可编程控制器（三菱）实验指导书V1.0（1）.doc

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1、可编程控制器（三菱）实验指导书V1.0（1）前 言 随着可编程控制器（Programmable Logic Controller,简称PLC）技术的迅速发展，它以体积小、功能强、可靠性高以及安装应用方便等优点，很快在我国的工业控制中占据了主导地位。为了适应这一时代发展的需要，全国各大中专院校各类职业技术学校都相继将PLC教学纳入教学任务，作为电子、电器以及工业自动化类专业的一门必修课。PLC（可编程控制器）实验教学是这门课程的重要环节。我司根据这一课程的教学大纲，综合多所院校老师的教学意见，结合工业控制的实际情况，开发了PLC（可编程控制器）系列实验系统。产品推出以来，得到了各大院校教学老师和

2、专家的一致好评。实验系统利用按钮、开关来模拟各类传感器的输出作为控制信号；利用LED发光二极管模拟LED数码管、指示灯、直流电机、步进电机、继电器、蜂鸣器、以及各类工业控制中的执行机构，生动形象的模仿工业工程中的实际状态。它们设计考究，功能全面，操作简便，是PLC教学的得力助手！ 可编程控制器实验箱（三菱）由PLC主机、实验演示板以及附件构成。其中PLC主机采用的是目前工业控制中应用非常普遍的三菱主机。本PLC可编程控制器实验箱与同类产品相比有三大特点：1、基本指令，SFC，功能指令，全面涵盖教学重难点。2、模块设计具有很强的实践性，包括了生活，工业当中典型的控制实例。3、可扩展性。在实验箱的

3、设计中，留出了所有的输入、输出公共端子,并提供了+24V直流电，这样可以外接实验实体如电机等。该实验箱的设计力求做到通俗易懂，贴近人的认知过程。实验之前，建议每实验小组都参照实验指导书进行预习。希望老师在本课程实验之前，简介此实验箱的一般使用方法（详见第一章），起到加强巩固实验教学效果的作用。由于编者的能力以及时间的限制，书中一定存在着许多不足之处，敬请各位老师和专家的提出指正，以便进一步修正。目录 前 言 1 目录 2 第一章 基础知识 3 第一节 可编程控制器简介 3 第二节 编程软件使用说明 5 第三节 可编程控制器实验箱（三菱）说明 8 实验一 与或非逻辑运算指令实验 11 实验二 置

4、位、复位及脉冲输出指令实验 13 实验三 定时器/计数器功能实验 15 第三章 应用实验 17 实验一 水塔水位控制 17 实验二 装配流水线控制 19 实验三 交通信号灯模拟控制 22 实训四 天塔之光控制 24 实验五 液体自动混合控制 26 实验六 剪板机自动控制 28 实验七 机械手动作控制 30 实验八 电镀生产线控制 33 实验九 冲压自动控制 35 实验十 自动售货机控制 37 实验十一 步进电机模拟控制 39 实验十二 温度控制 41 第一章 基础知识 第一节 可编程控制器简介 可编程控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。为了与个人计算机的PC

5、（Personal puter）相区别，在PC中人为地增加了L（Logic）而写成PLC。PLC是以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能和习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而

6、是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试和查错都很方便。用户在购买到所需的PLC后，只需按说明书的提示，进行少量的接线和简易的用户程序的编制，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。经过30多年的发展，可编程控制器已经成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。现在继电器已经用进入包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。在工业控制领域起着举足轻重的作用。一、PLC的工作原理 可编程控制器的运行是以成批输入/输出方式（或刷新方式）运行的，PLC不停的循环运行，每个循环周期的工作流程可分为以下三步：1、输入处理 程序执行前，可编程控制器的全部

7、输入端子的通断状态读入映象寄存器。在程序执行中，即使输入状态变化，输入映象寄存器的内容也不变。直到下一扫描周期的输入处理阶段才读入这些变化。另外，输入触点从通（ON）到断（OFF）或从断（OFF）到通（ON ）变化到处于确定状态止，输入滤波器还有一响应延迟时间（约10ms）。2、程序处理 对应用户程序存储器所存的指令，从输入映象寄存器和其他软元件的映象寄存器中将有关软元件的通/断状态读出，从0步开始顺序运算，每次结果都写入有关的映象寄存器。因此，各软元件（_除外）的映象寄存器的内容随着程序的执行在不断变化。输出继电器的内部触点的动作由输出映象寄存器的内容决定。3、输出处理 全部指令执行完毕，将

