PLC原理与应用实验指导书.doc
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1、电气可编程控制器原理与应用实验指导书目 录第一章 系统简介一、可编程序控制器(PC)主机二、通讯装置三、输入输出部分四、输入/输出接口的使用方法五、模块介绍六、FX2N-48MR继电器地址的分配第二章 软件的安装与使用一、软件的安二、软件的使用第三章 基本指令实验第四章 基本系统指令编程实验 实验一:三台电动机顺序启动(直译法) 实验二:电机正反转第五章 定时器、计数器指令编程实验 实验一:喷泉实验(时序图法) 实验二:小车往返(限位法)第六章 步进指令(SFC)编程实验 实验一:机械手运送大小球(选择分支) 实验二:人行道交通灯控制(并行分支)第七章 功能指令编程实验 实验一:五台电机同时Y
2、-启动 (MOV指令) 实验二:停车场自动管理 (CMP指令) 实验三:路灯时钟控制(ZCP指令) 实验四:一键控三灯(触点比较指令) 实验五:解码指令(DECO)编程 实验六:平均值指令(MEAN)编程 实验七:通风系统控制(TCMP指令) 实验八:SFTL/SFTR指令编程 实验九:四则运算 实验十:电磁炉功率控制(INC、DEC)第八章 PLC与变频器通信 实验:PLC控制变频器的运行第九章 模块通信 实验一:FX2N-4DA-PT模块通信 实验二:FX2N-2DA模块通信第一章 系统简介三菱FX系列PLC是三菱电机公司FA产品中重要的产品线。三菱PLC以其高性能,低价格应和了中国工控行
3、业的需要,在国内得到了广泛的应用。三菱电机自动化在中国的FA事业也得到了日益发展,在各种生活基础领域和生产现场得到了广大的支持。现在从社会基础建设等基干产业到半导体等高科技产业,三菱电机FA技术在全世界支持着生产现场的先进化。FX系列是三菱PLC FX家族中最先进的系列。具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点,为工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。FX系列可编程控制器使用的交流电源可在100V240V范围内变动,且机内还有提供给扩展模块使用的DC24V电源。可编程序控制器(简称PC)在进行生产控制或实验时,都要求将用户程序的编码表送入PC的程序存贮器,运行时PC根据检测
4、到的输入信号和程序进行运算判断,然后通过输出电路去控制被测对象。所以典型的PC系统由以下三部分组成:输入/输出接口、PC主机、通讯接口。一、可编程序控制器(PC)主机1、各部名称我们以是主机FX2N-48MR为例作简单介绍,其他型号可查找相关资料,该主机为继电器输出,有24个输入点,24个输出点。 PLC主机面板图如图1-1所示图1-1在图1-1中:输入接线端输出接线端输入端口状态指示灯。输出端口状态指示灯。主机状态指示。有四个指示灯。POWER :电源指示;RUN :运行指示灯;BATT.V :电池电压下降指示;PROG-E :出错指示灯闪烁(程序出错);CPU-E :出错指示灯闪烁(CPU
5、出错);锂电池(F2-40BL,标准装备),及锂电池连接插座。内置RUN/STOP开关,及编程设备、数据存储单元接线插座。另选存储器滤波器安装插座。功能扩展板安装插座。注:其中的、需将上面的盖子打开后,才能看到。2、产品型号名称的含义FX2N - M - FX2N: 系列名称。:输入输出总点数。基本单元、扩展单元的输入输出点数都相同。M:基本单元。:输出形式,R = 继电器输出(有接点、交流、直流负载两用);S = 三端双向可控硅开关元件输出(无接点、交流负载用);T = 晶体管输出(无接点,直流负载用):其他区分,无符号 = AC100/200V电源、DC24V输入(内部供电)二、通讯装置通
