北京理工大学PLC报告.doc
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1、,目录一、设计一 PLC数字量和模拟量的输入和输出11.1 实验目的11.2 实验设备11.3 实验内容及结果11.3.1 BCD码运算与显示11.3.2 交通灯控制系统设计41.3.3模拟量运算及显示6二、设计二 PLC与组态软件的联机92.1 实验目的92.2 实验设备92.3 实验内容及结果92.3.1 彩灯设计组态设计92.3.2 液位、压力输入显示及相应曲线显示实验19三、设计三 气动执行机构调压调速换向实验243.1 实验目的243.2 实验设备243.3 实验内容及结果243.3.1 气缸调速243.3.2 气缸循环运动25四、设计四 PLC控制气动机械手运动及组态显示284.1
2、 实验目的284.2 实验设备284.3 实验内容及结果284.3.1 组态王测试气缸运动284.3.2 气缸循环动作29五、实验中出现的问题及解决35六、实验收获、体会及建议35一、设计一 PLC数字量和模拟量的输入和输出1.1 实验目的熟悉OMRON CJ PLC和学习CX-Programmer编程软件的使用,通过编写典型程序,掌握数字量和模拟量输入输出的使用与编程,触摸屏的通信与编程。1.2 实验设备OMRON CJ2 PLC 教学实验台一台;内置CX-Programmer计算机一台。1.3 实验内容及结果学会使用编程软件对PLC进行编程,完成规定任务;按下面要求编制梯形图完成三个实验内
3、容。1.3.1 BCD码运算与显示1.3.1.1 内容和要求通过四个发光管实现一个十进制数拨动开关的四位BCD码显示,两个四位数相加后显示新的四位或5位BCD码并显示出来。(1)如图1.1,指示灯GL01GL04代表4位BCD码,SW0108代表8位输入开关。当SW01通仅GL04亮代表0001;当SW02通仅GL03亮代表0010;依次至当SW08通仅GL01亮代表1000,SW0108有同时两个或以上开关通GL01GL04都会灭。同理,GL05GL08代表另一组4位BCD码,SW0916为与GL05GL08对应的8位输入开关,其代表值同上。(2)实现BCD码加法功能,GL0104表示4位B
4、CD码,GL0508表示另外一组4位BCD码,GL0913表示一组5位BCD码其中GL09为高位。、为加数,为和。例如,为只有GL02亮即0100(SW04接通),为GL07、08都亮即0011(SW11接通),则部分GL11、12、13亮表示00111。实现BCD码全部情况的加法功能。1.3.1.2 PLC梯形图程序图1.1 BCD加法PLC梯形图程序1.3.1.3 实验结果 图1.2 BCD相加结果图1 图1.3 BCD相加结果图2 图1.4 BCD相加结果图3 图1.4 BCD相加结果图4上面四张实验结果图分别显示了“0001+0001=00010”、“0011+0100=00111”、
5、“0101+0101=10000”、“0110+0111=10011”进行BCD码运算的实际运行结果图。可以看出,我们组的程序圆满的完成了任务的要求。采用BCD码在计算机中进行计数有很多的优点。首先能够节约储存空间,然后BCD码,就是二进制与十进制的转换码。在计算机中都是2进制来保存数据,因此要把一个10进制数据转换成2进制,才能保存在计算机中。 但是10进制跟2进制之间转换很麻烦。而BCD吗就是解决这个问题的。BCD码就是把10进制数的每1位都用4位的二进制表示,如:28的BCD码是0010 1000,由于转换的时候只要计算09之间转换,因此非常的方便,口算就可以算出来了,符合人们的日常习惯
