PLC试验参考指导书.doc

《PLC原理及应用》
试验指导书

电子信息和控制学院自动化教研室

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目 录

试验一 基础指令编程试验 3
试验二 天塔之光试验 8
试验三 十字路口交通灯控制 10
试验四 子程序编程试验 13
试验五 LED数码显示 16
试验六 模拟量信号采集和处理 18
试验七 电梯控制系统 19
试验八 中止程序编程试验 21
试验八 机械手动作模拟 23
试验八 两台PLC之间通信试验 25

试验一 基础指令编程试验

一、试验目标
1、熟悉PLC试验装置及S7-200可编程控制器外部接线方法；
2、初步认识PLC和计算机组成PC/PPI通信网络；
3、掌握V3.2 STEP7 Micro WIN编程软件使用方法；
4、掌握和、或、非逻辑指令编程方法；
5、掌握计时器、计数器编程方法；
6、掌握置位、复位指令应用。
二、试验设备
1、THPLC-A试验装置一台；
2、CPU226 S7-200 PLC一台；
3、连接S7-200 PLC和计算机通信接口PC/PPI编程电缆一根；
4、微型计算机一台；
5、V3.2 STEP7 Micro WIN编程软件。
三、PLC外部结构及接线
S7-200 PLC外部结构
1、 试验面板结构：每一个试验项目为一个独立组件，此次试验用基础指令组件。
2、 接线端子
CPU226DC/DC/AC工作电源已接好，只需控制试验台电源开关。
输入信号首先接好公共端，M--1M端，然后各开关信号如I0.0用导线接到基础指令组件对应插孔，其内部经按钮或开关到组件+24V插孔，由此插孔经导线连到PLCL+插孔。
输出首先接好公共端，L+--1L，然后各输出信号如Q0.0用导线接到基础指令组件对应插孔，其内部经发光二极管到组件COM插孔，由此插孔经导线连到PLCM插孔。
四、试验内容
（一）熟悉V3.2 STEP7 Micro WIN编程软件
1、硬件接线
2、进入编程环境：双击桌面上V3.2 STEP7 Micro WIN图标，进入V3.2 STEP7 Micro WIN编程环境；
3、进入编程状态：单击View（视图）中程序块（Program Block），进入编程状态；
4、选择编程语言：打开菜单栏中View，选择Ladder(梯形图)语言；（也可选STL（语句表）、FBD（功效块）
5、输入程序：
（1）选择MAIN主程序，在Network1中输入程序。
（2）单击Network1中
（3）从菜单栏或指令树中选择相关符号。如在指令树中选择，可在Instruction中双击Bit Logic（位逻辑），从中选择常开触点符号，双击；再选择常闭触点符号，双击；再选择输出线圈符号，双击；将光标移到常开触点下面，单击菜单栏中←，再选择常开触点，左移光标，单击 ，完成梯形图。
（4）给各符号加器件号：逐一选择？？？，输入对应器件号。
（5）保留程序：在菜单栏中File（文件）—Save（保留），输入文件名，保留。
（6）编译
使用菜单“PLC”—“Compile（编译）”或“PLC”—“Compile All（全部编译）”命令，或用工具栏按钮或实施编译功效。编译完成后在信息窗口会显示相关结果，方便于修改。
6、建立PC及PLC通信连接线路及参数设置
7、下载程序：使用菜单“File（文件）”—“下载（Download）”，或按工具栏按钮实施下载。
8、经过输出窗口查看程序有没有错误，如有，则按提醒进行修改。
9、运行和调试程序。
（1）在STEP—Micro/WIN32软件中使用菜单命令“PLC”—“RUN（绿色）”和“PLC”—“STOP（红色）”。
（2）接通I0.0对应按钮，观察运行结果，做好试验统计。
10、监控程序状态
.程序在运行时能够用菜单命令中 “Program Status（程序状态）”对程序状态监控进行监控。
11、建立符号表
在“引导条”单击“Symbol Table符号表”图标，或“View（检视）”菜单→“Component” →“Symbol Table（符号表）”项，打开符号表，将直接地址编号（如I0.0）用含有实际含义符号（如正向起动按钮）替换。
12、改变信号状态，再观察运行结果并监控程序，做好试验统计。
（二）位逻辑指令应用
1、标准触点和输出指令