8、输出Y的映象寄存器的通/断状态向输出锁存寄存器传送，成为可编程控制器的实际输出。可编程控制器内的外部输出触点对输出软元件的动作有一个响应时间，即要有一个延迟才动作。PLC在执行完第3步后，又跳到第1步重新运行，如此不断循环。二、PLC的结构及各部分的作用 PLC的类型繁多，功能和指令系统也不相同，但结构与工作原理则大同小异，其组成与计算机完全相同，它就是一台适合于工业现场使用的专用计算机，其硬件组成有六个部分。1、中央处理单元 与普通计算机一样，是系统的核心部件，是由大规模和超大规模的集成电路微处理器芯片构成，主要完成运算和控制任务，可以接收并存储从编程器输入的用户程序和数据。进入运行状态后，

9、用扫描的方式接收输入装置的状态或数据，从内存逐条读取用户程序，通过解释后按指令的规定产生控制信号。分时、分渠道地执行数据的存取、传送、比较和变换等处理过程，完成用户程序设计的逻辑或算术运算任务，并根据运算结果控制输出设备。PLC中的中央处理单元多用8到32位字长的单片机。2、存储单元 按照物理性能，存储器可以分为两类，随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。随机存储器由一系列寄存器阵组成，每位寄存器可以代表一个二进制数，在刚开始工作时，它的状态是随机的，只有经过置“1”或清“0”的操作后，它的状态才确定。若关断电，状态丢失。这种存储器可以进行读、写操作，主要用来存储输入输出状态和计数器、定

10、时器以及系统组态的参数。只读存储器有两种。一种是不可擦除ROM，这种ROM只能写入一次，不能改写。另一种是可擦除ROM，这种ROM经擦除后还可重写。其中EPROM只能用紫外线擦除内部信息，E2 PROM可以用电擦除内部信息，这两种存储器的信息可保留10年左右。3、电单元 PLC配有开关电，电的交流输入端一般都有脉冲吸收电路，交流输入电压范围一般都比较宽，抗干扰能力比较强。有些PLC还配有大容量电容作为后备电，停电时可以保持50h。除了需要交流电以外，还需要直流电。一般直流5V电供PLC内部使用，直流24V电供输入输出端和各种传感器使用。4、输入输出单元 输入输出单元由输入模块、输出模块和功能模

11、块构成，是PLC与现场输入输出设备或其他外部设备之间的连接部件。PLC通过输入模块把工业设备状态或生产过程信息读入中央处理单元，通过用户程序的运算和操作，把结果通过输出模块输出给执行单元。而功能模块则是一些智能化了的输入和输出模块。比如，温度检测模块、位置检测模块、位置控制模块、PID控制模块等。中央处理单元与输入输出模块的连接是由输入接口和输出接口完成的。5、接口单元 接口单元包括扩展接口、编程器接口、存储器接口和通信接口。这些接口都是为了进一步扩展PLC的功能而设置的。6、外部设备 PLC的外部设备主要有编程器、文本显示器、操作面板、打印机等等，使PLC的使用更加方便。第二节 编程软件使用

12、说明 一、安装方法 下面简要介绍编程软件的安装方法。1、G_三菱软件（带SFC功能）的安装方法 装编程环境：打开我司提供的G_三菱软件（带SFC功能）安装软件，然后先运行SW7D5C-GPRW/QSS _Support目录下Update文件夹中的A_DIST文件和EnVMEL文件夹中的SETUP文件再运行此目录下的SETUP文件。二、软件的运行 此软件为中文版，软件的帮助内有详细的软件操作指导，为方便初次使用的用户，本章就G_-Developer软件的基本用法和程序的下载方法作如下简要说明，进一步了解请详细阅读该软件中文说明。1、运行G_-Developer软件 （1）、如果自己要编写PLC程