6、。1.3.2 交通灯控制系统设计1.3.2.1 内容及要求利用NB-Designer软件在NB型触摸屏建立组态工程,通过与PLC通信模拟实现对十字路口东西向和南北向的交通灯的控制。当启动按键接通时,交通灯开始工作。先是东西绿灯亮、南北红灯亮。南北红灯亮维持35秒,在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,并维持30秒,到30秒时,东西绿灯闪亮,闪亮周期1秒(0.5秒亮,0.5秒灭)。绿灯闪亮3秒后,黄灯亮,维持2秒,到2秒时,东西黄灯灭、红灯亮,同时南北红灯灭、绿灯亮。东西红灯亮维持25秒,南北绿灯亮20秒,到20秒时,南北绿灯闪亮3秒后熄灭,南北黄灯亮维持2秒,到两秒时,南北黄灯灭、红灯 亮,同时东
7、西红灯灭、绿灯亮。进入第二次循环,当启动开关断开时交通灯全部熄灭。1.3.2.2 I/O配置表表1.1 实验台指示灯、开关及店址变量对应表灯/开关实验台灯/开关编号PLC中对应变量地址实验台启动开关SW010.00触摸屏启动开关无W0.00东西绿灯GL011.00东西黄灯GL021.01东西红灯GL031.02南北红灯GL041.03南北绿灯GL051.04南北黄灯GL061.051.3.2.3 PLC梯形图程序图1.5 交通灯系统PLC梯形图程序截图1.3.2.4 NB-Designer程序设计图1.6 交通灯控制系统NB-Designer上位机界面1.3.2.5 实验结果图 图1.7 实验
8、结果过程一 图1.8 实验结果过程二 图1.9 实验结果过程三 图1.10 触摸屏画面其中,图1.7表示南北红灯亮以及东西红灯亮;图1.8表示南北红灯亮东西黄灯亮;图1.9表示南北绿灯亮东西红灯亮;图1.10表示NB-Designer设计触摸屏组态画面。本实验中,灯闪亮状态是用欧姆龙PLC提供的P_1s的脉冲实现的。1.3.3模拟量运算及显示1.3.3.1 内容及要求利用旋转式变阻器实现模拟量采集并通过模拟量输出到四位数码管显示电压值,并通过两个模拟量的相加和相减结果显示在第三个和第四个四位数码管上。相加结果大于5V,GL01亮,相减结果小于1V,GL02亮。打开SW1启动数值转换,断开SW1
9、停止数值转换。如图1.3,旋转开关改变输入电压的大小,数码显示对应的电压值。本实验要求数码显示1显示旋转开关1输入的电压值;数码显示2显示旋转开关2输入的电压值;数码显示3显示旋转开关1、2输入的电压值之和,当此值大于5V是GL01亮,数码显示4显示旋转开关1、2输入的电压值之差,当此值小于1V时GL02亮。注:1V对应AD转换结果为420,5V对应AD转换结果为2000。图1.11 模拟量输入输出组成1.3.3.2 I/O配置表表1.2 实验台AD、旋转开关输入、数码显示输出对应地址变量实验台对应装置对应AD通道数码显示使能位地址(对应地址置位后对应数码管才能进行显示)旋转开关输入转换结果/
10、数码显示对应PLC中的存储地址旋转开关1输入通道1无2031旋转开关2输入通道2无2032旋转开关3输入通道3无2033旋转开关4输入通道4无2034数码显示1无2040.002041数码显示2无2040.012042数码显示3无2040.022043数码显示4无2040.0320441.3.3.3 PLC梯形图程序设计图1.12 模拟量输入输出PLC程序1.3.3.4 实验结果 图1.13 实验结果一 图1.14 实验结果二 图1.15 实验结果三 图1.16 实验结果四其中,图1.13展示了GL01和GL02都亮的结果;图1.14展示了GL01和GL01都未亮的情况;图1.15展示了两个模
11、拟量差小于1V时GL02亮的情况;图1.16展示了两个模拟量和大于5V时GL01亮的情况。符合任务要求。在实验中,我们发现模拟量1V对应AD转换结果420,5V对应AD转换结果2000。原因在于:实验台采用的AD转换系统是12位,2的12次方是4096 对应10V 所以1V对应420,5V对应2000。二、设计二 PLC与组态软件的联机2.1 实验目的学习工业组态软件KingView的使用,掌握组态软件与I/O设备的网络构成及通讯方式,通过编写典型程序,掌握组态软件和PLC联机的方法和组态动画的制作。2.2 实验设备OMRON CJ2 PLC 教学实验台一台;内置CX-Programmer和K
