PLC控制技术实验WORD教案.doc

PLC控制技术实验WORD教案

———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：

2

个人收集整理 勿做商业用途

PLC课程实验教案

29

目 录

目 录 I
实验一 基本指令的编程练习(一） 1
(一) 与或非逻辑功能实验 1
（二）定时器/计数器功能实验 2
实验二 基本指令的编程练习（二） 5
（一）置位/复位及脉冲实验 5
（二)栈及主控指令实验 6
实验三 基本指令的编程练习（三） 8
（一）步进指令实验 8
（二)移位寄存器实验 12
实验四 十字路口交通灯控制的模拟 14
实验五 LED数码显示控制 17
实验六 装配流水线控制的模拟 22
实验七 水塔水位控制 26
实验八 三相交流异步电机Y/△形启动的PLC控制 28

实验一 基本指令的编程练习（一）
在Dais—PLC30MR实验箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。
基本指令编程练习的实验面板图

左图中的接线孔，通过防转座插锁紧线与PLC的主机相应的输入输出插孔相接.Xi为输入点，Yi为输出点。
上图中下面两排X0～X15为输入按键和开关，模拟开关量的输入。上边一排Y0～Y11是LED指示灯，接PLC主机输出端，用以模拟输出负载的通与断。

(一） 与或非逻辑功能实验
在Dais-PLC30MR实验箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。
一、实验目的
1．熟悉PLC装置
2．熟悉PLC及实验系统的操作
3．掌握与、或、非逻辑功能的编程方法
二、实验原理
调用PLC基本指令，可以实现“与”“或”“非"逻辑功能
三、输入/输出接线列表
输入
接线
X10
X11
X10
X11
输出
接线
Y1
Y2
Y3
Y4
Y01
Y02
Y03
Y04

四、实验步骤
通过专用电缆连接PC与PLC主机.打开编程软件，逐条输入程序,检查无误并把其下载到PLC主机后，将主机上的STOP/RUN按钮拨到RUN位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行,有关的指示灯将显示运行结果。
拨动输入开关X10、X11,观察输出指示灯Y1、Y2、Y3、Y4是否符合与、或、非逻辑的正确结果。
五、梯形图参考程序
参考图1-1.
（二）定时器/计数器功能实验
在Dais-PLC30MR实验箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。
1。定时器的认识实验
（1）实验目的
认识定时器，掌握针对定时器的正确编程方法
（2）实验原理
定时器的控制逻辑是经过时间继电器的延时动作，然后产生控制作用。其控制作用同一般继电器。
（3）梯形图参考程序
参考图2—1
2．定时器扩展实验
（1)实验目的
掌握定时器的扩展及其编程方法
（2）实验原理
由于PLC的定时器都有一定的定时范围围。如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个定时器的串联组合来扩充设定值的范围。
（3）梯形图参考程序
参考图2-2
3．计数器认识实验
(1）实验目的
认识计数器，掌握针对计数器的正确编程方法
（2) 实验原理
三菱FXOS系列的内部计数器分为16位二进制加法计数器和32位增计数／减计数器两种。其中的16位二进制加法计数器，其设定值在K1～K32767范围内有效.
这是一个由定时器T0和计数器C0组成的组合电路。T0形成一个设定值为1秒的自复位定时器，当X10接通,T0线圈得电，经延时1秒，T0的常闭接点断开，T0定时器断开复位，待下一次扫描时，T0的常闭接点才闭合,T0线圈又重新得电。即T0接点每接通一次，每次接通时间为一个扫描周期。计数器对这个脉冲信号进行计数，计数到10次,C0常开接点闭合，使Y0线圈接通。从X10接通到Y0有输出，延时时间为定时器和计数器设定值的乘积：T总=T0×C0=1×10=10S。
（3）梯形图参考程序
参考图2-3。
1） 计数器的扩展实验
（1） 实验目的
掌握计数器的扩展及其编程方法
（2） 实验原理
由于PLC的计数器都有一定的定时范围.如果需要的设定值超过机器范围，我们可以通过几个计数器的串联组合来扩充设定值的范围。
此实验中，总的计数值C总=C0×C1=20×3×1=60S
（3） 梯形图参考程序
参考2-4。

图2-1

图2—2

图2-3

图2-4

实验二 基本指令的编程练习(二）
(一）置位/复位及脉冲实验
在Dais—PLC30MR实验箱中基本指令的编程练习实验区完成本实验。
一.实验目的
1．熟悉SET 置位、RST复位、PLS上升沿脉冲、PLF下降沿脉冲指令的编程和使用.
2．掌握PLC实验台输出负载指示电路的应用。
二．实验原理
1．SET/RST指令用于线圈（Y、S、M）的自保持功能,分别使线圈接通和断电。
2．PLS/PLF指令分别用于线圈(Y、S、M）的上升沿和下降沿接通。
三．实验内容
1．SET/RST的梯形图参考程序