13、序，则要建一个新文件。打开G_软件后，在“工程”菜单栏的下拉菜单中选择“创建新工程”命令， 如下图所示：系统要求你选择PLC主机类型，本操作使用的为F_3U系列。再选择梯形图编写，然后就是设置工程名。注意所设置的工程名不要有空格，否则系统将认为路径不对，无法直接打开。确定后就可以直接编写程序了。进行上述操作后，系统进入梯形图编程状态，此时在屏幕的右边和下方均提供软元件的图标。用鼠标点击需要的软元件图标，系统即可自动将图标置于屏幕的标志处，逐条编程完成程序的编写。如果要用指令表编程，可以用屏幕左上角的图标进行切换,然后用户可在软件标志的行上根据PLC的指令助记符及常数规则逐条编写程序。为方便指令

14、输入，在屏幕下方还列有LD、AND、OR、ANB、OUT等助记符图标，用户可用鼠标直接点击，不必用键盘逐个输入。使用梯形图输入方式输入程序以后，如果要传送到PLC主机运行此程序，必须首先进行变换，直接选择菜单栏上的“变换”命令即可。（2）如果要下载一个已经编写好的程序，则只需要对应的打开指定的程序文件名，然后选择一个较小的Gppw文件，双击打开即可。1）要在“工程”菜单中的下拉菜单中“选择改变PLC类型”命令，观察所用的PLC类型与程序所默认的PLC类型是否一致，如果不一致则需要更改PLC类型。否则程序将不能下载到PLC中去。详见下图所示：2）在软元件的菜单指令下面选择图标，“PLC写入”的指

15、令。将PLC中RUN/S开关打向S状态。3）点击PLC写入指令后，选择“程序+参数”的命令。如下图所示：4）接着在PLC写入窗口选择“程序”命令，选择步指定范围，起始为0，结束为主程序中END前面所标示的步的数量。结束的步也可以看程序文件上的MAIN的总步数减一：例如下图所示的多种液体混合控制实验MAIN的步数为87步，所以结束的步数填写86。详细说明见下图所示：然后直接点击执行PLC写入就可以把程序下载到PLC中去，再将PLC中RUN/S开关打向RUN状态就可以运行程序了。5）如果需要对PLC进行时时程序监控，则选择软元件上的监控命令：，如果需要修改程序，则先退出监视模式，选择软元件上的写入

16、模式命令：，就可以进行修改了。修改完后也要进行变换，直接选择菜单栏上的“变换”命令即可。第三节 可编程控制器实验箱（三菱）说明 一、使用说明 打开实验箱，取下箱盖。打开PLC主机上的小盖，可以看到PLC的“外围设备用端子”。用编程电缆（SC-09）将它和计算机的串口相连。按所编程序的I/O分配表，在相应的单元中接线。在学生实验时，主机的输入、输出接口螺钉会频繁的换接和装拆，因而易损坏。考虑到此，本实验箱设计将主机固定在实验面板的固定区域。并将输入输出接点连到实验面板的固定插孔。固定插孔采用高可靠自锁紧的防转座，实验的接线、插线很方便。实验装置部分原理图如下所示，可根据实际需要选择漏型输入或型输

17、入：图3.1 输入连接示例 图3.2 输出连接示例 接好线后打开电就可以把程序下载到PLC主机中，调试并观察实验现象（编程软件的使用参见第一章第二节）。二、特点 可编程控制器实验箱设置有以下实验内容/单元，如下: 数字量实验：1、 与、或、非基本指令实验 2、 置位、复位及脉冲输出指令实验 3、 定时器与计数器指令实验 4、 栈及主控指令实验 5、 步进顺控指令实验 6、 移位寄存器实验 7、 数据控制功能实验 8、 水塔水位模拟控制实验 9、 装配流水线模拟控制实验 10、 交通信号灯模拟控制实验 11、 天塔之光模拟控制实验 12、 液体混合实验 13、 剪板机PLC控制实验 14、 机械

