plc实训报告.doc

plc实训报告152020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。西安邮电学院PLC实训报告专业名称：自动化学院学生姓名： 董艳侠（06082052）专业名称：测控技术与仪器班 级：测控0802一、 实验目的：1) 认识并学习PLC，了解PLC系统结构，熟悉PLC组成及各部分的作用，掌握PLC的工作原理，明确PLC输入/输出的意义；2) 了解PLC应用软件的编制方法；3) 熟悉PLC基本指令，了解PLC功能指令；4) 掌握PLC基本电路的程序构成以及简单设计方法；5) 熟悉PLC基本指令梯形图或语句表的编辑方法。二、实验设备：1) 一台PLC主机；2) 微型计算机（带编程电缆及编程软件）；3) 输入/输出实验板；4) 电工工具及导线若干；三、实验内容：1、了解PLC基本指令系统特点 PLC的编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同于一般的汇编语言，它既要满足易于编写，又要满足易于调试的要求。当前，还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。如三菱公司的产品有它自己的编程语言，OMRON公司的产品也有它自己的语言。但不论什么型号的PLC，其编程语言都具有以下特点：1. 图形式指令结构：程序由图形方式表示，指令由不同的图形符号组成，易于理解和记忆。系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形，用户根据自己的需要把这些图形进行组合，并填入适当的参数。在逻辑运算部分，几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图，很容易接受。如西门子公司还采用控制系统流程图来表示，它沿用二进制逻辑元件图形符号来表示控制关系，很直观易懂。较复杂的算术运算、定时计数等，一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示，虽然象征性不如逻辑运算部分，也受用户欢迎。2. 明确的变量常数：图形符相当于操作码，规定了运算功能，操作数由用户填人，如：K400，T120等。PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定，由产品型号决定，可查阅产品目录手册。3. 简化的程序结构：PLC的程序结构一般很简单，典型的为块式结构，不同块完成不同的功能，使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。4. 简化应用软件生成过程：使用汇编语言和高级语言编写程序，要完成编辑、编译和连接三个过程，而使用编程语言，只需要编辑一个过程，其余由系统软件自动完成，整个编辑过程都在人机对话下进行的，不要求用户有高深的软件设计能力。5. 强化调试手段：无论是汇编程序，还是高级语言程序调试，都是令编辑人员头疼的事，而PLC的程序调试提供了完备的条件，使用编程器，利用PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等，并在软件支持下，诊断和调试操作都很简单。总之，PLC的编程语言是面向用户的，对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专业训练。PLC的构成：从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块能够按照一定规则组合配置。2、掌握PLC编程语言的形式PLC 最常见的两种编程语言，一是梯形图，二是助记符语言表。采用梯形图编程，因为它直观易懂，但需要一台个人计算机及相应的编程软件；采用助记符形式便于实验，因为它只需要一台简易编程器，而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。 虽然一些高档的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、专用的高级语言（如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不论怎么样，各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。1. 编程指令：指令是PLC被告知要做什么，以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲，指令只是一些二进制代码，这点PLC与普通的计算机是完全相同的。同时PLC也有编译系统，它能够把一些文字符号或图形符号编译成机器码，因此用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码，或图形符号。常见的助记符语句用英文文字（可用多国文字）的缩写及数字代表各相应指令。常见的图形符号即梯形图，它类似于电气原理图是符号，易为电气工作人员所接受。2.指令系统：一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少，各指令都能干什么事，代表着PLC的功能和性能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其指令系统必然丰富，所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统。3.程序：PLC指令的有序集合，PLC运行它，可进行相应的工作，当然，这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计，PLC的厂家或代销商不提供。用语句表示的程序不大直观，可读性差，特别是较复杂的程序，更难读，因此多数程序用梯形图表示。4. 梯形图：梯形图是经过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表示所使用的PLC指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载（LD）指令开始，必要时再继以若干个输入指令（含LD指令），以建立逻辑条件。最后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例： 它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令，用以结束程序。5. 梯形图与助记符的对应关系：助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出（含其它处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为： 反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。