6、常采用PC机作为编程、监视设备。安装三菱公司的PLC集成调试软件,用专用的通讯电缆将电脑的串口(RS232)和PLC主机的通讯接口连接起来,运行软件,就可将编好PLC程序的编码表下载至PC的存储器中,运行程序,进行控制、实验,也可以对PLC主机的各输入输出点的状态进行监视。关于上位软件的安装与使用请参见第二章。三、输入输出部分FX2N系列主机它的输入点和输出点相等。输入、输出继电器的序号是由基本单元开始,按连接顺序分配8进制数码。输入继电器的表示以X开头,如X0 X7、X10 X17、X20 X27等。所有输入继电器共用一个公共端COM,用以控制输入的有效性。如下图所示,COM端通常与输入开关
7、的公共端相连接。详细请参见FX2系列微型可编程控制器使用手册,见光盘中的FX2N(Chn).pdf。输入电路的组成输出继电器以Y开头,如Y0 Y7、Y10 Y17、Y20 Y27等。可分组控制,COM1COM5,用于控制输出端的有效电平。当COM端接高电平,则当输出端有效时,输出高电平;当COM端接低电平,则当输出端有效时,输出低电平。如下图所示:继电器输出电路表1-1是FX2N-48MR输出端的分组状况。表1-1输出端控制端Y0、Y1、Y2、Y3COM1Y4、Y5、Y6、Y7COM2Y10、Y11、Y12、Y13COM3Y14、Y15、Y16、Y17COM4Y20、Y21、Y22、Y23、Y
8、24、Y25、Y26、Y27COM5注:不同型号主机的输出端分组情况,在主机面板上都有标示。四、输入/输出接口的使用方法在我们的实验台(箱)中,是按模块化方式设计的,每个模块都将实验时用到的输入输出信号引出,供实验时接线用。这里我们只介绍主机模块和基本指令模块。其他模块在具体实验中介绍。在主机模块中,我们已经将PLC主机上的输入/输出端和实验模块上的输入输出单元对应接好。实验时只须用双头线按实验接线表连接即可。主机上方为输入端,下方为输出端。基本指令模块中我们提供了钮子开关,作为长动型输入触点;发光二极管指示灯,作为负载指示。主要用于学习PLC各种指令的功能及使用。实验一实验六中的各种指令功能
9、的学习,就是在“基本指令模块”中完成的。主要接线方法如下:1、输入接口:将输入继电器X?根据要求与模拟开关端口K?用导线相连。输入继电器的公共端COM与模拟开关的公共端KCOM相连接。2、输出接口:将输出继电器Y?根据要求接发光二极管RL?,输出继电器的控制端COM1COM5接GND,发光二极管的公共端接24V。如下图所示:注1:图中的虚线表示要手动连接的线。注2:上图的输出负载接法是继电器输出(MR)的接法;对于晶体管输出型,在箱内通过继电器输出24V电压或GND电压,因此COM端 需接GND。原理图如下面两图所示。其中Y0Y7、Y10Y17输出高电平(24V电压),Y20Y27输出低电平(
10、GND电压),这样可以根据需要灵活使用。五、实验模块介绍实验台(箱)采用模块化设计,模拟实际的控制方式,使实验直观,生动,易于理解。实验模块共有13个模块,可完成13个综合实验。1、艺术灯控制2、数码管显示控制3、交通灯控制4、电机星/三角启动5、机械手控制6、步进电机控制7、电梯控制8、刀库控制9、物料混合控制10、水塔水位控制11、邮件分拣控制12、四级传送带控制13、装配流水线控制六、FX2N系列内部资源名称用途继电器范围点数辅助继电器1 一般用M0 M4995002 保持用M500 M10245243 保持用M1024 M30712048特殊用M8000 M8225156状态寄存器初始
11、化S0 S9101 一般用S10 S4994902 保持用S500 S8994003 信号用S900 S999100定时器(限时)100msT0 T199(0.13,276.7秒)20010msT200 T245(0.01327.67秒)463 1ms乘法型T246 T249(0.00132.767秒)43 100ms乘法型T250 T255(0.13,276.7秒)6计数器1 16位向上C0 C99(0 32,767计数器)1002 16位向上C100 C199(0 32,767计数器)1001 32位双向C100 C199(-2,147,483,6482,147,483,647计数器)20