18、手的控制实验 15、 电镀生产线模拟控制实验 16、 冲压实验 17、 自动售货机模拟控制实验 18、 步进电机模拟控制实验 模拟量实验：19、 模拟量输入数据采集操作实验 20、 模拟量输出操作实验 21、 PLC温度控制实验 MCGS组态实验 22、 装配流水线模拟控制实验 23、 交通信号灯模拟控制实验 24、 天塔之光模拟控制实验 25、 液体混合实验 26、 剪板机PLC控制实验 27、 机械手的控制实验 28、 电镀生产线模拟控制实验 29、 冲压实验 30、 自动售货机模拟控制实验 31、 步进电机模拟控制实验 这些实验的设置，全面的涵盖了PLC编程教学的重难点。而且，实验箱的设

19、计贴近人们对新事物的认知过程，力求做到深入浅出，难度有层次。三、短路保护 在实验时，请按原理框图接线。警告：切勿将+24V电压直接（不带负载）加在输出回路上。否则，会烧毁PLC主机！ 为了确保主机的安全，实验箱在输出回路上设有保险管。四、个性化分配I/O点，具有可扩展性 本实验箱的设计，把开关、输入点、负载、输出点，都作为独立的分离元件。编程时，可以个性化的分配I/O点，从而达到一致的实验效果。开关与输入点，负载与输出点可以任意的组合分配。同一个输入点，可以轻松的在轻触开关/拨位开关中切换。同一个负载，可以用不同的输出点驱动。学校也可以根据自己的需要，做各式各样的扩展模块，也就是自己做“负载”

20、，利用实验箱的资完成实验。第二章 基本指令的编程练习 实验一 与或非逻辑运算指令实验 一、实验目的 1、 熟悉可编程控制器实验装置。2、 熟悉编程软件的使用方法。3、 熟悉和掌握与、或、非等基本逻辑指令的编程方法。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 与母线或临时母线相连的常开接点用LD表示，常闭接点用LDI，逻辑运算结果输出用OUT；与前面串联的常开接点和常闭接点分别使用AND和ANI表示；与前面运算的结果进行并联的常开接点和常闭接点用OR和ORI表示；两个回路块串联用ANB，两个回路块并联用

21、ORB；多重输出回路指令有MPS,MRD,MPP。其中MPS用于将当前值压入堆栈，栈内的数向下顺移一位。MRD用于读取栈顶的值，堆栈内的数不动。MPP用于将栈顶的值弹出，参与运算，栈内的数向上顺移一位。四、实验内容及步骤 1、实验程序(见图1-1) 指令表 梯形图 图1-1 与或非逻辑指令举例 2、实验步骤 1）将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。2) 按照梯形图在实验箱的主机单元区连线。将，_1，_2分别与A20，A21，A22连接，Y0，Y1分别与输出指示灯L0，L1连接。接线完成以后打开PLC实验箱电。3）将梯形图1-1写入计算机中，再下载到PLC中。首先

22、进入编程环境，点击“文件/新文件”，进入“PLC类型设置”对话框，选择PLC类型后，进入新建梯形图的编辑环境，也可以在“视图”菜单中选择梯形图、指令表、SFC等编程环境。通过功能图录入软元件，完成程序如图1-1的编辑。然后点击“工具/转换”将梯形图转换成指令表。点击“PLC传送/写出”，选中“范围设置”将起始步设为“0”，终止步设为“7”（即END前面的地址数），点击“确认”将程序下载到PLC中。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。4）将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，将程序投入运行。5）运行并记录结果填入表1-1中。表1-1 实验记录表 五、思考题 根据图1-2的时序要求

23、，编制程序，并调试直至正确为止。图1-2 输入输出时序图 实验二 置位、复位及脉冲输出指令实验 一、实验目的 1、熟悉熟悉可编程控制器实验装置。2、熟悉编程软件的使用方法。3、熟悉和掌握SET（置位）、RST（复位）的使用方法。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 SET和RST相当于数字电路中R-S触发器的R、S信号。SET=1线圈置1，在下一扫描周期SET=0，线圈仍保持原“1”状态，直到RST=1，才将该线圈置0。同样，RST变成0后线圈仍保持0，相当于R-S触发器的功能。RST在计数器中