2、启、保、停电路

3、置/复位指令

7、定时器认识试验
(1)通电延时

（2）断电延时

（3）保持型接通延时

8、计数器认识试验
加计数器电路

五、试验要求
1、将各部分程序分别下载到PLC中，用程序状态功效调试程序，观察梯形图中各相关触点、线圈、定时器和计数器目前值改变。
2、比较三种定时器、三种计数器运行特点。画出时序图。
六、操作注意事项
1、 编写程序时一定要注意掌握定时器、计数器工作原理，只有在此基础上才能驾驭程序设计；
2、对于时序图一定要注意观察实际结果并在此基础上进行总结后完成。接线完成一定要经老师检验，正确后才许可通电运行；
3、 定时器电路和计数器电路是PLC程序设计中关键基础电路，在实际训练中一定要善于总结结果，多练、多想、多实践才能灵活利用自如。

试验二 天塔之光试验

一、试验目标
1、经过对工程实例模拟，熟练地掌握PLC编程和程序调试方法。
2、深入熟悉PLCI/O连接。
3、深入熟悉基础指令尤其是定时器指令应用，用PLC组整天塔之光控制系统。

二、控制要求
要求合上开启按钮后，按以下规律显示： L1、L2、L3、L4 、L5→L6、L7、L8、L9。

三、天塔之光试验面板图
右图中L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9分别接主机对应输出点Q0.0至Q0.7、Q1.0，开启按钮接主机输入点I0.0, 停止按钮接主机输入点I0.1。M端和主机M端相连。

四、试验设备
1、THPLC-A型试验装置一台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件计算机一台
3、PC/PPI编程电缆一根
4、锁紧导线若干

五、编制试验程序（指令表和梯形图）
依据试验要求自行编制程序并上机调试。整理出程序运行时出现现象。
六、试验汇报要求
（1）列出编程元件输入、输出地址；
（2）画出PLC外部接线图；
（3）画出动作时序表，编制梯形图并写出指令表；
（4）整理出运行和监控程序时出现问题。

试验三 十字路口交通灯控制

说明：本试验作为综合性设计试验，要求学生观察某十字路口交通灯运行状态，自行设计十字路口交通灯控制实际动作，并依据动作要求设计I/O接口，可连接指示灯模拟交通灯动作。也能够在试验箱十字路口交通灯控制试验区完成本试验。以下给出参考方案。

一、试验目标
熟练使用各基础指令，依据控制要求，掌握PLC经验设计编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC处理一个实际问题全过程。

二、十字路口交通灯控制试验面板图
试验面板中，下框中南北红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机输出点Q0.0、Q0.1、Q0.2，东西红、黄、绿灯R、Y、G分别接主机输出点Q0.3、Q0.4、Q0.5。模拟南北向行驶车灯接主机输出点Q0.7，模拟东西向行驶车灯接主机输出点Q0.6。SD接主机输入端I0.0。

三、交通路口红、黄、绿灯基础控制要求以下：
路口东西方向绿灯显示（南北方向亮红灯）20秒后，绿灯以占空比为50％一秒周期（0.5秒脉冲宽度）闪烁3次（南北方向亮红灯），然后变为黄灯亮2秒（南北方向红灯亮）；然后南北方向绿灯显示（南北方向亮红灯）25秒后，绿灯以占空比为50％一秒周期（0.5秒脉冲宽度）闪烁3次（东西方向亮红灯），然后变为黄灯亮2秒（东西方向红灯亮）；如此循环工作。

十字路口交通灯示意图
十字路口交通灯时序图
四、试验内容及要求
（1）按参考电路图完成PLC电路接线。
（2）输入参考程序并编辑。
（3）编译、下载、调试应用程序。
（4）经过试验模板，显示出正确运行结果。
（5）将小车灯加到程序中。要求：该方向绿灯亮时（不管闪烁是否），该方向小车许可通行，则表示该方向小车灯亮。
注意：程序上、下载时，必需给PLC上电，并将CPU置于STOP状态。

五、试验设备
1、THPLC-A型试验装置一台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件计算机一台
3、PC/PPI编程电缆一根
4、锁紧导线若干

六、编制试验程序（指令表和梯形图）
由学生依据试验要求自行编制程序并上机调试。整理出程序运行时出现现象。并画出程序设计框图、梯形图及硬件连线图。

七、试验汇报要求
（1）列出编程元件输入、输出地址；
（2）画出PLC外部接线图；
（3）画出梯形图；
（4）整理出运行和监控程序时出现问题。

试验四 LED数码显示

一、试验目标
掌握循环指令和段译码指令（segment）在控制中应用及编程方法。

二、关键内容
1、使用SHL-B指令编程，控制要求：按下开启按钮后，八段数码管开始显示A、B、C、D、E、F，并循环不止。
2、使用SEGMENT指令编程，控制要求：按下开启按钮后，八段数码管开始显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，再返回初始显示，并循环不止。
四、LED数码显示控制试验面板图