12、2 32位双向C220 C234(-2,147,483,6482,147,483,647计数器)152 32位高速双向C235 C255中的6点6数据寄存器(使用1对时32位)1 16位通用D0 D1992002 16位保持用D200 D5113123 16位保持用D512 D7999(D1000点以后可以500点为单位设置文件寄存器)748816位保持用D8000 D819510616位保持用V0 V7, Z0 Z716指针JAMP,CALL分支用P0 P127128输入中断、计时中断I0 I89计数中断IO10 I0606嵌套主控N0 N78计数10进制(K)16位:-32,768 32,
13、767;32位:-2,147,483,648 2,147,483,64716进制(H)16位:0 FFFF;32位:0 FFFF FFFF注:1、非电池后备区。通过参数设置可变为电池后备区。2、电池后备区,通过参数设置可以改为非电池后备区。3、电池后备固定区,区域特性不可改变。第二章 三菱编译调试软件的安装与使用一、软件的安装三菱PLC编程软件 GX-developer 安装详细说明请将软件安装压缩包解压到D盘根目录或者C盘根目录进行安装,太深的目录容易出错。在安装程序之前,最好先把其他应用程序关闭,比如杀毒软件,防火墙,IE,办公软件。第一步:安装GXDeveloper8.86,解压GXDe
14、veloper8.86,打开文件夹路径如下:三菱PLC编程软件GXDeveloper8.86(中文版)SW8D5C-GPPW-CEnvMELSETUP.EXE进行安装;第二步:打开文件路径如下:三菱PLC编程软件GXDeveloper8.86(中文版)SW8D5C-GPPW-CSETUP.EXE进行安装;(注册码:570-986818410)1,在Gx Developer文件夹中,有一个文件夹“EnvMEL”,进入,点击“SETUP.EXE”安装“通用环境”安装大部分三菱软件都要先安装“通用环境” 2,然后点击Gx Developer下的“SETUP.EXE” 正式安装三菱PLC编程软件Gx
15、Developer注意,其他的几个文件夹,在安装时候主安装程序会自动调用,不必管它。3,安装路径最好使用默认的,不要更改,输入各种注册信息后,输入序列号:注意,不同软件的序列号可能会不相同,序列号可以在下载后的压缩包里得到。4,“监视专用”这里不能打勾,否则就只能监视不能编程了5,等待安装过程6,直到出现此窗口:7,开始/程序 里可以找到安装好的文件三菱PLC仿真软件 GX Simulator 6c 安装使用说明第一步:GXSimulator6c,解压GXSimulator6c,打开文件夹路径如下:三菱PLC仿真软件GXSimulator6-C中文版三菱PLC仿真软件GXSimulator6-
16、CEnvMELSETUP.EXE进行安装;第二步:打开文件路径如下:三菱PLC仿真软件GXSimulator6-C中文版三菱PLC仿真软件GXSimulator6-CSETUP.EXE进行安装;(注册码:961-500940269)仿真软件的功能就是将编写好的程序在电脑中虚拟运行,如果没有编好的程序,是无法进行仿真的。所以,在安装仿真软件GXSimulator6c之前,必须先安装编程软件GXDeveloper,并且版本要互相兼容。比如可以安装“GXDeveloper7.08”“GXDeveloper8.34”等版本.仿真软件的功能就是将编写好的程序在电脑中虚拟运行,如果没有编好的程序,是无法进
17、行仿真的。 首先,在安装仿真软件GX Simulator 6c 之前,必须先安装编程软件 GX Developer,仿真软件需要和编程软件安装在同一个文件目录下面GX Developer安装好之后,再安装GX Simulator(GX Developer7.08以及8.52的仿真都可以使用GX Simulator 6),GX Simulator安装好之后,不会在开始菜单或桌面上添加仿真快捷方式,GX Simulator只会作为GX Developer的一个插件,反映在“工具”菜单中“梯形图逻辑测试启动(L)”功能可用。 安装好编程软件和仿真软件后,在桌面或者开始菜单中并没有仿真软件的图标。因为
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