可编程控制器实验.doc

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1、目录前 言2一、可编程控制器概况2二、 实验要求、教学方式与考核方式2实验一 基本操作练习3一、实验目的3二、预习要求3三、实验器件：3四、实验内容与步骤3五、实验报告6实验二 邮件分拣的模拟控制7一、实验目的7二、预习要求7三、实验器件：7四、实验内容与步骤71、梯形图82、实验要求与步骤10输入 输出11五、实验报告11实验三 舞台灯光的PLC控制12一、实验目的：12二、实验器件：12三、实验内容：12四、实验步骤13五、实验报告13实验四 小车运动系统的自动控制14一、实验目的14二、实验器材：14三、控制要求14四、实验步骤14五、实验报告15一、实验目的16二、实验器材：16二、

2、控制要求16四、实验步骤17五、实验报告17一、基本概况18一、 用GPP编写梯形图18三、传输、调试21前 言 一、可编程控制器概况 可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮

3、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。二、 实验要求、教学方式与考核方式1、 学生根据实验讲义和实验要求

4、，进行预习，编写预习报告和上机程序。2、 实验由学生独立操作，调试实验程序，连接控制电路，并在规定时间内完成实验内容。3、 实验由教师现场指导、考核，考核成绩根据预习、实验技能、实验报告按2：5：3比例评分。 实验一 基本操作练习一、实验目的1. 通过实验，了解上位机与PLC之间是通过RS-232口相联的，它们之间的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。 2 进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。3熟练应用GPP软件。二、预习要求（1） 阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。（2） 阅读实验指导书，预先设计线路和梯形图。（3） 熟悉附录中GPP软件及

5、其应用。三、实验器件：1 个人电脑PC。 2 PLC程控器实验装置。3 导线若干。四、实验内容与步骤（一）根据以下梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由GPP软件传输到PLC中，实时运行。 SA1 X000 可 Y000 SA2 X001 编 Y001 SA3 X002 程 Y002 ： 控 : ： ： 制 : ： ： 器 : 24V COM COM 图1-1 可编程控制器外接线示意图1） X000 X001 X002 X003 Y000 X004 X005END2） X000 X001 X004 X005 Y000 X002 X003 X006 X007 END3） X000 X001

6、X002 Y000 X003 X004 X005 X006 X007END 图1-2 梯形图 （二）根据时序图在GPP下编写相应的梯形图，并由GPP软件传输到PLC中，实时运行并实施监控程序。1、定时断 X000 Y0005s 5s 图1-3 定时断时序图2、Y000闪亮三次后Y001亮，Y000闪亮四次后Y001灭。如此循环。 X000 Y000 0.5s 05s Y001 图1-4 振荡与计数时序图3、四节传送带的启动/停止控制SB1SB2M1 1s 1sM2 1s 1sM3 1s 1sM4图1-5 四节传送带的启动/停止控制五、实验报告1、 程序清单与说明。2、 实验结果。3、 心得体会

7、。 实验二 邮件分拣的模拟控制一、实验目的2. 通过实验，了解上位机与PLC之间是通过RS-232口相联的，它们之间的数据通信是网络通信中最基本的一对一的通信。 2 进一步熟悉PLC的一些指令、时序图,如定时、计数指令。3熟练应用GPP软件。二、预习要求（4） 阅读教材中有关FX2N可编程控制器的编程器件、基本指令等内容。（5） 阅读实验指导书，预先设计线路和梯形图。（6） 熟悉附录中GPP软件及其应用。三、实验器件：4 个人电脑PC。 5 PLC程控器实验装置。6 导线若干。四、实验内容与步骤图2-1 邮件分拣示意图1、梯形图 图2-2 邮件分拣梯形图该梯形图可完成如下控制功能：SA1SA2

8、SA3SA4用PLC-21的常开开关表示，当SA1SA2SA3SA4取值不是（0001，0010，0011，0100，0101）时，L1闪亮表示出错，按启动按扭无效。必须取SA1SA2SA3SA4为（0001，0010，0011，0100，0101）后，按停止按扭，复位一下，再按起动按钮，则L2亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。在这基础上当SA1SA2SA3SA4取值0001时，表示邮编第一个数字为1，当按下S2表示检测到了邮件，脉冲开始计数，经五个脉冲后M1亮2s，表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4取值0010时，表示邮

9、编第一个数字为2，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后M2亮2s，表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4取值0011时，表示邮编第一个数字为3，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s，表示开头为3的邮编进天津的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当SA1SA2SA3SA4取值0100时，表示邮编第一个数字为4，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后M4亮2s，表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时M5、L2、S1灭2s。当SA1SA2SA3SAF取值0101时，表示邮编第一个数字为5，当按下S2表示