上图中，下半部分框中A、B…H分别接主机输出点Q0.0、Q0.1…Q0.7；SD接主机输入点I0.0。上半部分框中A、B、C、D、E、F、G、H用发光二极管模拟输出。

五、试验设备
1、THPLC-A型试验装置一台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件计算机一台
3、PC/PPI编程电缆一根
4、锁紧导线若干

六、预习要求
阅读试验指导书，复习教材中相关内容。

七、编制试验程序（指令表和梯形图）
由学生依据试验要求自行编制程序，完成PLC 外部接线并上机调试。整理出程序运行时出现现象。

试验五 模拟量信号处理和组态试验

一、试验目标
1、经过试验了解温度传感器、变送器使用方法。
2、熟悉掌握部分功效指令编程和调试方法。
3、掌握组态王基础使用方法

二、试验内容及方法
1、 使用温度传感器，经过功效指令，用实数将室内温度显示出来并对一继电器进行控制。
Pt100: 0---100℃ 4---20mA
EM235: A/D (0---3) 6400---3
可参考教材
2、组态王工程建立、和PLC通信设置、数据关联、画面设计及组态运行。
三、试验设备
1、THPLC-A型试验装置一台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件计算机一台
3、EM235模拟量扩展模块一台
4、PC/PPI编程电缆一根
5、Pt100温度传感器一只

四、试验汇报
（1）画出所使用PLC系统配置图（PLC系统接线图）；
（2）写出所使用 PLCI/O地址和I/O定义；
（3）编写梯形图或助记符号图程序（源程序要标注），调试并正确运行程序；
（4）简单温度组态显示

试验六 两台PLC之间通信试验

说明：
本试验内容属S7-200系列PLC较高层次应用，经过简单方法实现PLC间通信，关键让学生侧重于这种应用方法概念了解。

一、试验目标
1、熟悉多台PLC通信接线方法。
2、熟悉和掌握网络读写命令使用方法。

二、控制要求
试验内容
实施菜单命令“工具”→“指令向导”，选择其中“NETR/NETW”(网络读写)，设置通信参数（见教材例8-7）。通信要求以下：用2号站IW0控制3号站QW0，用3号站IW0控制2号站QW0。
向导中设置完成后，在编程软件指令树最下面“调用子例行程序”文件夹中将会出现子程序NET_EXE。在主程序OB1中调用NET_EXE，用该子程序实施用户在NETR/NETW向导中设置网络读写功效。
用PC/PPI电缆单独连接第1台PLC，在系统块中将PLC地址设为2，将程序块和系统块下载到2号站CPU模块中。
用PC/PPI电缆单独连接第2台PLC，在系统块中将PLC地址设为3，将程序块和系统块下载到3号站CPU模块中，它程序块中没有任何指令。
两台PLC用网络连接器和双绞线相连，两个连接器A端子和A端子连在一起，B端子和B端子连在一起。将两台PLC上工作模式开关置于RUN位置，用小开关改变两台PLC输入点状态，观察是否能够用本站I0.0~I1.1分别控制对方Q0.0~Q1.1。
在下载和调试程序时，也能够经过RS-485接口和PC/PPI电缆，将两台PLC和计算机连接在一起。其中一台PLC连接器带有编程口，PC/PPI电缆和编程口相连。假如没有网络连接器，做试验时能够用一般9针D型连接器来替换它。在编程软件中双击“通信”对话框中“通信刷新”图标，编程软件将会显示出网络中站号为2和3两个站。双击某一个站图标，编程软件和该子站建立起连接，能够对它进行下载、上载和监视等操作。

三、试验设备
1、THPLC-A型试验装置二台
2、安装了STEP7-Micro/WIN32编程软件计算机一台
3、PC/PPI编程电缆，网络连接器。
4、锁紧导线若干

四、试验汇报
（1）画出所使用PLC系统配置图（PLC系统接线图）；
（2）写出所使用 PLCI/O地址和I/O定义；
（3）编写梯形图或助记符号图程序（源程序要标注），调试并正确运行程序；