12、ingView计算机一台。2.3 实验内容及结果学会KingView6.55的程序编制方法,通过KingView组态王软件配置与PLC联系的变量设置、寄存器设置、通信设置;按下面要求编制PLC梯形图,在计算机上完成相应的组态动画展示。2.3.1 彩灯设计组态设计2.3.1.1 内容及要求要求组态王设计画面灯1-16对应实验台指示灯1-16,拨开实验台SW1,实现以下要求:按下按键1:灯1亮延时1秒灯1灭同时灯2亮,依次按照116的顺时针方向循环,并且“显示1”显示循环的圈数,打开按键1的同时“显示5”清零并倒计时20秒,若计时时间到且没有其它按键操作进入中循环模式,且要实现组态王与实验台指示灯
13、同步亮灭。按下按键2:灯1亮延时1秒灯1灭同时灯16亮,依次按照161的逆时针方向循环,并且“显示2”显示循环的圈数,打开按键2或由进入的同时“显示5”清零并倒计时20秒,若计时时间到且没有其它按键操作进入中循环模式,且要实现组态王与实验台指示灯同步亮灭。按下按键3:灯1亮延时1秒灯1灭同时灯3亮,依次按照1-3-5-7-9-11-13-15-1的顺时针方向循环,并且“显示3”显示当前时刻点亮灯对应的号码,打开按键3或由进入的同时“显示5”清零并倒计时20秒,若计时时间到且没有其它按键操作进入中循环模式,且要实现组态王与实验台指示灯同步亮灭。按下按键4:灯2亮延时1秒灯2灭同时灯4亮,依次按照
14、2-4-6-8-10-12-14-16-2的顺时针方向循环,并且“显示4”显示当前时刻点亮灯对应的号码,打开按键4或由进入的同时“显示5”清零并倒计时20秒,若计时时间到且没有其它按键操作进入中循环模式,且要实现组态王与实验台指示灯同步亮灭。按下按键5一次暂停灯的循环及显示,再次按下按键5指示灯接暂停前的运行状态继续运行。按下按键6:所有灯停止运行全部熄灭。2.3.1.2 PLC梯形图程序 图2.1 PLC梯形图程序2.3.1.3 组态王设计图2.2 流水灯组态王设计运行系统界面图2.3 流水灯组态王设计开发系统界面具体各个按键的功能已经明显的标注在界面上,并能跟随PLC系统工作,很好地完成任
15、务要求。2.3.1.4 实验结果 图2.4 按键一实验结果图 图2.5 按键二实验结果图 图2.6 按键三实验结果图 图2.7 按键四实验结果图图2.8 按键六复位结果图上面实验结果图分别展示了按下各个按钮时的结果,包括上位机以及PLC的状态,符合实验的要求。2.3.2 液位、压力输入显示及相应曲线显示实验2.3.2.1 内容及要求要求旋转开关1对应液位1输入,压力显示1是液位输入1的0.5倍;旋转开关2对应液位2输入,压力显示2是液位输入2的0.2倍,压力显示3是液位3的0.6倍。1、拨动旋转开关对应数码管显示相应电压值:数码管1、2分别显示旋转开关1、2的输入值,数码管3、4显示压力值1、
16、2;2、组态王画面设计:拨动旋转开关1组态王对应液位1显示增加,当液位大于量程4/5时进行报警即灯1点亮;拨动旋转开关2组态王对应液位2显示增加,当液位大于量程4/5时进行报警即灯2点亮;3、同时打开阀1、2液罐3为1、2中的和。3、实时曲线显示:横轴为时间轴,纵轴为数据轴分别为液位1、液位2、液位3、压力1、压力2、压力3,当拨动旋转开关1、2对应液位、压力曲线跟随变化。4、XY控件:横轴为压力,纵轴为液位,分别绘制液位1压力1、液位2压力2、液位3压力3的曲线图,拨动旋转开关XY控件的液位-压力曲线跟随变化。2.3.2.2 PLC梯形图程序图2.9 PLC程序2.3.2.3 组态王设计图2
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