10、检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后，M5、L2、S1灭2s，表示开头为5的邮编进广州的邮箱。当开头为1的邮编检测到了，但M1还没亮时，转变SA1SA2SA3SA4的值，发生错误L1闪亮，情况就跟开头说的一样了，以此类推当其他号码检测到了，但还没投进箱子时，转变号码就发生错误。当邮编投进邮箱后再按S2表示检测到邮件工作。2、实验要求与步骤（1） 在GPP下输入梯形图。（2） 按如下连接硬件线路。输入 输出起动按钮：X0 M1：Y1 L1：Y6停止按钮：X1 M2：Y2 L2：Y7 S1按钮： X10 M3：Y3 S2按钮： X7 M4：Y4 SA1按钮：X3 M5：Y5 SA2按钮：X4

11、SA3按钮：X5 SA4按钮：X6 （3） 调试并实时运行程序。要求实时监控运行的程序，观察其运行结果，并与控制功能比较。（4） 分析该梯形图，根据控制功能给程序块注释。五、实验报告1、程序清单与说明。2、硬件接线图3、实验结果。4、心得体会。 实验三 舞台灯光的PLC控制 一、实验目的： 1：掌握PLC与上位机的接线。 2：进一步熟悉PLC的一些指令，如移位寄存器指令。 3：熟练应用GPP软件。二、实验器件： 1：个人电脑PC。 2：PLC程控器实验装置，型号FX2N 。 3：RS232数据通讯线。 4：舞台灯光控制板。 6：导线若干。三、实验内容：我们平时看到五光十色的舞台灯光,可以用PL

12、C来控制，如下图2所 示的舞台灯饰，共有9盏灯，如图排列： 图3-1 舞台灯光面板示意图 控制要求将9盏灯分组如下：（A）L2、L9 （B）L5、L8 （C）L4、L7 （D）L3、L6 （E）L2、L3、L4、L5 （F）L6、L7、L8、L9 （G）L2、L6（H）L3、L7 （I）L4、L8 （J）L5、L9 按启动后，L1灯一亮一灭交替进行，其他按（A）、（B）、（C）、（D）、（E）（F）、（G）、（H）、（I）、（J）、（E）、（F）的顺序闪亮，后一组灯闪亮后前一组灯熄灭，整个过程需要12秒，循环往复。按停止后熄灭。四、实验步骤1、根据要求，在计算机上编制梯形图。（也可自己设计灯光

13、闪烁时序）。2、依面板图正确接线。3、运行自己编制的梯形图，观察灯光闪烁的情况，检验它是否与控制要求相吻合。五、实验报告1、程序清单与说明。2、硬件接线图3、实验结果。4、心得体会。 实验四 小车运动系统的自动控制一、实验目的1、 学习自己设计梯形图。2、 熟练应用GPP软件进行编程，并在ON LINE 状态下运行负载。 3、学习用可编程控制器控制电动机正反转，并对电动机正反转进行接线。二、实验器材：1 个人电脑PC。2 PLC程控器实验装置。三、控制要求1、 按起动后，小车自动返回A点，停车30秒钟，等待装料，然后自动向B点运行，到达B点停车20秒后再自动返回A点。如此往复。2、 小车运行到

14、任意位置，手动停止优先，再次起动重复第1点内容。3、 A、B两点间小车运行时间不得超出10秒，否则认为故障，应立即停车。4、 小车向A点、向B点运行或停止或故障，均设有指示灯指示。故障时指示灯为闪亮。 A B 图4-1 小车运动示意图四、实验步骤1、根据要求，在计算机上编制梯形图。2、根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。3、运行自己编制的梯形图，观察小车运行的情况，检验它是否与控制要求相吻合。五、实验报告1、程序清单与说明。2、硬件接线图3、实验结果。4、心得体会。 实验五 两种液体的混合装置模拟控制一、实验目的1、学习自己设计梯形图。2、熟练应用GPP软件进行编程，并在ON LINE

15、状态下运行负载。 3、熟悉PLC在过程控制中的应用。二、实验器材：1、个人电脑PC。2、PLC程控器实验装置。二、 控制要求 图5-1 两种液体的混合装置示意图两种液体的混合装置如图所示，L1、L2、L3为液面传感器，液面淹没该点时为ON。Y1、Y2、Y3为电磁阀，M为搅拌电动机，它们通电时为ON。装置初始时，容器是空的，L1、L2、L3、Y1、Y2、Y3、M都为OFF。动作要求如下：按下起动按钮，装置开始按下列规律操作：1、 Y1=ON，液体A流入容器。当液面升到L2时，L2=ON，使Y1=OFF，同时使Y2=ON，即关闭液体A阀门，打开液体B阀门。2、 当液面升到L1时，使Y2=OFF，同