24、作复位指令。四、实验内容及步骤 1、实验程序（见图2-1）梯形图 指令表 图2-1 置位、复位指令举例 2、实验步骤 1）将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。2) 按照梯形图在实验箱的主机单元区连线。将，_1分别与A20，A21连接，Y0与指示灯L0连接。接线完成以后打开PLC实验箱电。3）将梯形图2-1写入计算机中，再下载到PLC中。首先进入编程环境，点击“文件/新文件”，进入“PLC类型设置”对话框，选择PLC类型后，进入新建梯形图的编辑环境，也可以在“视图”菜单中选择梯形图、指令表、SFC等编程环境。通过功能图录入软元件，完成程序如图2-1的编辑。然后点击

25、“工具/转换”将梯形图转换成指令表。点击“PLC传送/写出”，选中“范围设置”将起始步设为“0”，终止步设为“10” （即END前面的地址数），点击“确认”将程序下载到PLC中。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。4）将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，将程序投入运行。5) 拨动开关A20、A21，仔细观察实验现象。6)按以下图2-2要求，画出实验程序如图2-1所示的输出时序图。图2-2 输出时序图 六、思考题 1、根据图2-3的时序图编写实验程序 图2-3 输入输出时序图 1、 PLC的基本工作原理是怎样的？什么是PLC的一个扫描周期？ 实验三 定时器/计数器功能实验 一、

26、实验目的 1、进一步熟悉、掌握编程软件的使用方法。2、熟悉和掌握定时/计数指令的功能及用法。3、熟悉和掌握定时/计数内部时基脉冲参数的设置。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 F_3U内设软件定时器，是根据时钟脉冲累计计时的。定时器共有五种类型，其时基脉冲分别为1ms、10ms、100ms、1ms累计型(EEPROM保持)、100ms累计型(EEPROM保持)。T0T31时标为100ms,定时范围0.13276.7s,T32T62时标为100ms/10ms，将M8028 变为ON 后，可将T3

27、2 T62 改变成10ms定时器,定时范围为0.13276.7s /0.01327.67s。当时标计数值达到设定值时，其输出接点动作。F_3U内部计数器有三种：16位加计数器，EEPROM保持用增计数(16位) ，32位可逆计数器。16位加计数器代码C0C15，32位可逆计数器C20_C234。四、实验内容及步骤 1、实验程序（见图3-1）梯形图 指令表 图3-1 定时器指令举例 2、实验步骤 1）将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。2）按照梯形图在实验箱的主机单元区连线。接A20，Y0接L0。接线完成以后打开PLC实验箱电。3）将程序写入计算机，再下载到PLC

28、中。首先进入编程环境，点击“文件/新文件”，进入“PLC类型设置”对话框，选择PLC类型后，进入新建梯形图的编辑环境，也可以在“视图”菜单中选择梯形图、指令表、SFC等编程环境。通过功能图录入软元件，完成程序如图3-1的编辑。然后点击“工具/转换”将梯形图转换成指令表。点击“PLC传送/写出”，选中“范围设置”将起始步设为“0”，终止步设为“11” （即END前面的地址数），点击“确认”将程序下载到PLC中。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。4）将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，将程序投入运行。5）将A20合上，观察运行结果。3、实验程序2（见图3-2）梯形图 指令表 图

29、3-2 计数器指令举例 4、实验步骤 1）将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。2）按照梯形图在实验箱的主机单元区连线。为复位信号，接A0；_1为C0的计数脉冲输入，接A1；Y0为C0的输出信号，接发光二极管L0。接线完成以后打开PLC实验箱电。3）将程序写入计算机，再下载到PLC中。首先进入编程环境，点击“文件/新文件”，进入“PLC类型设置”对话框，选择PLC类型后，进入新建梯形图的编辑环境，也可以在“视图”菜单中选择梯形图、指令表、SFC等编程环境。通过功能图录入软元件，完成程序如图3-2的编辑。然后点击“工具/转换”将梯形图转换成指令表。点击“PLC传送/

30、写出”，选中“范围设置”将起始步设为“0”，终止步设为“9” （即END前面的地址数），点击“确认”将程序下载到PLC中。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。4）将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，将程序投入运行。5）按下轻触开关A0，再按下A1共3次，观察并记录实验现象。五、思考题 1、 实验程序1中，为什么要接电平信号，接脉冲信号可以吗？为什么？ 2、试编写程序实现以下控制要求：第三章 应用实验 实验一 水塔水位控制 一、实验目的 1、复习SET（置位）、RST（复位）的使用方法。2、熟悉水塔水位控制的PLC编程及调试。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、P