通过编程器或通过上位计算机通过编程电缆，将上述程序下在到PLC中。运行上述程序，观察运行结果是否和输入和输出波形一致。
实验结果：
（1)X0一旦接通后，即使它再次变为OFF,Y0依然被驱动(Y0为ON）；
（2）X1一旦接通后,即使它再次为OFF,Y0则将关断。
2．PLS/PLF梯形图参考程序

通过编程器或通过上位计算机通过编程电缆，将上述程序下在到PLC中.运行上述程序,观察运行结果是否和输入和输出波形一致。
实验结果：
（1）X0一旦接通后，在X0输入信号的脉冲的下降沿，线圈M0被驱动；
(2）M0的常开触点被接通,线圈Y0被置位；
（3）X1一旦接通后，在X1输入信号的脉冲的下降沿，M1被置位,M1线圈常闭触点闭合；
（4）M1线圈接通后，线圈Y0被驱动。
(二)栈及主控指令实验
一．实验目的
1．掌握进栈MPS（PUSH）、读栈MRD（READ)、出栈MPP（POP）指令的编程方法；
2．掌握主控（MC、MCR)指令的编程方法；
3．进一步熟悉PLC程序输入。
二．实验原理
1．进栈MPS（PUSH)、读栈MRD（READ）、出栈MPP（POP）指令的原理：在可编程控制中有11个栈存储器，它们用来存储运算中间结果。使用一次MPS指令,就将此时刻的运算结果送入堆栈的第一段，而将原来存入的数据依次移到堆栈的下一阶段去。MRD为对栈指令,该指令是读起最上段的最新数据的指令,堆栈内的数据不发生移动.使用MPP指令，可以将各数据顺次向上移动，最上段的数据被读出，同时数据从堆栈中消失。
2．MC为主控指令，MCR为主控复位符号，当使用多级嵌套时，使用该指令,MC—MCR指令成对使用,嵌套共八级。
三．实验内容
1．进栈MPS（PUSH）、读栈MRD（READ）、出栈MPP(POP)指令梯形图参考程序

2．主控指令（MC、MCR)梯形图参考程序

实验三 基本指令的编程练习（三）
（一）步进指令实验
一．实验目的
1．掌握PLC选择性分支、汇合编程方法;
2．掌握PLC并行分支、汇合编程方法;
3．进一步熟悉PLC程序输入.
二．实验内容及步骤
1．PLC选择性分支、汇合编程方法

2．并行分支/汇总程序梯形图参考程序

（二）移位寄存器实验
一．实验目的
1．掌握功能指令右移SFTR（FNC34)，左移SFTL（FNC35）的编程和使用方法;
2．应用移位指令实现某一功能控制。
二．实验内容及步骤
移位寄存器指令是PLC可编程控制器的一项重要功能,能使位元件状态向左移、向右移的功能,也有使字元件的状态向左移或向右移的功能。
1． 右移指令梯形图参考程序

步骤:
（1）输入程序；
（2）检查程序；
（3）运行程序：
X0合上,Y13有脉冲输出（称为秒脉冲）,每隔1S,Y3向前移1位。
2．右移位指令（SFTL）梯形图参考程序

步骤：(1)输入程序;(2）检查程序；（3)运行程序： X0合上，M100有脉冲输出（称为秒脉冲）,每隔1S,Y0向后移1位。

实验四 十字路口交通灯控制的模拟
在Dais-PLC30MR实验箱中十字路口交通灯模拟控制实验区完成本实验。
一、 实验目的
熟练使用各基本指令,根据控制要求,掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。
二、十字路口交通灯控制实验面板图：
实验面板图中，甲模拟东西向车辆行驶状况;乙模拟南北向车辆行驶状况。东西南北四组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。
三、控制要求
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。当启动开关断开时,所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒.东西绿灯亮维持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。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持25秒.南北绿灯亮维持20秒,然后闪亮3秒后熄灭.同时南北黄灯亮,维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始.
四、输入/输出接线列表
输入
接线
SD
X0
输出
接线
南北G
南北Y
南北R
东西G
东西Y
东西R
甲
乙
Y0
Y1

Y2
Y3
Y4
Y5
Y7
Y6

五、工作过程
当启动开关SD合上时，X000触点接通，Y002得电，南北红灯亮；同时Y002的动合触点闭合，Y003线圈得电,东西绿灯亮.1秒后,T12的动合触点闭合，Y007线圈得电，模拟东西向行驶车的灯亮。维持到20秒，T6的动合触点接通，与该触点串联的T22动合触点每隔0。5秒导通0.5秒，从而使东西绿灯闪烁。又过3秒，T7的动断触点断开，Y003线圈失电，东西绿灯灭；此时T7的动合触点闭合、T10的动断触点断开,Y004线圈得电，东西黄灯亮，Y007线圈失电，模拟东西向行驶车的灯灭.再过2秒后，T5的动断触点断开,Y004线圈失电，东西黄灯灭；此时起动累计时间达25秒,T0的动断触点断开,Y002线圈失电,南北红灯灭，T0的动合触点闭合，Y005线圈得电,东西红灯亮，Y005的动合触点闭合,Y000线圈得电，南北绿灯亮。1秒后，T13的动合触点闭合，Y006线圈得电，模拟南北向行驶车的灯亮.又经过25秒，即起动累计时间为50秒时，T1动合触点闭合，与该触点串联的T22的触点每隔0。5秒导通0。5秒，从而使南北绿灯闪烁;闪烁3秒，T2动断触点断开,Y000线圈失电，南北绿灯灭；此时T2的动合触点闭合、T11的动断触点断开，Y001线圈得电,南北黄灯亮,Y006线圈失电，模拟南北向行驶车的灯灭。维持2秒后,T3动断触点断开，Y001线圈失电，南北黄灯灭。这时起动累计时间达5秒钟，T4的动断触点断开，T0复位,Y003线圈失电，即维持了30秒的东西红灯灭。个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途
上述是一个工作过程,然后再周而复始地进行。
六、梯形图参考程序