16、时使M=ON，即关闭液体B阀门，开始搅拌。3、 搅拌6S后，停止搅拌（M=OFF），开始放出混合液体（Y3=ON）。4、 当液面降到L3时，L3由ON变为OFF，再过2S后，容器液体全部放空，使Y3=OFF，到此为止完成一个混合搅拌周期。随后液体A注入，开始新的循环周期。5、 按下停止按钮，只有在当前的混合搅拌周期结束后，控制系统才可停止运行。四、实验步骤1、根据要求，在计算机上编制梯形图。2、根据实际控制对象画出硬件线路图并正确接线。3、运行自己编制的梯形图，观察控制系统运行的情况，检验它是否与控制要求相吻合。五、实验报告1、程序清单与说明。2、硬件接线图3、实验结果。4、心得体会。附录 G

17、PP软件简介一、基本概况SW7D5c-GPPW是三菱电气公司开发的用于可编程控制器的编程软件,可在Windows 下运行，适用于IBM PC/AT (兼容)其CPU为i486SX或更高，内存需 8兆或更高(推荐16兆以上)。该程序可在串行系统中可与可编程控制器进行通讯,文件传送,操作监控以及各种测试功能。在GPP软件中,你可通过线路符号,助记符来创建顺控指令程序,建立注释数据及设置寄存器数据，并可将其存储为文件,用打印机打印。在PLC与PC之间必须有接口单元及缆线。接口单元： FX-232AWC型RS-232C/RS-422转换器(便携式). FX-232AW型RS-232C/RS-422转换

18、器(内置式) 缆线： FX-422CAB型RS-422 缆线 用于 FX1, FX2, FX2C型可编程控制器, 0.3米； FX-422CAB-150 型 RS-422 缆线 用于 FX1, FX2, FX2C型可编程控制器, 1.5米。一、 用GPP编写梯形图GPP软件使用起来灵活、简单、方便，我们把它安装在程序中，使用时只要进入程序，选中MELSOFT应用程序中的GX Developer 在WINDOWS下运行的GPP ,点击新建，出现如下图6-1画面，先在PLC系列中选出你所使用的程控器的CPU系列，如在我们的实验中，选用的是FX系列，所以选FXCPU，PLC类型是指选机器的型号，我们

19、实验用FX2N系列，所以选中FX2N（C），确定后出现如图6-2画面，在画面上我们清楚地看到，最左边是根母线，兰色框表示现在可写入区域，上方有菜单，你只要任意点击其中的元件，就可得到你所要的线圈、触点等。 图 6-1 图 6-2 如你要在某处输入X000，只要把兰色光标移动到你所需要写的地方，然后在菜单上选中 触点，出现如下图6-3画面： 图 6-3再输入X000，即可完成写入X000。如要输入一个定时器,先选中线圈，再输入一些数据，数据的输入标准在第三章中已提过，图6-4显示了其操作过程。 图 6-4对于计数器，因为它有时要用到两个输入端，所以在操作上既要输入线圈部分，又要输入复位部分，其操

20、作过程如图6-5、6-6所示。 图 6-5注意，在图6-5中的箭头所示部分，它选中的是应用指令，而不是线圈。 图 6-6计数器的使用方法及计数范围在第三章中已讲过，同学们可自己查阅。图6-7是一个简单的计数器显示形式。 图 6-7通过上面的举例，同学们就明白了，如果你需要画梯形图中的其他一些线、输出触点、定时器、计时器、辅助继电器等，在菜单上都能方便地找到，再输入元件编号即可。在图6-6的上方还有其它的一些功能菜单,如果你把光标指向菜单上的某处，在屏幕的左下角就会显示其功能，或者打开菜单上的“帮助”，你可找到一些快捷键列表、特殊继电器/寄存器等信息，同学们可自己边学习边练习。 三、传输、调试

21、当你写完梯形图，最后写上END语句后，必须进行程序转换，转换功能键有两种，在下图6-8的箭头所示位置。 图 6-8 在程序的转换过程中，如果程序有错，它会显示，也可通过菜单“工具”，查询程序的正确性。 只有当梯形图转换完毕后，才能进行程序的传送,传送前，必须将FX2N面板上的开关拨向STOP状态，再打开“在线”菜单，进行传送设置，如下图6-9所示： 图 6-9 根据图示，你必须确定你的PLC与计算机的连接是通过COM1口还是COM2口连接，在实验中我们已统一将RS-232线连在了计算机的COM1口，你在操作上只要进行设置选择。 写完梯形图后，在菜单上还是选择“在线”，选中“写入PLC（W）”，就出现如图6-9 图 6-9 从图上可看出，在执行读取及写入前必须先选中MAIN、PLC参数，否则，不能执行对程序的读取、写入，然后点击“开始执行”即可。 24