31、C机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 本实验利用PLC控制水塔水位。面板上STH、STL、SCH、SCL分别为水塔高、水塔低、水池高、水池低水位界开关，模拟真实水塔系统的液位传感器，M为水塔注水电机，V为水池阀门。实验的控制要求如下：1、 按下启动按钮，水池内水低于低水位，水塔内水低于低水位。2、 当水池水位低于水池低水位界时，阀V打开进水。3、 水池水位到达水池高水位界时，阀V关闭。4、 只要水池水位高于低水位界,且水塔水位低于水塔低水位界,电机M运转抽水。5、 水塔水位高于水塔高水位界时，电机M停止。6、 假如有异常情况时，按下停止按钮，阀门

32、和电机均停止运行。四、I/O模块说明 输入控制 输出控制 启动 停止 SCH水池高水位 M水塔注水电机 SCL水池低水位 V水池注水控制阀 STH水塔高水位 STL水塔低水位 五、实验内容及步骤 1、理解实验的原理及控制要求，列出I/O分配表并根据分配表编写实验程序。2、将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。3、按I/O分配表接线，并将水塔水位控制模拟实验区的_、Y与主机单元区的_、Y分别连接起来，检查连线是否正确。接线完成以后打开PLC实验箱电。4、将预先编好的实验程序写入计算机，再下载到PLC中（程序的编辑与下载可参见前面的实验）。注意：下载时RUN/S开关拨

33、到S位置。5、可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，若程序无逻辑性错误则RUN运行指示灯亮，否则PROG-E出错指示灯亮。6、PLC指示RUN状态时，表明程序开始运行，观察运行的结果。若结果有误，则修改编写的程序。把修改后的程序再下载到PLC中，重复以上过程直至程序运行正确为止。六、参考I/O分配表及接线 1、I/O分配表 序号 I/O 名称 面板符号 输入 1 启动 2 _5 停止 2 _1 水塔高水位 STH 3 _2 水塔低水位 STL 4 _3 水池高水位 SCH 5 _4 水池低水位 SCL 输出 1 Y0 水塔注水电机 M 2 Y1 水池注水控制阀 V 2、接线 输入点

34、 输出点 A0 Y0M _5A1 Y1V _1STH _2STL _3SCH _4SCL 注：此单元模块中的_、Y要分别与主机单元区的_、Y连接。实验二 装配流水线控制 一、实验目的 1、 熟悉功能指令中移位指令的编程方法。2、 熟悉装配流水线控制的PLC编程及调试。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 本实验是利用PLC来控制装配流水线的运作。装配流水线共有三个工位，四节传送带。工件由传送带1装入，分别在工位1、工位2、工位3三个工位完成三种装配操作，最后经传送带4送入仓库。实验装置有启动、移

35、位、停止三个输入按钮；A、B、C分别模拟工位1、工位2、工位3，三个工位；D、E、F、G用来模拟传送带1、2、3、4；H为仓库。控制要求：1、按下“启动”按钮，四节传送带均启动，工件由传送带1送往工位1处加工，传送带的传送动作通过二极管闪亮的形式模拟；2、按下“移位”按钮，工件在工位1处被加工；5秒后，加工停止，传送带经过2秒传送将工件送至工位2处进行加工；5秒后，加工停止，传送带经过2秒传送将工件送至工位3处进行加工；5秒后，加工停止，传送带经过2秒将工件送入仓库；5秒后，工件已放入仓库，仓库停止接收工件。传送带经过2秒将下一个工件送至工位1进行加工，如此循环进行。3、按下“停止”按钮，工位

36、操作和传送带传送均停止。四、I/O模块说明 输入控制 输出控制 启动 工位1 移位 工位2 停止 工位3 传送带1 传送带2 传送带3 传送带4 仓库 五、实验内容及步骤 1、理解实验的原理及控制要求，列出I/O分配表并根据分配表编写实验程序。2、将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。3、按I/O分配表接线，并将装配流水线控制模拟实验区的_、Y与主机单元区的_、Y分别连接起来，检查连线是否正确。接线完成以后打开PLC实验箱电。4、将预先编好的实验程序写入计算机或编程器中，再下载到PLC中（程序的编辑与下载可参见前面的实验）。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。5