实验五 LED数码显示控制
在Dais-PLC30MR实验箱中LED数码显示控制实验区完成本实验.
一、 实验目的
了解并掌握置位与复位指令SET、RST在控制中的应用及其编程方法.
二、实验原理
SET为置位指令,使动作保持;RST为复位指令,使操作保持复位。SET指令的操作目标元件为Y、M、S。而RST指令的操作元件为Y、M、S、D、V、Z、T、C.这两条指令是1～3个程序步.用RST指令可以对定时器、计数器、数据寄存器、变址寄存器的内容清零。
三、控制要求
按下启动按钮后,由八组LED发光二极管模拟的八段数码管开始显示：先是一段段显示，显示次序是A、B、C、D、E、F、G、H。随后显示数字及字符，显示次序是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数码显示控制的实验面板图:

右部面板中的A、B、C、D、E、F、
G、H用发光二极管模拟输出。

五、输入/输出接线列表
输入
接线
SD
X0

输出
接线
A
B
C
D
E
F
G
H
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7

六、梯形图参考程序

实验六 装配流水线控制的模拟
在Dais-PLC30MR实验箱中装配流水线的模拟控制实验区完成本实验。
一、实验目的
了解移位寄存器在控制系统中的应用及针对位移寄存器指令的编程方法。
二、实验原理
使用移位寄存器指令(SFTR、SFTL)，可以大大简化程序设计。移位寄存器指令的功能如下：若在输入端输入一连串脉冲信号，在移位脉冲作用下，脉冲信号依次移到移位寄存器的各个继电器中，并将这些继电器的状态输出.其中，每个继电器可在不同的时间内得到由输入端输入的一连串脉冲信号。
三、控制要求
在本实验中，传送带共有十六个工位。工件从1号位装入，依次经过2号位、3号位……16号工位.在这个过程中，工件分别在A(操作1）、B（操作2）、C（操作3）三个工位完成三种装配操作，经最后一个工位后送入仓库.注：其它工位均用于传送工件。
四、装配流水线模拟控制的实验面板图

图中左框中的A～H表示动作输出(用LED发光二极管模拟），右侧框中的A～G表示各个不同的操作工位.
五、输入/输出接线列表
输入
接线
启动
移位
复位

X0
X1
X2

输出
接线
A
B
C
D
E
F
G
H
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
六、梯形图参考程序

实验七 水塔水位控制
在Dais-PLC30MR实验箱中水塔水位控制区完成本实验。
一、 实验目的
用PLC构成水塔水位自动控制系统。
二、控制要求
当水池水位低于水池低水位界(S4为ON表示）,阀Y打开进水（Y为ON)定时器开始定时，4秒后,如果S4还不为OFF,那么阀Y指示灯闪烁，表示阀Y没有进水，出现故障，S3为ON后,阀Y关闭(Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔低水位界时S2为ON,电机M运转抽水。当水塔水位高于水塔高水位界时电机M停止。
三、水塔水位控制的实验面板图：

面板中S1表示水塔的水位上限,S2
表示水塔水位下限,S3表示水池水位
上限，S4表示水池水位下限,M1为
抽水电机，Y为水阀。

四、输入/输出接线列表
输入
接线
S1
S2
S3
S4
X0
X1
X2
X3
输出
接线
M1
Y
Y0
Y1

五、梯形图参考程序

实验八 三相交流异步电机Y/△形启动的PLC控制
在Dais-PLC30MR实验箱和电工电子实验台完成本实验.
一、实验目的
1．了解常用的电气控制器件与其使用方法.
2．了解并掌握三相交流异步电动机Y/△启动和正反转的控制控制原理和编程方法。
二、控制要求
1．能够选择电机在正转和反转控制；
2．能够三相交流异步电动机Y/△启动；
3．在不停机的情况下实现电机的正转和反转切换。
三、三相交流异步电动机Y/△启动和正反转的控制原理图

四、PLC控制梯形图

五、实验要求
1．要求了解并掌握三相交流异步电动机Y/△启动和正反转的控制控制原理；
2．编制三相交流异步电动机Y/△启动和正反转的梯形图程序。
3．正确进行实验装置的实验线路的连接；
4．调试PLC控制程序，正确实现三相交流异步电动机Y/△启动和正反转控制功能。