.5s
根據(jù)時(shí)序圖編制梯形圖程序。
將梯形圖程序下載到PLC中，根據(jù)程序要求，連接各個(gè)輸出繼電器到各個(gè)燈的控制端。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：寫(xiě)出I/O分配表、梯形圖程序、語(yǔ)句表清單；啟動(dòng)以后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，做好記載，分析時(shí)序圖，寫(xiě)出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)三：電機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/font>
- 熟悉編程軟件及編程方法。
- 掌握用PLC代替繼電器接觸器來(lái)控制電機(jī)的方法。
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
- 利用電機(jī)控制模塊實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)Y-三角型啟動(dòng)控制。

編程要求：根據(jù)電氣控制部分的電路圖用PLC的梯形圖來(lái)進(jìn)行替代并加以實(shí)現(xiàn)：按下啟動(dòng)按鈕后，再按正轉(zhuǎn)按鈕，電機(jī)正轉(zhuǎn)（KM1接通），并運(yùn)行在Y形接法（低速運(yùn)行，繼電器KM4接通），5s后KM4斷開(kāi)，電機(jī)運(yùn)行在三角形接法（全速運(yùn)行，KM3接通）。按下停車(chē)按鈕時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。

按下啟動(dòng)按鈕后，再按反轉(zhuǎn)按鈕，電機(jī)反轉(zhuǎn)（KM2接通），并運(yùn)行在Y形接法（低速運(yùn)行，繼電器KM4接通），5s后KM4斷開(kāi)，電機(jī)運(yùn)行在三角形接法（全速運(yùn)行，KM3接通）。按下停車(chē)按鈕時(shí)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。

輸入量：S1啟動(dòng)鍵、S2停止鍵、S3正轉(zhuǎn)鍵、S4反轉(zhuǎn)鍵，1M接＋24V；輸出量：KM1輸出指示燈、KM2輸出指示燈、KM3輸出指示燈、KMF2反轉(zhuǎn)指示燈、KMZ2正轉(zhuǎn)指示燈，1L接GND,2L接GND。
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：寫(xiě)出I/O分配表、梯形圖程序、語(yǔ)句表清單；仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、錯(cuò)誤、故障和解決方法。

實(shí)驗(yàn)四：節(jié)日彩燈的控制

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

熟悉掌握移位指令的功能和使用方法，
了解聯(lián)鎖和跳轉(zhuǎn)指令的區(qū)別和編程方法。

二、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

彩燈控制要求：

用00001~00004作為4個(gè)開(kāi)關(guān)，其中00001~00003用來(lái)選擇彩燈的個(gè)數(shù)及編排花樣，00004選擇彩燈的移動(dòng)方向。

當(dāng)00004為OFF時(shí)，彩燈從左向右移動(dòng)（01000~01005），當(dāng)移動(dòng)到最右側(cè)后，重復(fù)上述過(guò)程。

當(dāng)00004為ON時(shí)，彩燈從右向左移動(dòng)（01105~01100），當(dāng)移動(dòng)到最右側(cè)后，重復(fù)上述過(guò)程。

通過(guò)TIM001可以改變彩燈的移位速度：要求有0.1s、0.2s和1s的移動(dòng)速度要求。

彩燈可以利用實(shí)驗(yàn)面板上的任意指示燈控制（共12個(gè)燈）：
實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：寫(xiě)出I/O分配表、梯形圖程序、語(yǔ)句表清單；仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、錯(cuò)誤、故障和解決方法。

實(shí)驗(yàn)五：混料罐液位控制

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/font>
- 熟悉PLC編程原理及方法。
- 掌握液位控制的技巧。
- 了解傳感器原理及使用方法。
實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4學(xué)時(shí)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
- 實(shí)驗(yàn)箱上有專門(mén)的混料實(shí)驗(yàn)區(qū)，使用PLC數(shù)字量輸入、輸出控制混料罐液位。
- 編程要求：進(jìn)入PLC程序，先開(kāi)進(jìn)料泵1，低液位傳感器報(bào)警時(shí)，出料泵關(guān)，進(jìn)料泵1開(kāi)；中液位傳感器報(bào)警時(shí)，進(jìn)料泵1關(guān)，進(jìn)料泵2開(kāi)；高液位傳感器報(bào)警時(shí)，進(jìn)料泵2關(guān)，混料泵開(kāi)；3秒后，關(guān)混料泵，出料泵開(kāi)。
- 輸入、輸出量：三個(gè)輸入量分別接高液位傳感器HL1、中液位傳感器HL2、低液位傳感器HL3；四個(gè)輸出量為HL5表示進(jìn)料泵A、HL6表示進(jìn)料泵B、HL7表示出料泵、HL4表示混料攪拌電機(jī)。
- 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求：寫(xiě)出I/O分配表、梯形圖程序、語(yǔ)句表清單；仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題、錯(cuò)誤、故障和解決方法。

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PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)修訂版2018年使用.doc (218.5 KB, 下載次數(shù): 15)

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