37、、将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，若程序无逻辑性错误则RUN运行指示灯亮，否则PROG-E出错指示灯亮。6、当PLC指示RUN状态时，表明程序开始运行，观察运行的结果。若结果有误，则修改编写的程序。把修改后的程序再下载到PLC中，重复以上过程直至程序运行正确为止。六、参考I/O分配表及接线 1、 I/O分配表 序号 I/O 名称 面板符号 输入 1 启动 启动 2 _1 移位 移位 3 _2 停止 停止 输出 1 Y0 工位1 A 2 Y1 工位2 B 3 Y2 工位3 C 4 Y3 传送带1 D 5 Y4 传送带2 E 6 Y5 传送带3 F 7 Y6 传送带4 G 8

38、Y7 仓库 H 2、接线说明 输入点 输出点 “启动” Y0A _1“移位” Y1B _2“停止” Y2C Y3D Y4E Y5F Y6G Y7H 注：此单元模块中的_、Y要分别与主机单元部分的_、Y连接。七、思考题 利用现有实验模块完成下列功能实验：控制要求：1、 按下“启动”按钮，发光二极管按照A-B-C-D-E-F-G-H-A的顺序循环亮。2、 按下“停止”按钮，灯全灭。实验三 交通信号灯模拟控制 一、实验目的 1、 了解SFC并行分支、汇合指令的编程方法。2、 熟悉十字路口交通指挥灯PLC控制的编程及调试。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一

39、台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 本实验利用PLC控制十字路口的交通灯。十字路口的交通灯分为横向控制灯和纵向控制灯，每个方向有红、绿、黄3种颜色的控制灯，分别称为横向红灯、横向绿灯、横向黄灯和纵向红灯、纵向绿灯、纵向黄灯。实验的控制要求如下：1、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。2、当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。3、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。2秒后，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北

40、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。然后南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。四、I/O模块说明 输入控制 输出控制 启动/停止 横向绿灯 横向黄灯 横向红灯 纵向绿灯 纵向黄灯 纵向红灯 五、实验内容及步骤 1、理解实验的原理及控制要求，列出I/O分配表并根据分配表编写实验程序。2、将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。3、按I/O分配表接线，并将交通灯模拟实验区的Y与主机单元区的Y连接起来，检查连线是否正确。接线完成以后打开PLC实验箱电。4、将预先编好的实验程序写入计算机，再下载到PL

41、C中（程序的编辑与下载可参见前面的实验）。注意：下载时RUN/S开关拨到S位置。5、将可编程控制器主机上的RUN/S开关拨到RUN位置，若程序无逻辑性错误则RUN运行指示灯亮，否则PROG-E出错指示灯亮。6、当PLC指示RUN状态时，表明程序开始运行，观察运行的结果。若结果有误，则修改编写的程序。把修改后的程序再下载到PLC中，重复以上过程直至程序运行正确为止。六、参考I/O分配表及接线 1、I/O分配表 序号 I/O 名称 面板符号 输入 1 启动/停止 输出 1 Y1 东西绿灯 G1 2 Y2 东西黄灯 Y1 3 Y3 东西红灯 R1 4 Y4 南北绿灯 G2 5 Y5 南北黄灯 Y2

42、6 Y6 南北红灯 R2 2、接线说明 输入点 输出点 A20 Y1G1 Y2Y1 Y3R1 Y4G2 Y5Y2 Y6R2 注：此单元模块中的Y要分别与主机单元部分的Y连接。七、思考题 1、试画出十字路口交通指挥灯控制动作的时序图。2、怎样延长红绿灯变换时间及黄灯闪烁次数，程序作怎样的变化？ 实训四 天塔之光控制 一、实训目的 熟悉定时指令的使用方法，熟悉SFC编程方法。二、实训器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实训原理 1、控制对象（实训模块）说明 该实训模块模拟灯塔、电视塔、铁塔、气象塔等高层建筑的灯光闪