6. 梯形图与电气原理图的关系：如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出（OUT）指令，对应于继电器的线圈，而输入指令（如LD，AND，OR）对应于接点，互锁指令（IL、ILC）可看成总开关，等等。这样，原有的继电控制逻辑，经转换即可变成梯形图，再进一步转换，即可变成语句表程序。 有了这个对应关系，用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对传统继电控制技术的继承。3.PLC编程应该遵循以下基本原则。 1) 外部输入、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用，无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数。2) 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在最右边，接点不能放在线圈的右边。3) 线圈不能直接与左母线相连。如果需要，能够经过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器R9010（常0N）的常开接点来连接。4) 同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用。 5) 梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路不能直接编程。 6) 在梯形图中串联接点、并联接点的使用次数没有限制，可无限次地使用。4.梯形图梯形图是一种图形语言，在形式上沿袭了传统继电接触器控制图，它将PLC内部的各种编程元件（如继电器的触点、线圈、定时器、计数器等）和各种具有特定功能的命令用专用的图形符号、标号定义，并按控制逻辑要求及连接规则进行组合和排列，从而构成了表示PLC输入和输出之间控制关系的图形。1梯形图的基本符号：1）触点：代表逻辑输入条件，例如开关、按钮或者内部条件等。2）线圈：一般表示逻辑输出结果，如：灯负载、接触器、中间继电器或内部输出条件。3） 盒：表示其它一些指令，例如：定时器、计数器或者数学运算指令。 2.梯形图的书写规则： 1）、梯形图中的触点只有两种： 常开触点和常闭触点。触点能够无限次使用。2）、梯形图中输出用( ) 表示，同一输出变量一般只能使用一次3）、梯形图左右两边分别有母线和结束母线。4）、梯形图从左右，从上下的顺序书写。5）、触点能够任意串并联，输出能够并联，但不能串联 3.绘制梯形图应注意的问题：1)梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(一般能够省掉不画，仅画左母线)。每行的左边是接点组合，表示驱动 逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接点不能出现在线圈右边。2)接点应画在水平线上，不应画在垂直线上。3)并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方(左重右轻原则);串联块并联时，应将接点多的并联去路放 在梯形图的上方(上重下轻的原则)。这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要4)不宜使用双线圈输出。若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重复利用。在双线圈输出时，只有最后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。5、绘制梯形实例1、编写程序，实现如下功能：由PB1启动程序、PL1常亮、PL2实现每隔0.5s闪烁、为停止按钮。程序编写好后，加载到PLC，观察并记录实验现象。2、编写程序，实现如下功能：由PB1启动程序、PL1实现每隔1s闪烁、20s后PL2由暗转亮、PB2为停止按钮、PB3为计数复位。程序编写好后，加载到PLC，观察并记录实验现象。3.定时计数4综合：十字路口交通灯的控制实验十字路口的东西南北方向均设有红、黄、绿三只信号灯，交通信号灯启动时，6只灯以一定的时序循环往复工作。梯形图设计步骤如下：1) 依图中所示元件及方式绘出各个时间点形成所需支路。这些支路是按时间点的先后顺序绘出的，而且是采用一点连一点的方式。2) 以时间点为工作条件绘出各灯的输出梯形图。3) 为实现交通灯的启停控制，在梯形图上增加主控环节。作为一个循环的结束，第二个循环开始控制的T7常闭触点也作为条件串入主控指令中。十字路口交通信号灯的梯形图用编程软件包，按照十字路口交通灯控制的要求，编制PLC控制程序。按照要求连接PLC主机和输入/输出实验板，运行PLC控制程序，模拟十字路口交通灯控制输入信号，观察输出结果。四、实验心得：这个学期开设了PLC实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开发思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。此次的实训以班级为主体，以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。这次的实训从程序上面看起来很复杂，我们组进行了任务的分工，一下子就变得简单化了。自己选择了画图，在老师的指导下，自己慢慢开始学会了如何用相应的软件去画图，感觉自己花的不错，就慢慢的熟练起来。经过这次实训，我对PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。本次实训脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。这次实训我学习了许多新的知识，从理论到实践，了解了可编程逻辑器件的学习和操作方法，懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，对于编程我熟悉编程的连贯性与逻辑性。增强了读程序的能力。完成了老师布置的任务，从理论中得出结论，才能学会真正一门课程的精髓。经过和老师以及同学们的一块学习和探讨，知道动手是很重要的，我们以后要加强实践方面的锻炼，让自己对一门课程有全方位的掌握。这次的实训，使我学到了不同的学习方法，有更加深刻的体验，让我深切的认识到实践的重要性。在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，能够打造一片属于自己的天地。