43、亮造型，面板中L0L8为九个发光二极管，每一个发光二极管由一个PLC的输出端口进行控制。通过编写不同的程序，可以实现各种不同的灯光闪亮造型。2、控制要求：1）按下启动按钮，LED按照如下顺序循环亮：L0（亮1S）L1、L2、L3、L4（亮1S）L5、L6、L7、L8（亮1S）L1、L2、L3、L4（亮1S）L0（亮1S）L0、L1、L2、L3、L4（亮1S）L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8（亮1S）L0、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8（闪烁3S）L0（亮1S）循环。2）按下停止按钮，所有LED灯灭。四、实验内容及步骤 1、理解实训的原理及控制要求，列出I/O

44、分配表并根据分配表编写实训程序。2、将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。3、按I/O分配表接线，下面给出参考程序的I/O分配表。输 入 输 出 启动 L0Y0 停止_1 L1Y1 L2Y2 L3Y3 L4Y4 L5Y5 L6Y6 L7Y7 L8Y10 主机单元的输入与输出的公共端分别与挂箱上的_和Y相连；4、打开电，输入编好的实训程序并下载到PLC中（。5、下载完毕以后将主机上的RUN/S开关拨到RUN状态，若程序无逻辑错误则主机上的RUN运行指示灯亮，否则PROG-E出错指示灯亮，需要修改程序。6、当PLC指示RUN状态时，表明程序开始运行，观察运行的结果。若

45、结果与控制要求不符，则根据观察到的现象修改程序，重新下载进行调试，直至满足控制要求为止。五、实训思考题 1、试按如下亮灭顺序编写程序，并在本实训模块上实现。L0、L1、L3、L5、L6、L7、L8L2、L4L0、L2、L4、L5、L6、L7、L8L1、L3。2、自行安排LED的亮灭顺序，编写程序，并在本实训模块上实现。实验五 液体自动混合控制 一、实验目的 1、 复习、掌握SFC的编程方法。2、 熟悉液体自动混合控制的PLC编程和调试。二、实验器材 1、可编程控制器实验装置 一台 2、PC机或F_-30P编程器 一台 3、编程电缆 一根 4、连接导线 若干 三、实验原理 本实验是利用PLC来控

46、制实现两种液体自动混合。SL1、SL2、SL3模拟三个液位传感器；液体A、B和混合液的阀门分别由电磁阀V1、V2和V3进行控制；M为搅拌电动机。控制要求如下：1、初始化，保证起初容器内无液体残留 接通“运行开关”（即给一个启动信号），V1、V2复位即液体A、B阀门关闭，V3得电，混合液阀门打开。5 秒钟后，容器内的液体排空，V3失电，关闭混合液阀门。2、初始化结束后，混合装置按照以下步骤自动运行 1) V1得电，液体A的阀门打开，液体A流入容器；2) 当传感器SL2有输入信号，即A液面到达SL2，V1失电，关闭液体A的阀门，同时V2得电，打开液体B的阀门；3) 当传感器SL1有输入信号，即液面

47、到达SL1，V2失电，关闭液体B的阀门，同时M得电，搅拌电动机开始运转，将液体A和B的混合液搅匀；10秒后，M失电，搅拌电动机停止运转；然后，V3得电，混合液体的阀门打开，将搅拌均匀的混合液排出；4）当传感器SL3有输入信号，即液面下降到SL3时，SL3由接通变为断开，2秒后，容器内的液体排空，V3失电，混合液阀门关闭；5）按照以上步骤循环操作。3、 若断开运行开关（即给一个停止信号），待当前的混合液操作处理完毕后，才停止。四、I/O模块说明 输入控制 输出控制 启动/停止 A液控制阀V1 液位传感器SL1 B液控制阀V2 液位传感器SL2 混合液控制阀V3 液位传感器SL3 搅拌电机M 五、实验内容及步骤 1、理解实验的原理及控制要求，列出I/O分配表并根据分配表编写实验程序。2、将编程电缆一端与PLC的编程设备用端子相连，另一端与计算机串口连接。3、按I/O分配表接线，并将液体自动混合模拟实验区的_、Y与主机单元区的_、Y分别连接起来，检查连线是否正确。接线完成以后打开PLC实验箱电。4、将预先编好的实验程序写入计算机，再下载到PL